امروزه ما حتی نمی توانیم دنیایی را بدون برق تصور کنیم. حتی یک قطع برق کوتاه بسیار ناخوشایند است. از آنجایی که ما در بسیاری از بخش‌های مهم زندگی خود به برق وابسته هستیم، مهم است که در برابر قطعی برق راهکارهایی را ایجاد کنیم و اینجاست که اینورتر نقش مهمی را ایفا می‌کند.
انواع مختلفی از اینورترها در بازار وجود دارد، مانند اینورتر موج مربعی، اینورتر موج سینوسی اصلاح شده و اینورتر موج سینوسی خالص. ارزان ترین گزینه ها اینورترهای موج مربعی و موج سینوسی اصلاح شده هستند.
اما تفاوت اینورترهای موج سینوسی اصلاح شده و خالص در این است که این نوع اینورترها برای بارهای القایی مانند موتور، فن و غیره مناسب نیستند، اینجاست که اینورتر موج سینوسی خالص وارد عمل می شوند. آنها یک موج سینوسی خالص را در فرکانس خط تولید می کنند تا بر چنین بارهای القایی تأثیری نداشته باشد.
بنابراین در این پروژه قصد داریم یک اینورتر موج سینوسی خالص با توان 300 وات یا 800 VA بسازیم. بیایید به اجزای مورد نیاز برای این پروژه نگاه کنیم.
قطعات مورد نیاز
- ماژول EGS002 SPWM
- ماسفت های کانال N IRF3205
- ماسفت 90N03 کانال N
- رگولاتور ولتاژ LM7505
- دیودهای FR207
- ترانزیستور S8050
- فن 12 ولت
- مقاومت های 10 اهم
- مقاومت 1 KOhms
- 10 KOhms NTC
- 10 KOhms POT
- خازن های 0.1uF
- خازن 2.2uF 650V
- خازن های 10uF
- خازن 2200uF
- ترانسفورماتور 0-9 ولت با توان 400 وات یا بالاتر
- Heat Sink
- Connectors
- سیم ها
- برد مدار چاپی یا بردبورد
- لوازم لحیم کاری
شماتیک مدار اینورتر موج سینوسی خالص 300 وات
شماتیک مدار کامل اینورتر موج سینوسی خالص در زیر آورده شده است.
حالا بیایید نگاهی به هر بخش بیندازیم.
بخش ورودی برق شامل حفاظت از قطبیت معکوس بر اساس یک ماسفت کانال N و یک تنظیم کننده ولتاژ LM7805 به همراه برخی خازن های فیلتر است.
ورودی باتری به ورودی برق وصل می شود و سپس قطب مثبت مستقیماً به یک سوئیچ و پل H متصل می شود. قطب منفی از طریق یک ماسفت کانال N برای محافظت از قطبیت معکوس متصل می شود. LM7805 5 ولت لازم را برای ماژول EGS002 تولید می کند.
مدار کنترل دما و فن از یک NTC 10K برای اندازه گیری دما و یک ترانزیستور NPN برای به درایو کردن فن تشکیل شده است. خواندن دما و کنترل فن توسط خود ماژول EGS002 انجام می شود.
سپس قسمت مدار کنترل H-Bridge را بررسی میکنیم . EGS002. H-Bridge از چهار ماسفت IRF3205 تشکیل شده است. خطوط کنترل از EGS002 از طریق مقاومت های گیت به ماسفت ها متصل می شوند. ترانسفورماتور به نقاط TR1 و TR2 متصل است.
مدار فیدبک از یک یکسو کننده پل و یک تقسیم کننده ولتاژ تشکیل شده است. مقاومت متغیر VR1 برای تنظیم ولتاژ خروجی با تنظیم ولتاژ فیدبک استفاده می شود. ولتاژ AC از ترانسفورماتور به ورودی یکسو کننده پل و ولتاژ پایین تر به پین VFB ماژول EGS002 متصل می شود. ماژول دیوتی سایکل SPWM را با توجه به این ولتاژ فیدبک تنظیم می کند تا ولتاژ خروجی را ثابت نگه دارد.
ترانسفورماتور در نقاط TR1 و TR2 به پل H متصل می شود. در خروجی، یک خازن 2.2uF 650V وصل شده است تا هر جزء فرکانس بالا را از SPWM فیلتر کند. سپس این خروجی فیلتر شده به بار و خط فیدبک EGS002 متصل می شود.
ساخت و آزمایش مدار اینورتر موج سینوسی خالص
شما می توانید این پروژه را روی بردبورد بسازید یا می توانید با فایل ها از لینک پایین صفحه یک PCB بسازید. هر دو فایل PDF برای روش انتقال تونر و فایل Gerber برای ساخت قرار داده شده است. در اینجا طرح PCB برای اینورتر آمده است.
نمای دیگر از قطعات روی برد
هنگامی که مدار را با تمام اتصالات مناسب ساختید، باتری را وصل کرده و کلید را روشن کنید. اگر اینورتر بعد از چند ثانیه با سه بار چشمک زدن LED روی EGS002 خاموش شد، به این دلیل است که ولتاژ خروجی کالیبره نشده است. خروجی را به مولتی متر TrueRMS وصل کنید و مقاومت متغیر را تنظیم کنید تا ولتاژ خروجی به درستی تنظیم شود.
پس از تنظیم ولتاژ، اینورتر بدون هیچ خطایی کار می کند. ماژول EGS002 دارای یک قطع ولتاژ حداقلی است، بنابراین اگر ولتاژ ورودی کمتر از حداقل ولتاژ باشد، اینورتر به طور خودکار خاموش می شود. به طور مشابه، ماژول با حفاظت در برابر جریان اضافه و حفاظت در برابر درجه حرارت مشخص می شود. بیایید نگاهی به ماژول EGS002 و ویژگی های آن بیندازیم.
PCB و اجزای اصلی
در اینجا PCB ساخته شده من، و قطعات استفاده شده آمده است. می بینید که تعداد اجزا در حداقل ترین حالت است. ورودی از طریق سیم با قطر بالا اعمال شده تا افت ولتاژ به دلیل مقاومت هادی کاهش یابد. یک خازن مخزن 2200uf به ورودی اضافه شده است. ولتاژ 5 ولت برای ماژول EGS002 با استفاده از تنظیم کننده ولتاژ LM7805 و خازن های فیلتر تولید می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، مدار فیدبک AC از یک دیود پل ساخته شده از چهار دیود FR207، یک تقسیم کننده ولتاژ ساخته شده از دو مقاومت 100 KOhms و یک پتانسیومتر 10 KOhms و یک خازن فیلتر با مقدار 10uF تشکیل شده است.
در اینجا مدار پل H از چهار ماسفت کانال N ساخته شده است. برای مدار H-Bridge می توانید از IRF3025 یا هر نوع سازگار دیگری استفاده کنید.
تصویر زیر قسمت پایین PCB را نشان می دهد. قسمت پایین فقط یک جزء دارد. و این ماسفت کانال N برای محافظت از قطبیت معکوس است. خطوط قدرت با لحیم کاری تقویت شده است تا جریان بهتری عبور کند. تمام قسمت های دیگر با لحیم کاری پوشانده شده اند تا از اکسید شدن روی تراک های PCB دست ساز جلوگیری شود.
ماژول EGS002
EGS002 یک برد درایور است که برای اینورترهای سینوسی تک فاز طراحی شده است. از ASIC EG8010 به عنوان تراشه کنترل و IR2110S به عنوان تراشه درایور MOSFET استفاده می کند. برد درایور عملکردهای حفاظت از ولتاژ، جریان و دما، نشانگر هشدار LED و کنترل فن را یکپارچه می کند. می‌توانیم از جامپرها برای پیکربندی تنظیمات زیر، فرکانس خروجی (50/60 هرتز)، حالت شروع نرم و dead time استفاده کنیم.
در اینجا جدول توضیحات پین برای ماژول EGS002 است.
پیکربندی جامپر
همانطور که قبلا ذکر شد، EGS002 را می توان با جامپرهای داخلی پیکربندی کرد. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم. جدول زیر عملکرد هر یک از این جامپرها را نشان می دهد.
نشانگرهای LED و کدهای خطا:
ماژول EGS002 می تواند کدهای خطا را با LED داخلی ارائه دهد. در اینجا کدهای خطا و معانی آنها آمده است.
عادی: همیشه روشن است
جریان اضافه: 2 بار چشمک، به مدت 2 ثانیه خاموش و تکرار
اضافه ولتاژ: 3 بار چشمک، به مدت 2 ثانیه خاموش و تکرار
ولتاژ کم: 4 بار چشمک، به مدت 2 ثانیه خاموش و تکرار
بیش از حد دما: 5 بار چشمک، به مدت 2 ثانیه خاموش و تکرار
نتیجه نحوه کار اینورتر موج سینوسی خالص 300 وات
در اینجا نمای شکل موج خروجی اینورتر است.
با اضافه کردن ماسفت های بیشتر و تغییر ترانسفورماتور می توانید قدرت اینورتر را افزایش دهید. تمام فایل های لازم برای ساخت پروژه اینورتر موج سینوسی خالص را می توانید از این قسمت دانلود کنید.
ویدیو نحوه عملکرد
در این قسمت ویدیویی از نحوه عملکرد اینورتر موج سینوسی خالص 300 وات آورده شده توجه کنید که این ویدیو در یوتیوب اپلود شده در صورت نیاز از تحریم شکن استفاده کنید
درود بر شما . ممنون از توضیحات و اطلاعات کامل در مورد ساخت مدار اینورتر . امیدوارم شاهد پیشرفت روز افزون شما باشیم .
سلام ، خیلی عالی بود
سلام میشه با ترانس 12 ولت این مدار راه‌اندازی کرد ؟ فرقی داره در خروجی ؟
ترانس 9 ولت 400 وات برای این اینورتر میشه 45 آمپر ؟
میشه جریان ترانس 400 وات رو بهم بگین ؟ من فرمولش نمی‌خوام فقط جریان بهم بگین .
ماکزیمم توان این اینورتر 400 واته با توجه به ماسفت؟
با ماسفت هوایی مثل irf540 میشه ساخت در حد 100 وات ؟
با سلام
بسیارخوب بود خیلی دقیق طراحی شده ممنونم
در امکان نقشه قدرت برای بالا بردن توان خروجی تا 2000w با تشکر عابدینی
سلام بابت تهیه و ارسال مطالب و نکات آموزشی از شما دوست گرامی تشکل میکنم ، در صورت امکان قسمت افزایس ولتاژ برای ۴۰۰ ولت مستقیم یا DC را هم به مدار اضافه کنیید ، ممنونم از شما
باسلام
ممنونم از شما دوست عزیز
مدتی بود تو فیلتر کردن خروجی مونده بودم
با کوچکترین بار سلفی یا اهمی دامنه بد جور بهم میریخت
ولی با گذاشتن ی خازن تو خروجی ترانس خیلی خوب شد
بازم صمیمانه ممنونم
سلام خوشحالیم که توانستید نتیجه بگیرید و این پست مفید واقع شده .
در صورت تمایل میتوانید عکس های از دستگاهتان (از قسمت تیکت حساب کاربری یا از قسمت کامنت ها) ارسال نمایید تا با نام خودتان زیر این پست درج شود.
سلام مهندس برای بالا بردن قدرت میشه
تعداد ترانزیستورها رو دو برابر کرد برای اینکار
همون مقاومت 10اهم تکرار بشه کافیه
سلام مهندس جان خسته نباشید.
ببخشید این پروژه رو میخواستم بسازم.
برای دستگاه های حساس مثلا ارگ که رو آداپتور اون نوشته ۵۰ وات، مشکلی ایجاد نمیکنه؟؟؟
سلام وقت شما بخیر. خیر مشکلی از بابت بالاتر بودن توان اینورتر نخواهید داشت. هر مصرف کننده به اندازه نیاز خودش از اینورتر توان را دریافت میکنه.
اما در رابطه با شکل موج و میزان ولتاژ، حتما پس از ساخت، خروجی را داخل اسیلوسکوپ ببینید و از بابت درست بودن خروجی مطمئن بشید.
سلام خسته نباشید
ببخشید میتونیم نمایشگر ماژول egs002 رو براش اضافه کنیم که ولتاژ و …. رو نشون بده؟؟؟
و باید چجوری به ماژول متصل شود؟؟؟
سلام و درود فراوان
بنده ی سوالی داستم..
اگر بخاهیم با دوتا ماسفت مدارو راه اندازی کنیم..
کدوم دوتا پایه های ماسفت وصل میشن به دوتا پایه های ترانس ممنون میشم راهنمایی کنید.
سلام مهندس عالیه خسته نباشید میشه این مدار با ترانس ۱۲ ولت راه اندازی کرد؟
ممنون میشم پاسخ بدین و سوال دیگه هم که پیش میاد محافظ از ماژول هستش که در این برد ولتاژ برگشتی از ترانس آسیب نمیزنه به ماسفت ها و ماژول چجوری کیشه پیود هرزگرد یا هر چیزی برای محافظت گذاشت
اژنجا واقعا کسی نیست پاسخ بده؟
سلام ابعاد pcbرو میشه بدین
سلام اگه بخوایم 200 وات باشه باید چه تغییراتی ایجاد کنیم؟