Comme je l'ai fait avec un onduleur interactif en ligne. 3e partie

Dans la troisième partie de notre cycle, nous considérons le fonctionnement d'un onduleur UPS avec un sinus modifié. Je demande à tous les intéressés sous cat.

Partie 1
2e partie
3e partie

Puissance de l'onduleur

Construit sur un circuit en pont sur quatre MOSFET IRF3808, qui sont contrôlés par les pilotes classiques IR2110. L'utilisation de ces pilotes est très bien décrite dans cet article .

Pour organiser la protection actuelle des transistors de puissance, des amplificateurs IR25750L peu coûteux et extrêmement pratiques sont utilisés . Ils permettent de mesurer le courant sans utiliser de capteurs supplémentaires. Le microcircuit mesure la chute de tension aux bornes de la résistance de canal ouvert du transistor MOSFET. Le schéma de câblage standard est illustré ci-dessous:



Les sorties des amplificateurs (CS) sont connectées au comparateur, et la sortie du comparateur est envoyée au déclencheur RS, qui à son tour désactive les pilotes des transistors de puissance.
Ainsi, la protection de déclenchement est implémentée. Il s'agit entièrement de matériel, ce qui augmente la fiabilité globale de l'ensemble de l'appareil.

Très bien sur l'organisation de la protection matérielle est décrite ici dans cet article .

La chose la plus intéressante est les détails de la gestion des touches d'alimentation. La plupart des sources décrivent une méthode pour ouvrir alternativement des paires de transistors dans les diagonales d'un pont. Dans notre cas, VT1, VT4 et VT2, VT3. Par des pauses entre eux, nous ajustons la tension de sortie.
Ce n'est que lorsque les touches sont désactivées (c'est-à-dire pendant une pause) qu'il y a un processus oscillatoire (probablement à cause de la FEM arrière), à ​​cause duquel la tension de sortie gâche également la forme:



Cela semble être une bagatelle, mais il est facile à éliminer. Pour ce faire, en pause, désactivez les touches du haut (VT1, VT2) et en même temps, activez les touches du bas (VT3, VT4), ce qui annulera simplement l'EMF arrière.



J'ai personnellement trouvé une indication de cette fonctionnalité uniquement dans le livre de E.A. Moskatova «Electronique de puissance. Theory and Design ”, 2013. Soit dit en passant, de nombreux schémas intéressants y sont envisagés. Je recommande à tout le monde de lire.

Les touches d'alimentation sont contrôlées par l'interruption de la minuterie. Il n'y a aucune fonctionnalité ici. La régulation de la tension de sortie est réalisée par le rapport cyclique des impulsions de commande.

Mais ensuite, nous sommes allés sur des nuances très importantes. La pratique a montré que pour un fonctionnement normal de l'onduleur pendant 5-7 minutes (durée de fonctionnement maximale de l'onduleur à charge nominale), la puissance du transformateur égale à 1/3 de la puissance nominale de l'onduleur est suffisante. Autrement dit, pour un onduleur d'une capacité de 1000 VA (600 W), une puissance de transformateur de 200 W est suffisante. Dans ce cas, le chauffage maximum des enroulements sera d'environ 100 C, le chauffage du cœur sera d'environ 60C.

Pour contrôler le transformateur dans un tel mode forcé, il est nécessaire de pomper un courant important, et donc l'enroulement basse tension du transformateur doit être conçu pour une tension inférieure à la tension de la batterie. Pour l'exemple ci-dessus, un onduleur de 600 W nécessite une batterie 24 V et un transformateur avec un enroulement basse tension de 12 V:



Dans de vrais tests, lorsque l'onduleur fonctionnait à la charge nominale, la consommation de courant de la batterie était d'environ 30 à 35 A.

Et voici un point intéressant. Lorsqu'il est alimenté par le secteur, le transformateur UPS fonctionne comme si vice versa - en «mode d'abaissement». En conséquence, il y aura une tension de 12 V sur son enroulement secondaire, évidemment insuffisante pour charger la batterie. Pour résoudre ce "problème", nous devons augmenter la tension. Comment cela peut-il se faire? Réponse: en utilisant un convertisseur Step-up. Mais ne nous présentez pas les composants électroniques inutiles et, surtout, les produits d'enroulement tels que les selfs! Ok! Tout cela n'est pas nécessaire, car nous avons déjà une self sous la forme du même transformateur UPS.

Regardons ce diagramme:



DR est un enroulement de transformateur basse tension. Il a une tension de 12V, qui est formée en raison de la transformation de la tension d'alimentation d'entrée.
VT4 est la touche du bas.
VT2 est la clé supérieure. De là, nous utilisons uniquement une diode parasite.

Si PWM est appliqué à VT4, à quoi ressemblera-t-il? C'est vrai - sur le Step-up classique.
En contrôlant le rapport cyclique des signaux fournis à la grille du transistor, il est possible de contrôler l'amplitude de la tension de charge.

Dans un circuit réel, le PWM est appliqué aux deux transistors inférieurs en même temps. Du fait que la tension sur l'enroulement DR est variable, telle ou telle paire de «transistor-diode» fonctionne: VT4, VT2 ou VT3, VT1.

D'une manière si simple, nous n'avons laissé qu'un seul produit d'enroulement - un transformateur de puissance. Nous discuterons de son calcul et de sa conception dans le prochain article de notre cycle.