Wir alle stehen irgendwann vor Stromausfällen in unseren Häusern oder Büros. Zu diesen Zeiten verwenden wir normalerweise einen Generator oder einen Wechselrichter. Stromerzeuger verwenden Benzin oder Diesel als Kraftstoff und sind laut. Wir werden hier nicht über die Stromerzeuger diskutieren. Hier werden wir über den Wechselrichter sprechen. Wechselrichter treiben den Strom von Gleichstrombänken wie Blei-Säure-Akkus an. Diese Wechselrichter werden heute überall eingesetzt. Dieser Typ kann für Anwendungen mit mittlerer Leistung verwendet werden. Für Hochleistungsgeräte werden jedoch Stromerzeuger am meisten bevorzugt.
Der häufigste Wechselrichtertyp, den wir im Alltag sehen, ist die USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung). Wir verwenden USV, um den PC (Personal Computer) im Falle eines Stromausfalls am Laufen zu halten. Die USV hält die gelieferte Leistung aufrecht, bis die Batteriebank leer ist.
USV ist ein System, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Die USV nimmt also die Gleichstromversorgung der Batterie als Eingang und die Wechselstromversorgung als Ausgang. Heute werden wir einen 100-Watt-Wechselrichter mit 12 V DC bis 220 V AC bauen. Diese Schaltung ist einfach und sehr nützlich.
Erforderliche Komponenten:
- +12 V Batterie
- 47KΩ Widerstand
- 1000µF Kondensator (2 Stück)
- 4700µF Kondensator
- 10k Topf, 1k Widerstand (2 Stück)
- 10k Widerstand (2 Stück)
- In5408 Dioden (2 Stück)
- CD4047 IC
- 4,7µF Kondensator
- Abwärtstransformator (220 V bis 12 V - 0 - 12 V (Mittelabgriff)) (10 Ampere)
- IRF540N MOSFET (2 Stück)
- Leitungen
12v-0-12v 10Amp Abwärtstransformator:
Der IRF540N-MOSFET sollte mit einem Kühlkörper verwendet werden. Verwenden Sie den MOSFET nicht ohne geeigneten Kühlkörper. Ohne diesen Kühlkörper kann der MOSFET nicht stehen. Der MOSFET ist hier ein n-Kanal-Verbesserungs-MOSFET.
Verwenden Sie auch einen guten Draht. Wenn Sie kleine Drähte verwenden, haben Sie Verluste und unter schweren Lasten werden sie immens heiß und brennen aus.
Schaltungserklärung:
Das Schaltbild des 100-Watt-Wechselrichters für Gleichstrom / Wechselstrom ist unten angegeben. Wir haben EasyEDA zum Zeichnen dieses Schaltplans verwendet und ein Tutorial zum Thema "Verwenden von EasyEDA zum Zeichnen und Simulieren der Schaltkreise" behandelt. Sie können dieses Schaltbild auch in das PCB-Layout umwandeln, wie wir im EasyEDA-Tutorial erklärt haben, und dieses Projekt auf PCB erstellen.
Arbeitserklärung:
Der Kern der Schaltung ist der CD4047-Chip; Dieser Chip fungiert hier als astabiler Multivibrator. Der Chip erzeugt also Taktimpulse mit einer Frequenz von 50 Hz. Diese Frequenz wird durch den Kondensator C2 und den Widerstand R1 gewählt. Der Zeitraum für das Signal ist wie folgt angegeben:
T = 4,71 R1 · C2.
Um nun eine Frequenz (1 / T) von 50 Hz zu erhalten, müssen wir mit den obigen Zahlen spielen. Wir können die Kapazität als Konstante wählen und mit dem Widerstand für die entsprechende Frequenz spielen. Wenn Sie jedoch kein Oszilloskop haben, um den Topf auf den genauen Widerstand einzustellen, wählen Sie eine Kapazität von 4,7 µF und einen Widerstand von 1 kΩ. Dies ergibt eine Frequenz von 47 Hz, was für einfache Lasten gut geeignet wäre. Wenn Sie die genaue Frequenz erhalten möchten, müssen Sie den Widerstand genau auswählen.
Der Chip erzeugt also die Taktimpulse. Diese Impulse werden zum N-MOSFET geleitet, um den Transformator anzusteuern. Der Transformator erhöht die 12V auf 230V. Jedes Mal, wenn ein Impuls das MOSFET-Gatter erreicht, haben wir eine 220-V-Halbwelle am Ausgang. Im nächsten Impuls wird der zweite MOSFET für den zweiten Halbzyklus von 220 V ausgelöst. Wenn also zwei MOSFETs bei einer Frequenz von 50 Hz ein- und ausgeschaltet werden, haben wir am Ende des Transformators einen 220-V-Zyklusausgang von 50 Hz.
Also haben wir einen Wechselrichterschaltkreis von 12 V DC bis 220 V AC hergestellt.