Генератор электростанция инвертор

Тогда можно изготовить, пусть не идеальный, но вполне работающий прибор.

Цепи выпрямителя и силового модуля находятся под высоким напряжением без гальванической развязки от питающей сети. Поэтому при работе с инвертором нужно соблюдать предельную осторожность. ВСЕ МАНИПУЛЯЦИИ с этими модулями можно проводить ТОЛЬКО ПОСЛЕ ВЫКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ И ПОЛНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПРИБОРА ОТ СЕТИ!

Перейдем теперь к описанию отдельных узлов лабораторного инвертора.

В данной реализации инвертора это самый простой, но и самый громоздкий узел.

Он содержит большой и тяжелый ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) для регулирования выходного напряжения выпрямителя и один громоздкий низкочастотный развязывающий трансформатор.

Выбор такого решения обусловлен следующими причинами. На стадии первоначального знакомства с силовой электроникой и отладки желательно иметь возможность плавно регулировать постоянное напряжение, подаваемое на ключи. Самый простой способ, доступный практически в любой экспериментальной лаборатории – это ЛАТР. Если взять за правило начинать и заканчивать работу инвертора при «нулевом» положении ЛАТРа, то можно избежать необходимости создания специальных цепей для первоначальной зарядки больших электролитических конденсаторов фильтра. ЛАТР обладает большой индуктивностью, поэтому на первых порах можно убрать высокочастотные фильтры по цепи питания. На стадии знакомства с силовой электроникой возникает много вопросов, ответы на которые проще найти экспериментально, путем осциллографирования сигналов в различных точках схемы. Поскольку силовые узлы инвертора не имеют гальванической развязки с питающей сетью, то на первых порах ее лучше сделать.

Хотя бы для процесса отладки, при работе на малых мощностях.

Самый эффективный способ – запитать весь инвертор через развязывающий трансформатор подходящей мощности.

Естественно, коэффициент трансформации его должен быть близок к единице. Такая развязка желательна также и для дополнительной безопасности самого экспериментатора при отладке инвертора.

Аккумулятор leoch цена

С учетом этих соображений первый вариант регулируемого выпрямителя для лабораторного инвертора получается простым. Выпрямитель не содержит каких-нибудь дефицитных деталей и узлов, надежен и весьма удобен в работе. Рассмотрим некоторые детали реализации выпрямителя.

В качестве выключателя и предохранителей можно взять обычный бытовой сдвоенный автомат на 10-16 ампер. Подходящий 8-амперный ЛАТР сварочные инверторы helper можно найти в любой экспериментальной лаборатории «со стажем». При отсутствии ЛАТРа на стадии отладки (при работе на малых мощностях – 200-300 Вт) можно использовать электронный аналог ЛАТРа на биполярных транзисторах (см. При больших мощностях придется делать импульсный регулятор, естественно, со всеми вытекающими последствиями. Поэтому на начальных стадиях лучше все-таки приобрести ЛАТР, хотя стоят они сейчас недешево. Как, впрочем, и другие низкочастотные трансформаторы. Это, кстати, еще один аргумент в пользу перевода лабораторного хозяйства на импульсные преобразователи. Развязывающий трансформатор TR можно заказать отдельно или же сделать из старого ЛАТРа подходящей мощности.

В последнем случае, если использовать уже существующую обмотку ЛАТРа в качестве первичной, нужно обратить особое внимание на межвитковую изоляцию.

Желательно хорошенько очистить обмотку от угольной пыли и залить лаком дорожку, где изоляция обмотки снята.

В качестве развязывающего трансформатора можно также взять пару силовых (или небольших сварочных) трансформаторов, подходящей мощности и включить их встречно. Например, у трансформаторов 220 на 36 вольт соединить 36-вольтовые обмотки, и использовать 220-вольтовые обмотки как обмотки развязывающего трансформатора.

После отладки инвертора развязывающий трансформатор желательно убрать (особенно, если он маломощный).

Диодный мост VD1 лучше выбрать с запасом, ампер на 20-30 и рабочим напряжением 1000 В.

Их лучше установить на небольшую металлическую пластину в качестве радиатора, хотя при мощности инвертора 1-2 кВт они практически не греются.

Инверторы от прикуривателя

Кнопка S3 и резистор R2 предназначены для разряда конденсатора C1 в случае аварии.

Например, при выгорании силовых ключей, на этом конденсаторе может остаться высокое напряжение опасное для жизни. В начале работы с силовой электроникой вероятности аварий достаточно велики, поэтому желательно предусмотреть такой разрядник. Сам конденсатор C1 – электролитический, с рабочим напряжением не менее 400 В. В случае последовательного соединения конденсаторов обязательно нужно поставить выравнивающие аккумуляторная садовая техника greenworks резисторы на 150-200 кОм, подключенные параллельно каждому конденсатору. Конденсатор C2 – пленочный, с рабочим напряжением не менее 400 В. И, наконец, 10-амперный измеритель переменного тока на входе инвертора и вольтметр постоянного напряжения на выходе выпрямителя предназначены для контроля полного тока, потребляемого инвертором стабилизатор напряжения к142ен3а из сети, и напряжения, подаваемого на полумост силового модуля. Этот контроль особенно актуален при ручной регулировке мощности инвертора.

В качестве вольтметра очень удобно использовать недорогой китайский цифровой мультиметр.

К сожалению, такие мультиметры не рассчитаны на длительное измерение больших токов (например, 10-амперный режим – не дольше 10 сек с перерывами 15 мин), поэтому в качестве амперметра проще использовать обычный стрелочный амперметр переменного тока. Никаких особых требований к компоновке выпрямителя нет.

Поскольку по цепям ибп с аккумулятором и выходом 12в текут довольно большие токи (до 10 А в данном инверторе), то монтаж необходимо выполнять короткими и толстыми проводами сечением не менее 1.5 – 2 мм2. Общий вид одного из вариантов выпрямителя представлен на рис.3 (без развязывающего трансформатора).

Конечно же, в сварочный аппарат рысь перспективе желательно заменить такой регулятор с громоздким ЛАТРом на подходящий импульсный регулятор.

Мощный преобразователь высоковольтного напряжения

Во-первых, он гораздо компактнее и, во-вторых, он мог бы обеспечить некоторый запас по мощности (до 6-10 кВт).

Однако в данном проекте главная цель – получить реально работающий инвертор для физико-химических экспериментов максимально простым способом. Поэтому остановимся на этом варианте, а импульсный регулятор оставим на будущее.

Естественно, схемотехника ибп с аккумулятором и выходом 12в управления определяется тем, какими ключами он будет управлять. В данном инверторе в качестве ключей используются мощные полевые транзисторы с изолированным затвором, известные под аббревиатурой MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) или по-русски - полевые МОП-транзисторы (Метал-Оксид-Полупроводник).

Популярно о таких транзисторах можно почитать, например, в [1]. Однако, для данного раздела достаточно просто представлять MOSFET как некий электронный выключатель, который управляется напряжением на затворе (относительно истока).

В открытом состоянии сопротивление цена трансформаторов в Вологде между истоком и стоком мало (в зависимости от типа транзистора - от нескольких Ом до сотых долей Ома), а в закрытом – велико (десятки МОм и выше).

Стабилизатор напряжения 220в цифровой

Для большинства транзисторов напряжение на затворе может изменяться в пределах от -20 до + 20 Вольт.

Если напряжение на затворе выше порогового (порог обычно от +2 до +4 В) транзистор открывается, если ниже – закрывается. Таким образом, для управления ключами мы должны подавать на затворы транзистора положительные импульсы с напряжением 12-18 В. Это должны быть две последовательности импульсов, передаваемые по двум отдельным управляющим шинам, сдвинутые по времени относительно друг друга (рис.4). Как уже отмечалось выше, для устранения сквозных токов должны быть предусмотрены паузы (dead-time). Существует множество вариантов таких генераторов управляющих импульсов.

В данном проекте применено одно из простейших решений на основе распространенной и недорогой микросхемы IR2153. Эта микросхема представляет собой законченный автоколебательный драйвер полумоста для электронных балластов люминесцентных ламп. Драйвер имеет фиксированную длительность dead-time (1.2 мкс).

Максимальное время нарастания и спада импульсов 150 и 100 нс, соответственно.

Поэтому максимальная частота управляющих импульсов ограничена значением 300-350 кГц. К сожалению, мощность выходных каскадов этого драйвера (Io+- = 200 мА/400 мА) не позволяет его использовать ибп с аккумулятором и выходом 12в в качестве драйвера затворов полевых транзисторов нашего инвертора. Причина в том, что затворы мощных MOSFET-ов имеют довольно большую ибп с аккумулятором и выходом 12в (доходящую до нескольких тысяч пикофарад), т.е. драйверы вынуждены работать на большую емкостную нагрузку.

Иначе время переключения (и, следовательно, тепловые потери) транзисторов будут велики. В данном проекте в качестве ключей используются транзисторы IXFH30N50.

Производитель декларирует суммарную емкость затвор-исток и затвор-сток Ciss = 5200-5700 пФ. Однако, в действительности реальная (эффективная) емкость затвора гораздо больше. Здесь для оценки нужно брать полный заряд, который необходимо передать затвору для того, чтобы транзистор полностью открылся. Таким образом, для напряжения затвор-исток 10 В получаем Cэфф 20-30 нФ.

Стабилизаторы напряжения для квартир

Для того, чтобы время включения транзистора было порядка ибп с аккумулятором и выходом 12в нс, драйвер должен заряжать емкость затвора током порядка (2-3)*10-7 Кл / 10-7 сек 2-3 A.

Поэтому в данном ибп с аккумулятором и выходом 12в IR2153 используется только как задающий генератор, сигналы которого затем будут усиливаться. С выводов 5 (LO) и 7 (HO) мы получим сигналы, ибп с аккумулятором и выходом 12в совпадающие с сигналами, представленными на рис.4.

Резисторы R3 и R4 и конденсатор C3 определяют частоту генерирования импульсов. Для указанных номиналов при помощи резистора R3 эту частоту можно изменять в пределах приблизительно от 60 до 300 кГц.

Трансформатор тока w35