बैटरी चार्जर के साथ 500 वाट इन्वर्टर सर्किट

इस पोस्ट में हम व्यापक रूप से चर्चा करेंगे कि एक एकीकृत स्वचालित बैटरी चार्जर चरण के साथ 500 वाट का इन्वर्टर सर्किट कैसे बनाया जाए।

लेख में आगे हम यह भी सीखेंगे कि उच्च भार के लिए सिस्टम को कैसे अपग्रेड किया जाए और ओटी को शुद्ध साइन वेव संस्करण में कैसे बढ़ाया जाए।

यह 500 वाट का पावर इन्वर्टर एक 12 वी डीसी या 24 वी डीसी को एक लीड एसिड बैटरी से 220 वी या 120 वी एसी में बदल देगा, जिसका उपयोग सभी प्रकार के लोड को सही करने के लिए किया जा सकता है, सही सीएफएल लाइट्स, एलईडी बल्ब, पंखे, हीटर से , मोटर्स, पंप, मिक्सर, कंप्यूटर, और इतने पर।

मूल रचना

एक इन्वर्टर डिजाइन किया जा सकता है कई अलग-अलग तरीकों से, बस उपयोगकर्ता की पसंद के अनुसार दूसरे प्रकार के थरथरानवाला चरण के साथ थरथरानवाला चरण को बदलकर।

थरथरानवाला मंच मूल रूप से एक है astable multivibrator जो आईसी या ट्रांजिस्टर का उपयोग कर सकता है।

हालांकि एक ज्योतिष आधारित थरथरानवाला विभिन्न तरीकों से डिजाइन किया जा सकता है, हम आईसी 4047 विकल्प का उपयोग यहां करेंगे क्योंकि यह एक बहुमुखी, सटीक और विशेष रूप से इनवर्टर जैसे अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया एक विशेष योग्य चिप है।

आईसी 4047 का उपयोग करना

कोई भी इन्वर्टर बनाना आईसी 4047 का उपयोग करना शायद उच्च सटीकता और आईसी की पठनीयता के कारण सबसे अनुशंसित विकल्प है। डिवाइस एक बहुमुखी थरथरानवाला आईसी है जो अपने पिन 10 और पिन 11 में एक दोहरी पुश पुल या फ्लिप फ्लॉप आउटपुट प्रदान करता है, और पिन 13 पर एकल वर्ग तरंग उत्पादन भी करता है।

बुनियादी सर्किट

वर्ग तरंग आउटपुट के साथ एक बुनियादी 500 वाट इन्वर्टर निर्माण के लिए ऊपर के रूप में सरल हो सकता है। हालाँकि, इसे बैटरी चार्जर के साथ अपग्रेड करने के लिए हमें बैटरी के विनिर्देशों के अनुसार उचित रूप से रेट किए गए चार्जर ट्रांसफार्मर को नियोजित करना पड़ सकता है।

चार्जर कॉन्फ़िगरेशन सीखने से पहले आइए पहले इस परियोजना के लिए आवश्यक बैटरी विनिर्देश से परिचित हों।

हमारी पिछली पोस्ट में से हम जानते हैं कि लीड एसिड बैटरी की अधिक उचित चार्जिंग और डिस्चार्जिंग दर 0.1C की दर से या सप्लाई करंट पर होनी चाहिए जो बैटरी की रेटिंग से 10 गुना कम है। इसका तात्पर्य है कि 500 ​​वाट भार पर कम से कम 7 घंटे का समय पाने के लिए, बैटरी आह की गणना निम्नलिखित तरीके से की जा सकती है

12 वी की बैटरी से 500 वॉट के लोड के लिए आवश्यक ऑपरेशनल करंट लगभग 500/12 = 41 Amps होगा

इस 41 एम्प्स को 7 घंटे तक चलने की आवश्यकता है, इसका मतलब है कि बैटरी अह = 41 x 7 = 287 आह होना चाहिए। हालांकि, वास्तविक जीवन में इसे कम से कम 350 आह की आवश्यकता होगी।

24 वी की बैटरी के लिए यह 200 आह पर 50% कम हो सकता है। यही कारण है कि उच्च परिचालन वोल्टेज को हमेशा सलाह दी जाती है क्योंकि पलटनेवाला की वाट क्षमता रेटिंग उच्च पक्ष पर मिलती है।

24 वी बैटरी का उपयोग करना

बैटरी और ट्रांसफ़ॉर्मर के आकार को छोटा और केबलों को पतला रखने के लिए, आप प्रस्तावित 500 वॉट के डिज़ाइन के संचालन के लिए 24 V बैटरी का उपयोग करना चाह सकते हैं।

मूल डिजाइन एक के अलावा है, रहेगा 7812 आईसी आईसी 4047 सर्किट में जोड़ा गया, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

योजनाबद्ध आरेख

बैटरी चार्जर

डिजाइन को अभी तक प्रभावी बनाए रखने के लिए, मैंने उपयोग को टाल दिया है बैटरी चार्जर के लिए स्वचालित कट ऑफ यहाँ, और यह भी सुनिश्चित किया है कि एक सामान्य ट्रांसफार्मर इन्वर्टर और चार्जर के संचालन के लिए उपयोग किया जाता है।

बैटरी चार्जर के साथ प्रस्तावित 500 वाट इन्वर्टर के लिए पूरा सर्किट आरेख नीचे देखा जा सकता है:

इसी अवधारणा को अन्य संबंधित पदों में से एक में पहले से ही विस्तृत रूप से चर्चा की गई है, जिसे आप अतिरिक्त जानकारी के लिए संदर्भित कर सकते हैं।

असल में, इन्वर्टर का उपयोग करता है बैटरी चार्ज करने के लिए एक ही ट्रांसफार्मर और बैटरी को 220 वी एसी आउटपुट में परिवर्तित करने के लिए। ऑपरेशन को रिले चेंजओवर नेटवर्क के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है, जो ट्रांसफार्मर विंडिंग को चार्जिंग मोड और इन्वर्टर मोड में वैकल्पिक रूप से बदलता है।

यह काम किस प्रकार करता है

जब ग्रिड मेन एसी उपलब्ध नहीं होता है, तो रिले संपर्क उनके संबंधित एन / सी पॉइंट (सामान्य रूप से बंद) पर स्थित होते हैं। यह MOSFETs की नालियों को ट्रांसफार्मर प्राइमरी से जोड़ता है, और उपकरण या लोड ट्रांसफार्मर के सेकंडरी के साथ जुड़ते हैं।

यूनिट इनवर्टर मोड में आ जाती है और बैटरी से आवश्यक 220V AC या 120 V AC बनाना शुरू कर देती है।

रिले कॉइल एक साधारण कच्चे तेल से संचालित होते हैं ट्रांसफार्मरलेस (कैपेसिटिव) बिजली की आपूर्ति सर्किट एक 2uF / 400V छोड़ने वाले संधारित्र का उपयोग करना।

आपूर्ति को स्थिर या अच्छी तरह से विनियमित करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि लोड रिले कॉइल के रूप में है जो काफी भारी कर्तव्य हैं और आसानी से 2uF संधारित्र से स्विच ऑन सर्ज का सामना करेंगे।

RL1 रिले के लिए कॉइल जो ट्रांसफार्मर के मुख्य एसी पक्ष को नियंत्रित करता है, एक अवरुद्ध डायोड से पहले जुड़ा हुआ देखा जा सकता है, जबकि RL2 का कॉइल जो MOSFET पक्ष को नियंत्रित करता है, डायोड के बाद और एक बड़े कैपेसिटर के समानांतर में स्थित है।

यह जानबूझकर RL2 के लिए एक छोटा विलंब प्रभाव बनाने के लिए किया जाता है, या RL2 पर RL1 स्विच को चालू और बंद करना सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। यह सुरक्षा चिंताओं के लिए है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि जब भी पलटनेवाला मोड से चार्जिंग मोड में चला जाता है, तो MOSFETs को कभी भी रिवर्स चार्जिंग आपूर्ति के अधीन नहीं किया जाता है।

सुरक्षा सुझाव

जैसा कि हम जानते हैं, किसी भी इन्वर्टर सर्किट में ट्रांसफार्मर एक भारी इंडक्टिव लोड की तरह काम करता है। जब इस तरह के भारी आगमनात्मक भार को एक आवृत्ति के साथ स्विच किया जाता है, तो यह एक बड़ी मात्रा में वर्तमान स्पाइक्स उत्पन्न करने के लिए बाध्य होता है जो संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स और शामिल आईसी के लिए संभवतः खतरनाक हो सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक चरण में उचित सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित तरीके से 7812 अनुभाग को संशोधित करना महत्वपूर्ण हो सकता है:

12V एप्लिकेशन के लिए, आप उपरोक्त संस्करण के लिए स्पाइक प्रोटेक्शन सर्किट को कम कर सकते हैं:

बैटरी, MOSFET और ट्रांसफार्मर वाट क्षमता का निर्धारण करते हैं

हमने विभिन्न पोस्टों के माध्यम से कई बार इस पर चर्चा की है कि यह ट्रांसफार्मर, बैटरी और MOSFET रेटिंग है जो वास्तव में तय करते हैं कि एक इन्वर्टर कितना बिजली पैदा कर सकता है।

हम पहले ही पैराग्राफ में बैटरी गणना के बारे में बात कर चुके हैं, अब देखते हैं कि कैसे ट्रांसफार्मर की गणना की जा सकती है आवश्यक बिजली उत्पादन के पूरक के लिए।

यह वास्तव में बहुत सरल है। चूंकि वोल्टेज 24 वी माना जाता है, और 500 वाट बिजली, 24 के साथ 500 को विभाजित करने से 20.83 एम्प्स प्राप्त होता है। मतलब ट्रांसफॉर्मर amp रेटिंग 21 amps से ऊपर होनी चाहिए, अधिमानतः 25 amps तक।

हालांकि, चूंकि हम चार्जिंग और इन्वर्टर मोड दोनों के लिए एक ही ट्रांसफार्मर का उपयोग कर रहे हैं, इसलिए हमें वोल्टेज का चयन इस तरह से करना होगा कि यह दोनों ऑपरेशनों के अनुकूल हो।

प्राथमिक पक्ष के लिए 20-0-20 वी एक अच्छा समझौता प्रतीत होता है, वास्तव में यह दोनों मोड में पलटनेवाला के समग्र काम के लिए आदर्श रूप से अनुकूल रेटिंग है।

चूंकि, बैटरी को चार्ज करने के लिए केवल एक आधा घुमावदार का उपयोग किया जाता है, ट्रांसफार्मर की 20 V RMS रेटिंग का उपयोग बैटरी के पार जुड़े हुए फ़िल्टर संधारित्र की सहायता से बैटरी में 20 x 1.41 = 28.2 V चोटी Dc प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। टर्मिनलों। यह वोल्टेज अच्छी दर और सही गति से बैटरी को चार्ज करेगा।

इन्वर्टर मोड में, जब बैटरी लगभग 26 V पर होती है, तो इन्वर्टर आउटपुट को 24/26 = 220 / आउट पर होने देगा

आउट = 238 वी

यह एक स्वस्थ आउटपुट दिखता है जबकि वें बैटरी को बेहतर चार्ज किया जाता है, और यहां तक ​​कि जब बैटरी 23 वी तक गिरती है, तो आउटपुट को एक स्वस्थ 210V बनाए रखने की उम्मीद की जा सकती है

MOSFET की गणना : MOSFETs मूल रूप से ऐसे स्विच की तरह काम करते हैं, जिन्हें करंट की रेटेड राशि स्विच करते समय जलना नहीं चाहिए, और स्विचिंग धाराओं के प्रतिरोध में वृद्धि के कारण गर्मी भी नहीं होनी चाहिए।

उपरोक्त पहलुओं को संतुष्ट करने के लिए, हमें यह सुनिश्चित करना होगा कि हमारे 500 वाट के इनवर्टर के लिए MOSFET की वर्तमान हैंडलिंग क्षमता या ID कल्पना 25 amps से अधिक हो। इसके अलावा उच्च अपव्यय को रोकने और अक्षम करने के लिए MOSFET के RDSon युक्ति को यथासंभव कम होना चाहिए।

चित्र में दिखाया गया उपकरण है IRF3205 , जिसमें 110 एम्पी की एक आईडी और 8 मिलीओम्स (0.008 ओम) की आरडीएसएन है, जो वास्तव में इस इन्वर्टर परियोजना के लिए काफी प्रभावशाली और पूरी तरह से उपयुक्त है।

हिस्सों की सूची

बैटरी चार्जर के साथ उपरोक्त 500 वाट इन्वर्टर बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित बिलों की आवश्यकता होगी:

• आईसी 4047 = 1
• प्रतिरोधों
• 56 के = 1
• 10 ओम = 2
• संधारित्र 0.1uF = 1
• संधारित्र 4700uF / 50 V = 1 (बैटरी टर्मिनलों के पार)
• MOSFETs IRF3205 = 2
• डायोड 20 amp = 1
• MOSFETs के लिए हीटसिंक = बड़े पंख वाले प्रकार
• डायोड के पार MOSFETs नाली अवरुद्ध करना / स्रोत = 1N5402 (ट्रांसफार्मर प्राथमिक से रिवर्स EMF के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा के लिए कृपया प्रत्येक MOSFET के नाली / स्रोत से उन्हें कनेक्ट करें। कैथोड ड्रेन पिन पर जाएगा।
• रिले DPDT 40 amp = 2 नग

संशोधित Sinewave इन्वर्टर के लिए उन्नयन

ऊपर चर्चा की गई स्क्वायर वेव संस्करण को प्रभावी रूप से एक में परिवर्तित किया जा सकता है संशोधित सिनवेव 500 वाट का इन्वर्टर सर्किट, जिसमें बेहतर आउटपुट तरंग है।

इसके लिए हम वृद्धावस्था का उपयोग करते हैं आईसी 555 और आईसी 741 इच्छित साइन तरंग निर्माण के लिए संयोजन।

बैटरी चार्जर के साथ पूरा सर्किट नीचे दिया गया है:

विचार वही है जो इस वेबसाइट में कुछ अन्य साइनवेव इन्वर्टर डिजाइनों में लागू किया गया है। यह गणना किए गए SPWM के साथ शक्ति MOSFETs के फाटक को काटना है ताकि ट्रांसफ़ॉर्मर प्राइमरी के पुश पुल वाइंडिंग में एक प्रतिकृति उच्च वर्तमान SPWM को दोलन किया जाए।

IC 741 को एक तुलनित्र के रूप में प्रयोग किया जाता है जो अपने दो इनपुट में दो त्रिभुज तरंगों की तुलना करता है। धीमी आधार त्रिकोण लहर को आईसी 4047 सीटी पिन से अधिग्रहित किया जाता है, जबकि तेज त्रिकोण लहर बाहरी आईसी 555 से देखने योग्य मंच से ली गई है। परिणाम IC 741 के pin6 पर एक परिकलित SPWM है। यह SPWM बिजली के MOSFETs के फाटकों पर कटा हुआ है जो एक ही SPWM आवृत्ति पर ट्रांसफार्मर द्वारा स्विच कर रहा है।

यह एक शुद्ध sinewave आउटपुट (कुछ निस्पंदन के बाद) के साथ द्वितीयक पक्ष में परिणाम देता है।

पूर्ण पुल डिजाइन

उपरोक्त अवधारणा सीए के लिए पूर्ण पुल संस्करण नीचे दिए गए विन्यास का उपयोग करके बनाया गया है:

खातिर सादगी के लिए, एक स्वचालित बैटरी कट ऑफ शामिल नहीं है, इसलिए जैसे ही बैटरी वोल्टेज पूर्ण चार्ज स्तर तक पहुंचता है, तो आपूर्ति बंद करने की सिफारिश की जाती है। या वैकल्पिक रूप से आप उचित रूप से जोड़ सकते हैं श्रृंखला में फिलामेंट बल्ब बैटरी की चार्जिंग पॉजिटिव लाइन के साथ, बैटरी की सुरक्षित चार्जिंग सुनिश्चित करने के लिए।

यदि आपके पास उपरोक्त अवधारणा के बारे में कोई प्रश्न या संदेह है, तो नीचे दिया गया टिप्पणी बॉक्स आपका है।