क्लास-डी सिन्वैव इन्वर्टर सर्किट

क्लास-डी एम्पलीफायर फ़ंक्शन का उपयोग करके एक पापीव इनवर्टर एक छोटे पापवेव इनपुट आवृत्ति को बराबर साइन पीडब्लूएम में परिवर्तित करके, जो अंततः एक द्वारा संसाधित किया जाता है एच-ब्रिज BJT ड्राइवर डीसी बैटरी स्रोत से मेन्स सिनवेव एसी आउटपुट जेनरेट करने के लिए।

क्लास-डी एम्पलीफायर क्या है

काम सिद्धांत एक क्लास-डी एम्पलीफायर वास्तव में सरल अभी तक अत्यंत प्रभावी है। एक इनपुट एनालॉग सिग्नल जैसे कि एक ऑडियो सिग्नल या एक थरथरानवाला से एक साइनसॉइडल तरंग को बराबर PWM में काट दिया जाता है जिसे SPWM भी कहा जाता है।

ये साइन समकक्ष PWM या एसपीडब्ल्यूएम s को पॉवर BJT स्टेज में खिलाया जाता है, जहाँ ये उच्च धारा के साथ प्रवर्धित होते हैं, और एक स्टेप अप ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पर लागू होते हैं।

ट्रांसफार्मर अंत में साइन समतुल्य SPWM को 220V या 120V साइन वेव AC में बदल देता है, जिसका तरंग ऑसिलेटर से इनपुट साइन वेव सिग्नल के अनुसार होता है।

क्लास-डी इन्वर्टर के फायदे

क्लास-डी इन्वर्टर का मुख्य लाभ इसकी उच्च दक्षता (लगभग 100%) यथोचित कम लागत पर है।

क्लास-डी एम्पलीफायरों निर्माण और स्थापित करना आसान है, जो उपयोगकर्ता को कई तकनीकी बाधाओं के बिना कुशल, उच्च शक्ति साइन लहर इनवर्टर का उत्पादन करने में सक्षम बनाता है।

चूंकि BJT को PWM के साथ काम करना होता है, यह उन्हें कूलर और अधिक कुशल बनाने की अनुमति देता है, और यह बदले में उन्हें छोटे हीटसेट के साथ काम करने की अनुमति देता है।

एक व्यावहारिक डिजाइन

एक व्यावहारिक क्लास-डी इन्वर्टर सर्किट डिजाइन को निम्नलिखित आरेख में देखा जा सकता है:

IC 74HC4066 को IC 4066 से बदला जा सकता है, उस स्थिति में अलग 5V की आवश्यकता नहीं होगी, और पूरे सर्किट के लिए एक सामान्य 12V का उपयोग किया जा सकता है।

Pwm क्लास-डी इन्वर्टर का काम काफी सरल है। इलेक्ट्रॉनिक तरंगों ES1 --- ES4 को चलाने के लिए पर्याप्त स्तर पर ऑप amp A1 चरण द्वारा साइन लहर संकेत को बढ़ाया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक स्विच ES1 --- ES4 खुले और बंद होने से आयताकार दालों को ट्रांजिस्टर T1 --- T4 पुल के आधार पर वैकल्पिक रूप से उत्पन्न किया जा सकता है।

PWM या दालों की चौड़ाई इनपुट साइन सिग्नल द्वारा संशोधित होती है, जिसके परिणामस्वरूप पॉवर ट्रांजिस्टर और ट्रांसफार्मर में खिलाए गए बराबर बराबर PWMs होते हैं, अंततः ट्रांसफ़ॉर्मर सेकेंडरी के आउटपुट में इच्छित 220V या 120V साइन-वेव मेन AC का उत्पादन करते हैं ।

ES1 --- ES4 आउटपुट से उत्पन्न एक आयताकार संकेत का कर्तव्य कारक प्रवर्धित इनपुट साइन वेव सिग्नल के आयाम द्वारा संशोधित होता है, जो साइन तरंग RMS के आनुपातिक स्विचिंग SPWM संकेत का कारण बनता है। इस प्रकार आउटपुट पल्स का ऑन-टाइम इनपुट साइन सिग्नल के तात्कालिक आयाम के अनुसार होता है।

ऑन-टाइम और ऑफ-टाइम का स्विचिंग अवधि अंतराल एक साथ आवृत्ति को निर्धारित करता है जो निरंतर होगा।

नतीजतन, एक समान रूप से आयामित आयताकार संकेत (वर्ग तरंग) एक इनपुट सिग्नल की अनुपस्थिति में बनाया जाता है।

ट्रांसफार्मर के उत्पादन में काफी अच्छी साइन लहर को प्राप्त करने के तरीके के रूप में, ES1 से आयताकार लहर की आवृत्ति इनपुट साइन सिग्नल में उच्चतम आवृत्ति के रूप में बहुत कम से कम दो गुना अधिक होनी चाहिए।

एम्पलीफायरों के रूप में इलेक्ट्रॉनिक स्विच

का मानक कार्य PWM एम्पलीफायर ES1 --- ES4 के आसपास बने 4 इलेक्ट्रॉनिक स्विच द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। यह मानते हुए कि शून्य स्तर पर ऑप amp इनपुट का इनपुट, संधारित्र C7 को R8 के माध्यम से चार्ज करने का कारण बनता है, जब तक कि C7 के पार वोल्टेज उस स्तर को प्राप्त नहीं करता है जो ES1 को स्विच करने के लिए पर्याप्त है।

ईएस 1 अब बंद हो जाता है और सी 7 का निर्वहन शुरू कर देता है जब तक कि इसका स्तर ईएस 1 के स्तर पर स्विच से नीचे नहीं गिर जाता है। ES1 अब स्विच करता है C7 चार्ज फिर से शुरू, और चक्र तेजी से चालू / बंद 50 kHz की दर से, जैसा कि C7 और R8 के मूल्यों से निर्धारित होता है।

अब, अगर हम ऑप amp के इनपुट पर एक साइन वेव की उपस्थिति पर विचार करते हैं, तो यह प्रभावी रूप से C7 के चार्ज चक्र पर एक मजबूर बदलाव का कारण बनता है, जिससे ES1 आउटपुट PWM स्विचिंग वृद्धि और गिरावट अनुक्रम के अनुसार संशोधित हो जाता है। साइन लहर संकेत।

ES1 से आउटपुट आयताकार तरंगें अब SPWM का उत्पादन करती हैं जिसका कर्तव्य कारक अब इनपुट साइन सिग्नल के अनुसार बदलता रहता है।

इसके परिणामस्वरूप एस 1 वेव समतुल्य एसपीडब्ल्यूएम को वैकल्पिक रूप से T1 --- T4 पुल पर स्विच किया जाता है, जो बदले में ट्रांसफार्मर के द्वितीयक तारों से आवश्यक एसी मेन उत्पन्न करने के लिए ट्रांसफार्मर प्राथमिक को स्विच करता है।

चूंकि माध्यमिक एसी वोल्टेज प्राथमिक एसपीडब्ल्यूएम स्विचिंग के अनुसार बनाया जाता है, परिणामी एसी इनपुट साइन सिग्नल का एक बिल्कुल बराबर साइन वेव एसी है।

साइन लहर थरथरानवाला

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, क्लास-डी इन्वर्टर एम्पलीफायर को साइन वेव जीनियर सर्किट से साइन वेव सिग्नल इनपुट की आवश्यकता होगी।

निम्न छवि एक बहुत ही सरल एकल ट्रांजिस्टर साइन वेव जनरेटर सर्किट को दिखाती है जिसे पीडब्लूएम इन्वर्टर के साथ प्रभावी रूप से एकीकृत किया जा सकता है।

ऊपर की आवृत्ति साइन लहर जनरेटर लगभग 250 हर्ट्ज है, लेकिन हमें इसकी आवश्यकता लगभग 50 हर्ट्ज होगी, जिसे C1 --- C3, और R3, R4 के मानों को बदलकर उचित रूप से बदला जा सकता है।

एक बार, आवृत्ति सेट हो जाने के बाद, इस सर्किट का आउटपुट इन्वर्टर बोर्ड के C1, C2 इनपुट के साथ जोड़ा जा सकता है।

पीसीबी डिजाइन और ट्रांसफार्मर तारों

हिस्सों की सूची

ट्रांसफार्मर: 0-9V / 220V वर्तमान, ट्रांजिस्टर वाट क्षमता और बैटरी आह रेटिंग पर निर्भर करेगा

विशेष विवरण:

प्रस्तावित क्लास-डी पीडब्लूएम इन्वर्टर एक छोटा सा 10 वॉट का टेस्ट सैंपल प्रोटोटाइप है। 10 वाट कम आउटपुट T1 --- T4 के लिए कम बिजली ट्रांजिस्टर के उपयोग के कारण है।

TIP147 / TIP142 पूरक जोड़े के साथ ट्रांजिस्टर को बदलकर 100 वाट तक बिजली उत्पादन को आसानी से अपग्रेड किया जा सकता है।

12V और 24V के बीच कहीं भी ट्रांजिस्टर के लिए उच्च BUS DC लाइन का उपयोग करके इसे और भी उच्च स्तर तक बढ़ाया जा सकता है