ग्रिड-टाई इन्वर्टर सर्किट डिजाइन करना

समस्याओं को खत्म करने के लिए हमारे साधन का प्रयास करें





एक ग्रिड टाई इन्वर्टर एक पारंपरिक इन्वर्टर की तरह काफी काम करता है, हालाँकि इस तरह के इन्वर्टर से पावर आउटपुट यूटिलिटी ग्रिड सप्लाई से एसी मेन के साथ बांधा और खिलाया जाता है।

जब तक मुख्य एसी आपूर्ति मौजूद है, तब तक इन्वर्टर मौजूदा ग्रिड मेन आपूर्ति में अपनी शक्ति का योगदान देता है, और ग्रिड की आपूर्ति विफल होने पर प्रक्रिया को रोक देता है।



संकल्पना

अवधारणा वास्तव में बहुत ही पेचीदा है क्योंकि यह हम में से प्रत्येक को एक उपयोगिता शक्ति योगदानकर्ता बनने की अनुमति देता है। कल्पना करें कि ग्रिड के लिए भारी मात्रा में बिजली उत्पन्न करने के लिए इस परियोजना में शामिल प्रत्येक घर, जो बदले में योगदान करने वाले निवासों को एक निष्क्रिय आय स्रोत प्रदान करता है। चूंकि इनपुट अक्षय स्रोतों से प्राप्त होता है, इसलिए आय बिल्कुल मुफ्त हो जाती है।

घर पर एक ग्रिड टाई इन्वर्टर बनाना बहुत मुश्किल माना जाता है क्योंकि अवधारणा में कुछ सख्त मानदंड शामिल होते हैं, जिनका पालन न करने से खतरनाक स्थिति पैदा हो सकती है।



मुख्य कुछ चीजें जो देखी जानी चाहिए वे हैं:

इन्वर्टर से आउटपुट को ग्रिड एसी के साथ पूरी तरह से सिंक्रनाइज़ किया जाना चाहिए।

जैसा कि ऊपर वर्णित आउटपुट वोल्टेज आयाम और आवृत्ति सभी को ग्रिड एसी मापदंडों के अनुरूप होना चाहिए।

इनवर्टर को ग्रिड वोल्टेज के विफल होने पर तुरंत स्विच ऑफ करना चाहिए।

इस पोस्ट में मैंने एक साधारण ग्रिड-टाई इन्वर्टर सर्किट प्रस्तुत करने की कोशिश की है जो मेरे अनुसार उपरोक्त सभी आवश्यकताओं का ध्यान रखता है और किसी भी खतरनाक स्थिति को पैदा किए बिना उत्पन्न एसी को सुरक्षित रूप से ग्रिड में वितरित करता है।

सर्किट ऑपरेशन

आइए निम्नलिखित बिंदुओं की मदद से प्रस्तावित डिज़ाइन (विशेष रूप से मेरे द्वारा विकसित) को समझने की कोशिश करें:

फिर से, हमेशा की तरह हमारे सबसे अच्छे दोस्त, IC555 पूरे आवेदन में केंद्र चरण लेता है। वास्तव में केवल इस आईसी के कारण विन्यास स्पष्ट रूप से इतना सरल हो सकता है।

सर्किट आरेख का उल्लेख करते हुए, IC1 और IC2 को मूल रूप से एक वोल्टेज सिंथेसाइज़र के रूप में या एक अधिक परिचित शब्दों में पल्स पोजीशन मॉड्यूलेटर के रूप में वायर्ड किया जाता है।

ट्रांसफार्मर सर्किट TR1 के एक चरण का उपयोग आईसी सर्किट के लिए आवश्यक ऑपरेटिंग वोल्टेज की आपूर्ति के लिए किया जाता है, और साथ ही आईसी को सिंक्रनाइज़ेशन डेटा की आपूर्ति के लिए, ताकि यह ग्रिड मापदंडों के अनुसार आउटपुट को संसाधित कर सके।

दोनों IC के पिन # 2 और पिन # 5 क्रमशः D1 के बाद बिंदु से जुड़े हुए हैं, और क्रमशः T3 के माध्यम से, जो क्रमशः IC को ग्रिड AC की आवृत्ति गणना और आयाम डेटा प्रदान करता है।

आईसीएस को प्रदान की गई उपरोक्त दो जानकारी आईसीएस को इन सूचनाओं के अनुसार संबंधित आउटपुट पर अपने आउटपुट को संशोधित करने का संकेत देती है।

आउटपुट से परिणाम इस डेटा को अच्छी तरह से अनुकूलित PWM वोल्टेज में बदल देता है जो ग्रिड वोल्टेज के साथ बहुत अधिक सिंक्रनाइज़ होता है।

IC1 का उपयोग सकारात्मक PWM उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जबकि IC2 नकारात्मक PWM का उत्पादन करता है, दोनों मिलकर मच्छरों पर आवश्यक पुश पुल प्रभाव पैदा करते हैं।

उपरोक्त वोल्टेज संबंधित मस्जिदों को खिलाए जाते हैं, जो प्रभावी रूप से उपरोक्त पैटर्न को ट्रांसफॉर्मर इनपुट वाइंडिंग में शामिल चरण में उच्च वर्तमान उतार-चढ़ाव वाले डीसी में परिवर्तित करता है।

ट्रांसफार्मर का आउटपुट मौजूदा ग्रिड एसी के साथ संगत इनपुट को पूरी तरह से सिंक्रनाइज़ एसी में परिवर्तित करता है।

TR2 आउटपुट को ग्रिड से जोड़ते समय, तारों में से एक के साथ श्रृंखला में 100 वाट का बल्ब कनेक्ट करें। यदि बल्ब चमकता है, तो इसका मतलब है कि AC फेज से बाहर हैं, तुरंत कनेक्शन को उल्टा कर दें और अब बल्ब को AC की उचित सिंक्रोनाइज़ेशन सुनिश्चित करने के लिए चमक बंद कर देनी चाहिए।

आप भी इसे देखना चाहेंगे सरलीकृत ग्रिड टाई सर्किट डिजाइन

ICM के आउटपुट में PWM वेवफॉर्म (नीचे का निशान) मान लिया

हिस्सों की सूची

सभी प्रतिरोध = 2K2
C1 = 1000uF / 25V
C2, C4 = 0.47uF
डी 1, डी 2 = 1 एन 4007,
डी 3 = 10 एम्प,
IC1,2 = 555
MOSFETS = प्रति आवेदन के रूप में विनिर्देश।
TR1 = 0-12V, 100mA
TR2 = आवेदन के अनुसार
T3 = BC547
INPUT DC = प्रति आवेदन के रूप में विवरण।

चेतावनी: विचार IMAGINATIVE सिम्यूलेशन पर आधारित है, व्यूवर की जांच पूरी तरह से प्रमाणित है।

इस ब्लॉग श्री डेरेन के पाठकों में से एक सुधारात्मक सुझाव और कुछ चिंतन के बाद, यह पता चला कि उपरोक्त सर्किट में कई खामियां थीं और यह वास्तव में व्यावहारिक रूप से काम नहीं करेगा।

संशोधित डिजाइन

संशोधित डिज़ाइन नीचे दिखाया गया है, जो बहुत बेहतर और एक व्यावहारिक विचार है।

यहां PWM दाल बनाने के लिए एक एकल IC 556 को शामिल किया गया है।
आईसी के एक आधे हिस्से को दूसरे फ़्री आईसी को खिलाने के लिए उच्च आवृत्ति जनरेटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है जो कि पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेटर के रूप में धांधली है।

नमूना मॉडुलेटिंग आवृत्ति TR1 से ली गई है जो IC को सटीक आवृत्ति डेटा प्रदान करता है ताकि PWM मुख्य आवृत्तियों के अनुसार पूरी तरह से आयामित हो।

उच्च आवृत्ति यह सुनिश्चित करती है कि आउटपुट उपरोक्त मॉडुलन सूचना को सटीक रूप से काट सके और ग्रिड मेन के समतुल्य आरएमएस के साथ मच्छर प्रदान कर सके।

अंत में, दो ट्रांजिस्टर सुनिश्चित करते हैं कि मस्जिद कभी भी एक साथ नहीं बल्कि एक समय में केवल 50 या 60 हर्ट्ज दोलनों के अनुसार आचरण करते हैं।

हिस्सों की सूची

  • R1, R2, C1 = लगभग 1 kHz फ़्रीक्वेंसी बनाने के लिए चुनें
  • आर 3, आर 4, आर 5, आर 6 = 1 के
  • सी 2 = 1 एन एफ
  • C3 = 100uF / 25V
  • डी 1 = 10 amp डायोड
  • डी 2, डी 3, डी 4, डी 5 = 1 एन 4007
  • टी 1, टी 2 = आवश्यकता के अनुसार
  • टी 3, टी 4 = बीसी 547
  • IC1 = IC 556
  • TR1, TR2 = जैसा कि पिछले भाग के डिजाइन में सुझाया गया है

उपरोक्त सर्किट का विश्लेषण श्री सेलिम द्वारा किया गया था और उन्होंने सर्किट में कुछ दिलचस्प खामियां पाईं। मुख्य दोष एसी आधा चक्रों के नकारात्मक पीडब्लूएम दालों का गायब होना है। दूसरी गलती का पता उन ट्रांजिस्टरों के साथ चला, जो दोनों 50 फीटzz दर के अनुसार दो मस्जिदों के स्विचिंग को अलग नहीं करते थे।

उपरोक्त विचार श्री सेलिम द्वारा संशोधित किया गया था, यहाँ संशोधनों के बाद तरंग विवरण हैं। संशोधन:

तरंग छवि:

रेक्टिफायर के बाद CTRL 100 Hz सिग्नल है, OUT पीडब्लूएम से है, दोनों ही वेव्स हैं, Vgs FETs के गेट वॉल्टेज हैं, Vd सेकेंडरी वाइंडिंग पर पिकअप है, जो CTRL / 2 के साथ सिंक में है।

आवृत्तियों की अवहेलना करें क्योंकि वे कम नमूना गति के कारण गलत हैं (अन्यथा यह आईपैड पर बहुत धीमा हो जाता है)। उच्च नमूनाकरण फ्रीक्स (20Mhz) पर PWM काफी प्रभावित होता है।

कर्तव्य चक्र को 9kHz पर 50% तक तय करने के लिए, मुझे एक डायोड लगाना पड़ा।

सादर प्रणाम,

सलीम

संशोधनों

नकारात्मक आधे चक्रों का पता लगाने में सक्षम करने के लिए, आईसी के नियंत्रण इनपुट को एसी के दोनों आधे चक्रों के साथ खिलाया जाना चाहिए, यह एक पुल रेक्टिफायर कॉन्फ़िगरेशन को नियोजित करके प्राप्त किया जा सकता है।
यहां बताया गया है कि अंतिम सर्किट को मेरे अनुसार कैसे देखना चाहिए।

ट्रांजिस्टर बेस अब एक जेनर डायोड के साथ जुड़ा हुआ है ताकि उम्मीद है कि ट्रांजिस्टर को मस्जिद चालन को अलग करने में सक्षम किया जाए ताकि वे आधार टी 4 पर 50 हर्ट्ज दालों के जवाब में बारी-बारी से आचरण करें।

श्री सेलिम के हाल के अपडेट

हैलो स्वैग,

मैं आपके ब्लॉग पढ़ता रहता हूं और ब्रेडबोर्ड पर प्रयोग करता रहता हूं।
मैंने जेनर-डायोड दृष्टिकोण (नो-लक), सीएमओएस गेट्स और, बहुत बेहतर, ऑप-एम्प्स ने सबसे अच्छा काम किया है। मुझे 5VDC से 90VAC और 50V पर 9VDC से 170VAC मिला है, मेरा मानना ​​है कि यह ग्रिड के साथ सिंक है (कोई आस्टसीलस्कप के रूप में पुष्टि नहीं कर सकता है)। यदि आप इसे 0.15u कैप के साथ जकड़ते हैं तो Btw शोर जाता है। द्वितीयक कुंडल पर।

जैसे ही मैंने माध्यमिक कॉइल पर एक भार डाला, यह वोल्टेज डीसी ड्रॉप्स में केवल थोड़ी वृद्धि के साथ 0VAC को वोल्टेज है। Mosfets भी अधिक amps खींचने की कोशिश नहीं करते। शायद कुछ mosfet ड्राइवर जैसे IR2113 (नीचे देखें) मदद कर सकता है?

हालांकि उच्च आत्माओं में, मुझे लगता है कि PWM आशा के अनुसार सीधे आगे नहीं हो सकता है। यह निश्चित रूप से कम pwm freqs पर डीसी मोटर्स पर टोक़ को नियंत्रित करने के लिए अच्छा है। हालांकि जब 50 हर्ट्ज सिग्नल उच्च फ्रीक में कटा हुआ हो जाता है, तो यह किसी कारण से शक्ति खो देता है या पीडब्लूएमडी मस्जिद 220VAC को लोड के नीचे रखने के लिए प्राथमिक कॉइल पर आवश्यक उच्च amps वितरित नहीं कर सकता।

मैंने एक और योजनाबद्ध पाया है जो पीडब्लूएम को छोड़कर, आपके बहुत निकट से संबंधित है। ऐसा आपने पहले भी देखा होगा।
लिंक https: // www (डॉट) इलेक्ट्रो-टेक-ऑनलाइन (डॉट) कॉम / वैकल्पिक-ऊर्जा / 105324-ग्रिड-टाई-इन्वर्टर-योजनाबद्ध -2-0-a.html पर है

पावर हैंडलिंग सर्किट IGBTs के साथ एक एच ड्राइव है (हम इसके बजाय मॉस्फ़ेट्स का उपयोग कर सकते हैं)। ऐसा लगता है कि यह शक्ति भर में वितरित कर सकता है।
यह जटिल दिखता है लेकिन वास्तव में बहुत बुरा नहीं है, आपको क्या लगता है? मैं नियंत्रण सर्किट को अनुकरण करने की कोशिश करूंगा और आपको यह देखने की कोशिश करेगा कि यह कैसा दिखता है।
सादर प्रणाम,

सलीम

मेरे आईपैड से भेजे गए

जीटीआई के लिए ग्रिड नियंत्रण GTI के लिए इन्वर्टर नियंत्रण

आगे के संशोधन

मिस नुवेम द्वारा इस ब्लॉग के समर्पित पाठकों में से कुछ बहुत ही रोचक संशोधन और जानकारी प्रदान की गई, आइए नीचे उन्हें जानें:

नमस्ते श्री। स्वगतम्,

मैं मिस नुवेम हूं और मैं एक ऐसे समूह में काम कर रही हूं जो ब्राजील और कैटेलोनिया में रहने योग्य रहने योग्य घटनाओं के दौरान आपके कुछ सर्किट का निर्माण कर रहा है। आपको किसी दिन जाना है।

मैं आपके ग्रिड-इंवर्टर सर्किट का अनुकरण कर रहा हूं, और मैं अंतिम डिजाइन के लिए कुछ संशोधनों का सुझाव देना चाहता हूं जो आपने अपनी पोस्ट में दिए थे।

सबसे पहले, मुझे समस्या हो रही थी कि पीडब्लूएम सिग्नल (IC1 पिन 9) बस खाली हो जाएगा और दोलन करना बंद कर देगा। यह तब हो रहा था जब पिन 11 पर नियंत्रण वोल्टेज डी 4 में गिरावट के कारण वीसीसी वोल्टेज से अधिक हो जाएगा। मेरा समाधान आयताकार और नियंत्रण वोल्टेज के बीच श्रृंखला में दो 1n4007 डायोड जोड़ना था। आप केवल एक डायोड के साथ दूर जाने में सक्षम हो सकते हैं, लेकिन मैं सुरक्षित होने के लिए दो का उपयोग कर रहा हूं।

एक और समस्या मुझे टी 1 और टी 2 के लिए वीजीएस के साथ थी, जो बहुत सममित नहीं थी। T1 ठीक था, लेकिन T2 Vcc मानों के लिए सभी तरह से दोलन नहीं कर रहा था क्योंकि जब भी T3 चालू था, यह R6 को वोल्टेज को खींचने देने के बजाय T4 में 0.7V डाल रहा था। मैंने T3 और T4 के बीच 4.7kohm रेसिस्टर लगाकर इसे ठीक किया। मुझे लगता है कि उस काम की तुलना में कोई भी मूल्य अधिक है, लेकिन मैंने 4.7kohm का उपयोग किया।

मुझे लगता है कि इसका मतलब बनता है। मैं इन संशोधनों के साथ सर्किट की एक छवि संलग्न कर रहा हूं और सिमुलेशन परिणाम जो मुझे एलटीस्पाइस के साथ मिल रहे हैं।
हम अगले सप्ताह के लिए इस और अन्य सर्किट पर काम करेंगे। हम आपको अपडेट बताते रहेंगे।

नमस्कार।
मिस क्लाउड

तरंग चित्र




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