క్లాస్-డి సిన్వేవ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్

చిన్న సిన్వేవ్ ఇన్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీని సమానమైన సైన్ పిడబ్ల్యుఎంలుగా మార్చడం ద్వారా క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ ఫంక్షన్లను ఉపయోగించే ఒక సిన్వేవ్ ఇన్వర్టర్, ఇది చివరకు ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది హెచ్ బ్రిడ్జ్ బిజెటి డ్రైవర్ DC బ్యాటరీ మూలం నుండి మెయిన్స్ సిన్‌వేవ్ ఎసి అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి.

క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ అంటే ఏమిటి

యొక్క పని సూత్రం a క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ వాస్తవానికి చాలా సులభం, కానీ చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఆడియో సిగ్నల్ లేదా ఓసిలేటర్ నుండి సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపం వంటి ఇన్పుట్ అనలాగ్ సిగ్నల్ SPWM అని పిలువబడే సమానమైన PWM లలో కత్తిరించబడుతుంది.

ఈ సైన్ సమానమైన PWM లు లేదా ఎస్పీడబ్ల్యూఎం లు శక్తి BJT దశకు ఇవ్వబడతాయి, ఇక్కడ ఇవి అధిక విద్యుత్తుతో విస్తరించబడతాయి మరియు స్టెప్ అప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమికానికి వర్తించబడతాయి.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ చివరకు సైన్ సమానమైన SPWM ని 220V లేదా 120V సైన్ వేవ్ ఎసిగా మారుస్తుంది, దీని తరంగ రూపం ఓసిలేటర్ నుండి వచ్చే ఇన్పుట్ సైన్ వేవ్ సిగ్నల్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

క్లాస్-డి ఇన్వర్టర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

క్లాస్-డి ఇన్వర్టర్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం సహేతుకమైన తక్కువ ఖర్చుతో దాని అధిక సామర్థ్యం (దాదాపు 100%).

క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్లు నిర్మించడం మరియు సెటప్ చేయడం సులభం, ఇది చాలా సాంకేతిక ఇబ్బందులు లేకుండా సమర్థవంతమైన, అధిక శక్తి గల సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్లను త్వరగా ఉత్పత్తి చేయడానికి వినియోగదారుని అనుమతిస్తుంది.

BJT లు PWM లతో పనిచేయవలసి ఉన్నందున, ఇది వాటిని చల్లగా మరియు మరింత సమర్థవంతంగా ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది, మరియు ఇది చిన్న హీట్‌సింక్‌లతో పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

ప్రాక్టికల్ డిజైన్

ప్రాక్టికల్ క్లాస్-డి ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ డిజైన్ కింది రేఖాచిత్రంలో చూడవచ్చు:

IC 74HC4066 ను IC 4066 తో భర్తీ చేయవచ్చు, ఆ సందర్భంలో ప్రత్యేక 5V అవసరం లేదు మరియు మొత్తం సర్క్యూట్ కోసం సాధారణ 12V ను ఉపయోగించవచ్చు.

Pwm క్లాస్-డి ఇన్వర్టర్ యొక్క పని చాలా సులభం. ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌లు ES1 --- ES4 ను నడపడానికి తగిన స్థాయిలకు ఆప్ వేంప్ A1 దశ ద్వారా సైన్ వేవ్ సిగ్నల్ విస్తరించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్లు ES1 --- ES4 ట్రాన్సిస్టర్లు T1 --- T4 వంతెన యొక్క స్థావరాలలో ప్రత్యామ్నాయంగా దీర్ఘచతురస్రాకార పప్పులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

పిడబ్ల్యుఎం లేదా పప్పుల వెడల్పు ఇన్పుట్ సైన్ సిగ్నల్ ద్వారా మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది, దీని ఫలితంగా పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌లకు ఒక సమానమైన పిడబ్ల్యుఎంలు ఇవ్వబడతాయి మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్, చివరికి ట్రాన్స్ఫార్మర్ సెకండరీ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద ఉద్దేశించిన 220 వి లేదా 120 వి సైన్-వేవ్ మెయిన్స్ ఎసిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. .

ES1 --- ES4 అవుట్‌పుట్‌ల నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన దీర్ఘచతురస్రాకార సిగ్నల్ యొక్క విధి కారకం యాంప్లిఫైడ్ ఇన్‌పుట్ సైన్ వేవ్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి ద్వారా మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది, దీని వలన సైన్ వేవ్ RMS కు అనులోమానుపాతంలో SPWM సిగ్నల్ అవుట్పుట్ మారుతుంది. అందువల్ల అవుట్పుట్ పల్స్ యొక్క ఆన్-టైమ్ ఇన్పుట్ సైన్ సిగ్నల్ యొక్క తక్షణ వ్యాప్తికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

ఆన్-టైమ్ మరియు ఆఫ్-టైమ్ యొక్క మారే వ్యవధి విరామం స్థిరంగా ఉండే ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయిస్తుంది.

పర్యవసానంగా, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లేనప్పుడు ఏకరీతిగా కొలవబడిన దీర్ఘచతురస్రాకార సిగ్నల్ (స్క్వేర్ వేవ్) సృష్టించబడుతుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద చాలా మంచి సైన్ వేవ్ సాధించడానికి ఒక మార్గంగా, ES1 నుండి దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఇన్పుట్ సైన్ సిగ్నల్లో అత్యధిక పౌన frequency పున్యం కంటే కనీసం రెండు రెట్లు ఎక్కువగా ఉండాలి.

ఆమ్ప్లిఫయర్లుగా ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌లు

యొక్క ప్రామాణిక పని పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ ES1 --- ES4 చుట్టూ చేసిన 4 ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌ల ద్వారా అమలు చేయబడుతుంది. సున్నా స్థాయిలో op amp ఇన్పుట్ యొక్క ఇన్పుట్, కెపాసిటర్ C7 ను R8 ద్వారా ఛార్జ్ చేయడానికి కారణమవుతుందని అనుకుందాం, C7 అంతటా వోల్టేజ్ ES1 ను మార్చడానికి సరిపోయే స్థాయిని సాధించే వరకు.

ES1 ఇప్పుడు మూసివేసి, C7 ను దాని స్థాయి ES1 స్థాయి స్విచ్ ON స్థాయికి పడిపోయే వరకు విడుదల చేస్తుంది. ES7 ఇప్పుడు C7 ఛార్జింగ్‌ను మళ్లీ ప్రారంభించి ఆఫ్ చేస్తుంది, మరియు C7 మరియు R8 విలువలను బట్టి 50 kHz చొప్పున చక్రం వేగంగా ఆన్ / ఆఫ్ అవుతుంది.

ఇప్పుడు, ఆప్ ఆంప్ యొక్క ఇన్పుట్ వద్ద సైన్ వేవ్ ఉనికిని మేము పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఇది C7 యొక్క ఛార్జ్ చక్రంలో బలవంతంగా వైవిధ్యానికి కారణమవుతుంది, దీని వలన ES1 అవుట్పుట్ PWM స్విచ్చింగ్ యొక్క పెరుగుదల మరియు పతనం క్రమం ప్రకారం మాడ్యులేట్ అవుతుంది. సైన్ వేవ్ సిగ్నల్.

ES1 నుండి అవుట్పుట్ దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగాలు ఇప్పుడు SPWM ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీని విధి కారకం ఇప్పుడు ఇన్పుట్ సైన్ సిగ్నల్కు అనుగుణంగా మారుతుంది.

ఇది సైన్ వేవ్ సమానమైన SPWM ను T1 --- T4 వంతెన మీదుగా ప్రత్యామ్నాయంగా మార్చడానికి దారితీస్తుంది, ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ తీగల నుండి అవసరమైన ఎసి మెయిన్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రైమరీని మారుస్తుంది.

ప్రాధమిక SPWM మార్పిడికి అనుగుణంగా ద్వితీయ AC వోల్టేజ్ సృష్టించబడినందున, ఫలిత AC అనేది ఇన్పుట్ సైన్ సిగ్నల్ యొక్క సంపూర్ణ సమానమైన సైన్ వేవ్ AC.

సైన్ వేవ్ ఓసిలేటర్

పైన చర్చించినట్లుగా, క్లాస్-డి ఇన్వర్టర్ యాంప్లిఫైయర్కు సైన్ వేవ్ జెనార్టర్ సర్క్యూట్ నుండి సైన్ వేవ్ సిగ్నల్ ఇన్పుట్ అవసరం.

కింది చిత్రం చాలా సరళమైన సింగిల్ ట్రాన్సిస్టర్ సైన్ వేవ్ జెనరేటర్ సర్క్యూట్‌ను చూపిస్తుంది, దీనిని PWM ఇన్వర్టర్‌తో సమర్థవంతంగా విలీనం చేయవచ్చు.

పై యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ సైన్ వేవ్ జనరేటర్ 250 హెర్ట్జ్ చుట్టూ ఉంటుంది, అయితే ఇది 50 హెర్ట్జ్ చుట్టూ ఉండాలి, దీనిని సి 1 --- సి 3, మరియు ఆర్ 3, ఆర్ 4 విలువలను తగిన విధంగా మార్చడం ద్వారా మార్చవచ్చు.

ఒకసారి, ఫ్రీక్వెన్సీ సెట్ చేయబడితే, ఈ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ ఇన్వర్టర్ బోర్డ్ యొక్క C1, C2 ఇన్పుట్తో అనుసంధానించబడుతుంది.

పిసిబి డిజైన్ మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైరింగ్

భాగాల జాబితా

ట్రాన్స్ఫార్మర్: 0-9V / 220V కరెంట్, ట్రాన్సిస్టర్స్ వాటేజ్ మరియు బ్యాటరీ ఆహ్ రేటింగ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది

లక్షణాలు:

ప్రతిపాదిత క్లాస్-డి పిడబ్ల్యుఎం ఇన్వర్టర్ ఒక చిన్న 10 వాట్ల పరీక్ష నమూనా నమూనా. T1 --- T4 కోసం తక్కువ పవర్ ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించడం వల్ల 10 వాట్ల తక్కువ ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ట్రాన్సిస్టర్‌లను TIP147 / TIP142 పరిపూరకరమైన జతలతో భర్తీ చేయడం ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తిని 100 వాట్లకు సులభంగా అప్‌గ్రేడ్ చేయవచ్చు.

12V మరియు 24V మధ్య ఎక్కడైనా ట్రాన్సిస్టర్‌ల కోసం అధిక BUS DC లైన్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా ఇది మరింత ఉన్నత స్థాయికి పెరుగుతుంది