గ్రిడ్-టై ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన

గ్రిడ్ టై ఇన్వర్టర్ సాంప్రదాయిక ఇన్వర్టర్ లాగా పనిచేస్తుంది, అయినప్పటికీ అటువంటి ఇన్వర్టర్ నుండి వచ్చే విద్యుత్ ఉత్పత్తిని యుటిలిటీ గ్రిడ్ సరఫరా నుండి ఎసి మెయిన్లతో కలుపుతారు.

మెయిన్స్ ఎసి సరఫరా ఉన్నంతవరకు, ఇన్వర్టర్ దాని శక్తిని ప్రస్తుత గ్రిడ్ మెయిన్స్ సరఫరాకు దోహదం చేస్తుంది మరియు గ్రిడ్ సరఫరా విఫలమైనప్పుడు ప్రక్రియను ఆపివేస్తుంది.

కాన్సెప్ట్

మనలో ప్రతి ఒక్కరూ యుటిలిటీ పవర్ కంట్రిబ్యూటర్ కావడానికి వీలు కల్పిస్తున్నందున ఈ భావన నిజంగా చాలా చమత్కారంగా ఉంది. గ్రిడ్‌కు అధిక మొత్తంలో శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రతి ఇల్లు ఈ ప్రాజెక్టులో పాలుపంచుకుంటుందని g హించుకోండి, ఇది సహాయక నివాసాలకు నిష్క్రియాత్మక ఆదాయ వనరును అందిస్తుంది. ఇన్పుట్ పునరుత్పాదక వనరుల నుండి ఉద్భవించినందున, ఆదాయం పూర్తిగా ఖర్చు లేకుండా ఉంటుంది.

ఇంట్లో గ్రిడ్ టై ఇన్వర్టర్ తయారు చేయడం చాలా కష్టమని భావిస్తారు, ఎందుకంటే ఈ భావన కొన్ని కఠినమైన ప్రమాణాలను గమనించాలి, పాటించకపోవడం ప్రమాదకర పరిస్థితులకు దారితీయవచ్చు.

గమనించవలసిన ప్రధాన కొన్ని విషయాలు:

ఇన్వర్టర్ నుండి అవుట్‌పుట్ ఖచ్చితంగా గ్రిడ్ ఎసితో సమకాలీకరించబడాలి.

పైన పేర్కొన్న విధంగా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ వ్యాప్తి మరియు పౌన frequency పున్యం అన్నీ గ్రిడ్ ఎసి పారామితులకు అనుగుణంగా ఉండాలి.

గ్రిడ్ వోల్టేజ్ విఫలమైతే ఇన్వర్టర్ తక్షణమే ఆఫ్ చేయాలి.

ఈ పోస్ట్‌లో నేను సరళమైన గ్రిడ్-టై ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను ప్రదర్శించడానికి ప్రయత్నించాను, ఇది నా ప్రకారం పైన పేర్కొన్న అన్ని అవసరాలను చూసుకుంటుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎసిని ఎటువంటి ప్రమాదకర పరిస్థితులను సృష్టించకుండా సురక్షితంగా గ్రిడ్‌లోకి అందిస్తుంది.

సర్క్యూట్ ఆపరేషన్

కింది పాయింట్ల సహాయంతో ప్రతిపాదిత డిజైన్‌ను (నా చేత ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడినది) అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం:

మళ్ళీ, ఎప్పటిలాగే మా బెస్ట్ ఫ్రెండ్, IC555 మొత్తం అప్లికేషన్‌లో సెంటర్ స్టేజ్ తీసుకుంటుంది. వాస్తవానికి ఈ ఐసి కారణంగా మాత్రమే కాన్ఫిగరేషన్ చాలా సులభం అవుతుంది.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని సూచిస్తూ, IC1 మరియు IC2 ప్రాథమికంగా వోల్టేజ్ సింథసైజర్‌గా లేదా మరింత సుపరిచితమైన పల్స్‌లో పల్స్ పొజిషన్ మాడ్యులేటర్లుగా తీగలాడతాయి.

ఐసి సర్క్యూట్‌కు అవసరమైన ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్‌ను సరఫరా చేయడానికి, అలాగే ఐసికి సింక్రొనైజేషన్ డేటాను సరఫరా చేయడానికి స్టెప్ డౌన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ టిఆర్ 1 ఇక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది, తద్వారా ఇది గ్రిడ్ పారామితులకు అనుగుణంగా అవుట్‌పుట్‌ను ప్రాసెస్ చేస్తుంది.

రెండు ఐసిలలో పిన్ # 2 మరియు పిన్ # 5 వరుసగా డి 1 తరువాత, మరియు టి 3 ద్వారా వరుసగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇది గ్రిడ్ ఎసి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంట్ మరియు యాంప్లిట్యూడ్ డేటాను వరుసగా ఐసిలకు అందిస్తుంది.

ఐసిలకు అందించిన పై రెండు సమాచారం ఈ సమాచారానికి అనుగుణంగా సంబంధిత పిన్స్ వద్ద వారి అవుట్పుట్లను సవరించడానికి ఐసిలను అడుగుతుంది.

అవుట్పుట్ నుండి వచ్చిన ఫలితం ఈ డేటాను గ్రిడ్ వోల్టేజ్‌తో సమకాలీకరించిన బాగా ఆప్టిమైజ్ చేసిన PWM వోల్టేజ్‌లోకి అనువదిస్తుంది.

సానుకూల PWM ను ఉత్పత్తి చేయడానికి IC1 ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే IC2 ప్రతికూల PWM లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, రెండూ మోస్‌ఫెట్స్‌పై అవసరమైన పుష్ పుల్ ప్రభావాన్ని సృష్టిస్తాయి.

పైన పేర్కొన్న వోల్టేజ్‌లు సంబంధిత మోస్‌ఫెట్‌లకు ఇవ్వబడతాయి, ఇది పై నమూనాను అధిక కరెంట్ హెచ్చుతగ్గుల DC గా ప్రమేయం ఉన్న స్టెప్ అప్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఇన్‌పుట్ వైండింగ్‌లోకి మారుస్తుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ను సంపూర్ణ సమకాలీకరించిన ఎసిగా మారుస్తుంది, ఇది ఇప్పటికే ఉన్న గ్రిడ్ ఎసికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

TR2 అవుట్‌పుట్‌ను గ్రిడ్‌తో కనెక్ట్ చేస్తున్నప్పుడు, సిరీస్‌లో 100 వాట్ల బల్బును వైర్‌లలో ఒకదానితో కనెక్ట్ చేయండి. బల్బ్ మెరుస్తున్నట్లయితే, ఎసిలు దశలవారీగా ఉన్నాయని, కనెక్షన్‌లను వెంటనే రివర్స్ చేయండి మరియు ఇప్పుడు బల్బ్ ఎసిల యొక్క సరైన సమకాలీకరణను నిర్ధారిస్తూ మెరుస్తూ ఉండాలి.

మీరు కూడా దీన్ని చూడాలనుకుంటున్నారు సరళీకృత గ్రిడ్ టై సర్క్యూట్ డిజైన్

IC ల యొక్క అవుట్‌పుట్‌ల వద్ద P హించిన PWM వేవ్‌ఫార్మ్ (దిగువ ట్రేస్)

భాగాల జాబితా

అన్ని రెసిస్టర్లు = 2 కె 2
C1 = 1000uF / 25V
C2, C4 = 0.47uF
D1, D2 = 1N4007,
D3 = 10AMP,
IC1,2 = 555
MOSFETS = APPLICATION SPECS గా.
TR1 = 0-12V, 100mA
TR2 = AS PER APPLICATION SPECS
టి 3 = బిసి 547
INPUT DC = AS PER APPLICATION SPECS.

హెచ్చరిక: ఐడియా ఇమాజినేటివ్ సిమ్యులేషన్ పై పూర్తిగా ఆధారపడి ఉంది, వీక్షకుల వివరణ ఖచ్చితంగా అంచనా వేయబడింది.

ఈ బ్లాగ్ మిస్టర్ డారెన్ మరియు కొంతమంది ధ్యానం నుండి దిద్దుబాటు సూచనను స్వీకరించిన తరువాత, పై సర్క్యూట్లో చాలా లోపాలు ఉన్నాయని మరియు ఇది ఆచరణాత్మకంగా పనిచేయదని వెల్లడించింది.

సవరించిన డిజైన్

సవరించిన డిజైన్ క్రింద చూపబడింది, ఇది చాలా బాగుంది మరియు సాధ్యమయ్యే ఆలోచన.

పిడబ్ల్యుఎం పప్పులను సృష్టించడానికి ఇక్కడ ఒకే ఐసి 556 చేర్చబడింది.
పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేటర్‌గా రిగ్ చేయబడిన ఐసి యొక్క సగం సగం హై ఫ్రీక్వెన్సీ జనరేటర్‌గా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది.

నమూనా మాడ్యులేటింగ్ పౌన frequency పున్యం టిఆర్ 1 నుండి తీసుకోబడింది, ఇది ఐసికి ఖచ్చితమైన ఫ్రీక్వెన్సీ డేటాను అందిస్తుంది, తద్వారా పిడబ్ల్యుఎం మెయిన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీకి అనుగుణంగా ఖచ్చితంగా కొలవబడుతుంది.

అధిక పౌన frequency పున్యం పై మాడ్యులేషన్ సమాచారాన్ని ఖచ్చితత్వానికి కత్తిరించగలదని మరియు గ్రిడ్ మెయిన్‌లకు సమానమైన ఖచ్చితమైన RMS తో మోస్‌ఫెట్‌లను అందించగలదని నిర్ధారిస్తుంది.

చివరగా, రెండు ట్రాన్సిస్టర్లు 50 లేదా 60 హెర్ట్జ్ డోలనాల ప్రకారం, మోస్ఫెట్స్ ఒకేసారి ఒకటి మాత్రమే నిర్వహించకుండా చూసుకోవాలి.

భాగాల జాబితా

• R1, R2, C1 = 1 kHz పౌన .పున్యాన్ని సృష్టించడానికి ఎంచుకోండి
• R3, R4, R5, R6 = 1K
• C2 = 1nF
• C3 = 100uF / 25V
• D1 = 10 amp డయోడ్
• D2, D3, D4, D5 = 1N4007
• T1, T2 = అవసరం ప్రకారం
• టి 3, టి 4 = బిసి 547
• IC1 = IC 556
• TR1, TR2 = మునుపటి విభాగం రూపకల్పనలో సూచించినట్లు

పై సర్క్యూట్ను మిస్టర్ సెలిమ్ విశ్లేషించారు మరియు అతను సర్క్యూట్లో కొన్ని ఆసక్తికరమైన లోపాలను కనుగొన్నాడు. ప్రధాన లోపం AC సగం చక్రాల యొక్క ప్రతికూల PWM పప్పులు. రెండవ లోపం ట్రాన్సిస్టర్‌లతో కనుగొనబడింది, ఇది ఫెడ్ 50 హెర్ట్జ్ రేటు ప్రకారం రెండు మోస్‌ఫెట్‌లను మార్చడాన్ని వేరుచేయలేదు.

పై ఆలోచనను మిస్టర్ సెలిమ్ సవరించారు, సవరణల తర్వాత తరంగ రూప వివరాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి. మార్పులు:

వేవ్‌ఫార్మ్ చిత్రం:

CTRL అనేది రెక్టిఫైయర్ తర్వాత 100 Hz సిగ్నల్, U ట్ రెండు అర్ధ తరంగాల నుండి PWM నుండి, Vgs FET ల యొక్క గేట్ వోల్టేజీలు, Vd అనేది సెకండరీ వైండింగ్ పై పికప్, ఇది CTRL / 2 తో సమకాలీకరిస్తుంది.

తక్కువ మాదిరి వేగం కారణంగా పౌన encies పున్యాలు తప్పుగా ఉన్నందున వాటిని విస్మరించండి (లేకుంటే అది ఐప్యాడ్‌లో చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది). అధిక నమూనా ఫ్రీక్స్ (20Mhz) వద్ద PWM చాలా ఆకట్టుకుంటుంది.

9kHz వద్ద విధి చక్రం 50% కు పరిష్కరించడానికి, నేను డయోడ్‌ను ఉంచాల్సి వచ్చింది.

గౌరవంతో,

సెలిమ్

మార్పులు

ప్రతికూల సగం చక్రాల గుర్తింపును ప్రారంభించడానికి, IC యొక్క నియంత్రణ ఇన్పుట్ AC యొక్క రెండు సగం చక్రాలతో తప్పక ఇవ్వాలి, వంతెన రెక్టిఫైయర్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా దీనిని సాధించవచ్చు.
ఫైనలైజ్డ్ సర్క్యూట్ నా ప్రకారం ఎలా ఉండాలో ఇక్కడ ఉంది.

ట్రాన్సిస్టర్ బేస్ ఇప్పుడు జెనర్ డయోడ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది, తద్వారా ట్రాన్సిస్టర్‌లు మోస్ఫెట్ ప్రసరణను వేరుచేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి, అవి బేస్ టి 4 వద్ద 50 హెర్ట్జ్ పప్పులకు ప్రతిస్పందనగా ప్రత్యామ్నాయంగా నిర్వహిస్తాయి.

మిస్టర్ సెలిమ్ నుండి ఇటీవలి నవీకరణలు

హలో స్వాగ్,

నేను మీ బ్లాగులను చదువుతూనే ఉన్నాను మరియు బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో ప్రయోగాలు కొనసాగిస్తున్నాను.
నేను జెనర్-డయోడ్ విధానం (నో-లక్), CMOS గేట్లు ప్రయత్నించాను మరియు చాలా మంచిది, ఆప్-ఆంప్స్ ఉత్తమంగా పనిచేశాయి. నేను 5VDC నుండి 90VAC మరియు 9VDC నుండి 50Hz వద్ద 170VAC ను పొందాను, ఇది గ్రిడ్‌తో సమకాలీకరిస్తుందని నేను నమ్ముతున్నాను (ఓసిల్లోస్కోప్ లేదని నిర్ధారించలేను). మీరు 0.15u టోపీతో బిగించినట్లయితే శబ్దం వెళుతుంది. ద్వితీయ కాయిల్‌పై.

నేను సెకండరీ కాయిల్‌పై లోడ్ పెట్టిన వెంటనే, ఇన్పుట్ DC ఆంప్స్‌లో స్వల్ప పెరుగుదలతో వోల్టేజ్ 0VAC కి పడిపోతుంది. మోస్ఫెట్స్ ఎక్కువ ఆంప్స్ గీయడానికి కూడా ప్రయత్నించరు. IR2113 వంటి కొన్ని మోస్‌ఫెట్ డ్రైవర్లు (క్రింద చూడండి) సహాయపడగలరా?

అధిక ఉత్సాహంతో ఉన్నప్పటికీ, పిడబ్ల్యుఎం ఆశించినంత సూటిగా ముందుకు ఉండకపోవచ్చని నేను భావిస్తున్నాను. తక్కువ పిడబ్ల్యుఎమ్ ఫ్రీక్స్ వద్ద డిసి మోటారులపై టార్క్ నియంత్రించడం ఖచ్చితంగా మంచిది. అయినప్పటికీ, 50 హెర్ట్జ్ సిగ్నల్ అధిక ఫ్రీక్ వద్ద కత్తిరించబడినప్పుడు, అది కొన్ని కారణాల వల్ల శక్తిని కోల్పోతుంది లేదా పిడబ్ల్యుఎండి మోస్‌ఫెట్ 220VAC లోడ్‌లో ఉండటానికి ప్రాధమిక కాయిల్‌పై అవసరమైన అధిక ఆంప్స్‌ను బట్వాడా చేయదు.

పిడబ్ల్యుఎం మినహా మీతో చాలా దగ్గరి సంబంధం ఉన్న మరొక స్కీమాటిక్ నేను కనుగొన్నాను. మీరు ఇంతకు ముందు చూసారు.
లింక్ https: // www (dot) ఎలెక్ట్రో-టెక్-ఆన్‌లైన్ (డాట్) com / ప్రత్యామ్నాయ-శక్తి / 105324-గ్రిడ్-టై-ఇన్వర్టర్-స్కీమాటిక్ -2-0-a.html

పవర్ హ్యాండ్లింగ్ సర్క్యూట్ అనేది IGBT లతో కూడిన H డ్రైవ్ (మేము బదులుగా మోస్‌ఫెట్‌లను ఉపయోగించవచ్చు). ఇది అంతటా శక్తిని అందించగలదనిపిస్తోంది.
ఇది సంక్లిష్టంగా కనిపిస్తోంది కాని వాస్తవానికి చాలా చెడ్డది కాదు, మీరు ఏమనుకుంటున్నారు? నేను కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌ను అనుకరించటానికి ప్రయత్నిస్తాను మరియు అది ఎలా ఉందో మీకు తెలియజేస్తాను.
గౌరవంతో,

సెలిమ్

నా ఐప్యాడ్ నుండి పంపబడింది

మరిన్ని మార్పులు

ఈ బ్లాగు యొక్క అంకితమైన పాఠకులలో ఒకరైన మిస్ నువేమ్ కొన్ని ఆసక్తికరమైన మార్పులు మరియు సమాచారాన్ని అందించారు, వాటిని క్రింద నేర్చుకుందాం:

Hello Mr. Swagatam,

నేను మిస్ నువేమ్ మరియు నేను బ్రెజిల్ మరియు కాటలోనియాలో జీవించగలిగే జీవితం గురించి ఒక కార్యక్రమంలో మీ సర్క్యూట్లను నిర్మిస్తున్న ఒక సమూహంలో పని చేస్తున్నాను. మీరు కొంత రోజు సందర్శించాలి.

నేను మీ గ్రిడ్-టై ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను అనుకరిస్తున్నాను మరియు మీ పోస్ట్‌లో మీరు కలిగి ఉన్న చివరి డిజైన్‌కు కొన్ని మార్పులను సూచించాలనుకుంటున్నాను.

మొదట, పిడబ్ల్యుఎం అవుట్ సిగ్నల్ (ఐసి 1 పిన్ 9) ఖాళీగా ఉండి, డోలనం చేయడాన్ని ఆపివేసే సమస్యలను నేను ఎదుర్కొన్నాను. D4 అంతటా పడిపోవటం వలన పిన్ 11 వద్ద ఉన్న కంట్రోల్ వోల్టేజ్ Vcc వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు ఇది జరుగుతుంది. రెక్టిఫైయర్ మరియు కంట్రోల్ వోల్టేజ్ మధ్య సిరీస్‌లో రెండు 1n4007 డయోడ్‌లను జోడించడం నా పరిష్కారం. మీరు కేవలం ఒక డయోడ్‌తో బయటపడవచ్చు, కాని నేను సురక్షితంగా ఉండటానికి రెండింటిని ఉపయోగిస్తున్నాను.

నేను ఎదుర్కొంటున్న మరో సమస్య ఏమిటంటే T1 మరియు T2 కొరకు Vgs చాలా సుష్టంగా లేకపోవడం. T1 బాగానే ఉంది, కానీ T2 Vcc విలువల వరకు osc గిసలాడుతోంది ఎందుకంటే T3 ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు, R6 వోల్టేజ్‌ను పైకి లాగడానికి బదులుగా T4 అంతటా 0.7V ని ఉంచుతుంది. నేను T3 మరియు T4 మధ్య 4.7kohm రెసిస్టర్‌ను ఉంచడం ద్వారా దీన్ని పరిష్కరించాను. ఆ పని కంటే ఎక్కువ విలువ ఏదైనా పనిచేస్తుందని నేను అనుకుంటున్నాను, కాని నేను 4.7 కోహ్మ్ ఉపయోగించాను.

ఇది అర్ధమేనని నేను ఆశిస్తున్నాను. నేను ఈ మార్పులతో సర్క్యూట్ యొక్క చిత్రాన్ని అటాచ్ చేస్తున్నాను మరియు LTspice తో నేను పొందుతున్న అనుకరణ ఫలితాలతో.
మేము వచ్చే వారం ఈ మరియు ఇతర సర్క్యూట్లపై పని చేస్తాము. మేము మిమ్మల్ని నవీకరిస్తాము.

శుభాకాంక్షలు.
మిస్ క్లౌడ్

వేవ్‌ఫార్మ్ చిత్రాలు