Konvertējiet audio pastiprinātāju Pure Sinewave Inverter

Ja jūs pārāk nevēlaties izprast patiesā sinusa viļņu invertora dziļos tehniskos aspektus, tomēr vēlaties to uzcelt pāris stundu laikā, tad šis raksts jums palīdzēs to paveikt, izmantojot audio jaudas pastiprinātāju un dažus līdzstrāvas motorus. Šeit mēs uzzināsim, kā pārveidot audio pastiprinātāji tīra sinusa viļņu invertoros

Mēs apsvērsim 3 atsevišķus patiesā sinusa viļņu invertora dizainus, izmantojot atbilstoši izmērotus audio pastiprinātājus un digitālās sinusoidālo ģeneratoru shēmas

1. dizains

Sāksim ar izpratni par to, kā pāris mazus līdzstrāvas motorus var izmantot ģenerēšanai tīri sinusa viļņu signāli un pēc tam turpiniet detaļas par motoru savienošanu ar gatavu jaudas pastiprinātāju, lai iegūtu vēlamo maiņstrāvas sinusoidālā viļņa jaudu. Rakstā ir izskaidrota novatoriska ideja par dažu gatavu vienību, piemēram, jaudas pastiprinātāja, pāris līdzstrāvas motoru un akumulatora, konfigurēšanu sinusa viļņu invertorā.

Ir cilvēki, kuru dzīve ir atkarīga no enerģijas, kurai piekļūst invertori, un viņiem šie sīkrīki ir patiesi nenovērtējami un izšķiroši. Ir arī personas, kuras plāno piederēt invertoriem, bet ir pārāk slikti informētas par savām tehniskajām specifikācijām utt., Un tāpēc nevēlas viņus vest mājās.

Vēl viens invertoru faktors ir tas, ka tie var būt ārkārtīgi dārgi, īpaši tie, kurus var universāli darbināt ar visu veidu elektroierīcēm vai vienkārši ar patiesajiem sinusa viļņu invertoriem. Es šeit jau esmu apspriedis daudzas invertora shēmas, sākot no parastākā hobija veida ideja uz ļoti izsmalcinātu modificēto sinusa vilni un patieso sinusa viļņu invertora tipi . Tomēr šie dizainparaugi ir pārāk tehniski un noteikti nav domāti lajiem.

Izskaidrotās idejas nav vienkāršas, un to izpratnei ir nepieciešamas iepriekšējas zināšanas elektronikā, kā arī pamatīgas zināšanas par praktisko elektroniku, lai tās izveidotu. Tātad, vai tas nozīmē, ka lajs cilvēks nespētu saprast šīs lieliskās spēkstacijas? Vai tas nozīmē, ka lajs nav tiesīgs baudīt pašmāju sinusoidālā spēka invertora priekšrocības, kas var būt ne tikai ļoti jautri būvējams, bet arī ļoti lēts un uzticams salīdzinājumā ar komerciālajiem kolēģiem.

Nākamajā sadaļā būs skaidri parādīts, kā a izsmalcināts patiesā sinusa viļņu invertors to var uzbūvēt praktiski ikviens, kam ir parastās tehniskās prasmes un zināšanas.

Tālāk paskaidrotā ideja nav shēma, kas balstīta uz ķēdi, kurai nepieciešama montāža, izmantojot PCB, elektroniskos komponentus utt. Šeit drīzāk mēs pērkam gatavas vienības, piemēram, pastiprinātājus, motorus, akumulatorus, transformatorus utt. Uzzināsim, kā to var izdarīt stundas laikā.

BRĪDINĀJUMS: KONCEPCIJU TIKAI PIEŅEM AUTORS, UN NEKAD NEKĀDA PĀRBAUDĪTU UN PĀRBAUDĪTU PRAKTISKI, VEIDOJIET TO SAVAM RISKAM UN JA JUMS PIETIEK TICĪBA PASKAIDROTĀ SATURA IESPĒJAMĪBAI.

Invertoru pamatdarbības princips

Koncepcija: invertori, kā mēs visi zinām, nav nekas cits kā sprieguma pastiprinātāji vai pakāpieni. Vispazīstamākā sprieguma palielināšanas metode ir cauri transformatori kur izolētu tinumu izmanto satriecošu sprieguma līmeņa reizinājumu sasniegšanai. Būtībā process notiek, izmantojot magnētiskās indukcijas, lai pārveidotu lielas strāvas plūsmas par augstsprieguma izejām.

Lai izpildītu iepriekš minēto procesu, ir nepieciešama augsta maiņstrāvas ieeja, kuru var ievietot attiecīgajā transformatora tinumā, lai iegūtu vēlamo 230 vai 120 voltu maiņstrāvu.

Tomēr, tā kā viss mērķis ir pārveidot līdzstrāvas avotu tīkla līmeņos, mums vispirms ir jāpārvērš zema līmeņa līdz zema maiņstrāvas ieejai. Kvadrātveida viļņu invertoros to var viegli panākt, izmantojot parastās astable shēmas, bet kvadrātveida viļņu izeja ir tas, ko mēs absolūti nemeklējam, tad kā mēs patiesībā “izgatavojam” patiesu vai tīru sinusa viļņu ievadi mūsu prototipam.

Līdzstrāvas motoru izmantošana sinusa signāla ģenerēšanai PWM ķēžu vietā

Ārpus kursa mēs to varam izdarīt, izmantojot sarežģītas opamp shēmas, piemēram, a “Bubba” ķēde , bet, tā kā šeit mēs nevēlamies iesaistīt daudz elektronikas, vienkāršāks risinājums būtu maza līdzstrāvas motora izmantošana šim nolūkam. Motoru, kā mēs visi zinām, var pagriezt, pieliekot tam strāvu, rotācijas izraisa pastāvīga magnēta un inducētā elektromagnētiskā efekta pastāvīga griešanās mijiedarbība.

Ja mēs mainām procesu, tas ir, ja mēs pagriežam motoru, pielietojot ārēju mehānisko spēku, mēs varam izraisīt diezgan daudz dažādu potenciālu visā tā tinumu spailēs, un saņemtajam spriegumam būs sinusoidāla viļņa forma. Viļņa forma būs pilnīgi dabiska un patiess sinusa vilnis.

Ja šo sinusa viļņu ievadi pastiprina vēlamajos līmeņos, tad varbūt mūsu misiju var vienkārši paveikt. Tā vietā, lai uzsāktu sarežģītas mosfet shēmas, kas paredzētas invertora lietojumprogrammām, es domāju, ka ir labāka ideja iepriekšminēto sinusa ievadi ievadīt lieljaudas audio pastiprinātājam, kas iegūts gatavs no tirgus.

Šeit parādīts viens šāds pastiprinātāja paraugs. Izejām, kuras paredzēts savienot ar skaļruņiem, jābūt savienotām ar mūsu strāvas transformatoriem.

Ja pastiprinātājs ir stereo, tad mēs varam izmantot transformatoru pāri un pārtraukt transformatoru maiņstrāvas izejas, lai atdalītu maiņstrāvas kontaktligzdas, lai tām varētu pievienot dažādas ierīces.

Motoru, kas faktiski ražo sinusoidālos viļņus, darbina cits motors, kas piestiprināts ar skriemeļa / jostas mehānismu. Piedziņas motoru darbina ar pieejamo akumulatora enerģiju.

Nepieciešamas detaļas

Lai izveidotu šo patieso sinusoidālo invertoru, jums būs nepieciešamas šādas daļas un vienības:

Gatavs lieljaudas audio pastiprinātājs

Transformators - vērtējumam jāatbilst pastiprinātāja jaudai. Ja pastiprinātājs var piegādāt 500 vatus pie 50 voltiem, tas nozīmē, ka transformatora ieejas tinumam jābūt 50 voltu un 10 ampēru nominālvērtībai.

Alternatīvi jaudas pastiprinātāja strāvas padeves transformatoru var noņemt un izmantot šim nolūkam.

Motori - apgriezieniem minūtē jābūt virs 3000, un tie jāpielāgo precīzi 3000 apgriezieniem minūtē, lai no tā varētu sasniegt 50 z frekvenci.

Piemērots skapis visa montāža.

Uzgrieznis, skrūves, paplāksnes, vadi, akumulators utt.

Ierosinātā Sinewave invertora vadu izkārtojums, izmantojot audio pastiprinātāju

Kā samontēt audio pastiprinātāju ar akumulatora un sinusa ieeju

Tas ir diezgan vienkārši, un viss ir saistīts ar iepirkto vienību integrēšanu, kā norādīts dotajā diagrammā. Visu sistēmu kopā ar pastiprinātāju, transformatoru un motoriem var ievietot lielākā metāla skapī un atbilstoši nofiksēt.

Lai izvairītos no vibrācijām un trokšņa, jo īpaši motoriem jābūt cieši piestiprinātiem pie invertora skapja pamatnes. Skapī jābūt arī visiem ar ierīci norādītajiem spailēm, kas ārēji piestiprināti akumulatora savienojumam un maiņstrāvas kontaktligzdām.

Izmantojot vienkāršu koncepciju, rakstā ir izskaidrota ideja par tīra sinusa viļņu invertora izveidi. Lasiet tālāk, lai uzzinātu visu būvniecības informāciju.

Dizains Nr. 2: 100 vatu pastiprinātāja moduļa izmantošana

Ir saprotams, ka sinusa viļņu invertorus nav viegli uzbūvēt dažādu iemeslu dēļ. Bet tas, iespējams, ir visgrūtākais pēc ķēdes un arī diezgan grūti atrast. Cilvēkiem, kuri izmisīgi meklē šādu shēmu, varbūt šis raksts var palīdzēt.

Pēc daudz domāšanas, iespējams, šķiet, ka esmu izstrādājis vienkāršāku (lai arī ne visai efektīvu) tīra sinusoidālā invertora ķēdes koncepciju. Tā kā ķēde nav manis pārbaudīta, tāpēc nevarēšu daudz pateikt par precīzām shēmas specifikācijām un vēlētos atstāt lasītāju ziņā izlemt par šīs ķēdes iespējamību.

Ideja man radās, lasot ķēdes aprakstu a MOSFET audio pastiprinātājs . Mēs visi zinām, ka, ja audio signāls tiek padots pie pastiprinātāja ieejas, tas rada pastiprinātu izejas jaudu, kurai ir tieši tādas pašas īpašības kā ieejai.

Tas vienkārši nozīmē, ka audio signāla vietā, ja strāvas pastiprinātāja ieejai un invertora transformatoram, kas savienots ar tā izeju (kur parasti būtu pieslēgts skaļrunis), tiek izmantots tīrs maiņstrāvas signāls no Vīnes tilta ķēdes, tas parasti noteikti rada pastiprinātu ievades kopiju. Pievienotā invertora transformatora sekundārais tinums noteikti radītu sinusa viļņu maiņstrāvu (mans pieņēmums).

Vienīgā lielā problēma ir ievērojama akumulatora enerģijas zudums siltuma veidā, izmantojot strāvas ierīces, kas samazina invertora kopējo efektivitāti.

Pārejam tālāk un redzēsim, kā darbojas dažādi ierosinātā cirkulācijas posmi.

Oscilatoru ķēde

Vienkāršo sinusa viļņu ģeneratora ķēdi, kas parādīta blakus, var izmantot nepieciešamo sinusoidālo viļņu radīšanai pie jaudas pastiprinātāja ieejas, izpētīsim tā darbību, veicot šādas darbības:

Op amp A1 pamatā ir vads kā astabils multivibrators,

Rezistors R1 un kondensators C1 nosaka astable svārstību biežumu.

Kvadrātveida vilnis no A1 tiek padots līdz A2, kas ir konfigurēts kā dubultpola zemas caurlaidības filtrs un tiek izmantots, lai filtrētu harmonikas no A1.

A2 izeja būs gandrīz tīrs sinusoidāls, maksimums acīmredzami būs atkarīgs no barošanas sprieguma un izmantotā opamp veida.

Pašreizējās ķēdes frekvence ir noteikta aptuveni 50 Hz. Ja tiek atlasītas iekavās norādītās daļu vērtības, frekvence būs aptuveni 60 Hz.

Detaļu saraksts

Visi rezistori ir 1/8 vati, 1%, MFR

R1 = 14K3 (12K1),

R2, R3, R4, R7, R8 = 1K,

R5, R6 = 2K2 (1K9),

R9 = 20K

C1, C2 = 1µF, TANT.

C3 = 2µF, TANT (DIVI 1µF PARALĒLI)

C4, C6, C7 = 2µ2 / 25V,

C5 = 100µ / 50v,

C8 = 22µF / 25V

A1, A2 = TL 072

IC2 = LM3886 (Nacionālais pusvadītājs),

ATTĒLĀ PARĀDĪTAIS IC2 SILDINĀJUMS,

TRANSFORMERS = 0 - 24 V / 8 AMPS. Izeja - 120/230 V maiņstrāva

PCB = VISPĀRĒJS MĒRĶIS

Pašreizējā pastiprinātāja ķēde

Ņemot vērā to, ka konstrukcijas specifikācijas ir ļoti vienkāršas un komponentu skaits ir pēc iespējas mazāks, pamatprasība bija viena mikroshēmas pastiprinātājs. Es galu galā šim nolūkam izvēlējos pietiekami jaudīgu pastiprinātāju, izmantojot IC LM3886 (National Semiconductor). Šīs jaudas pastiprinātāja mikroshēmas galvenās iezīmes ir šādas:

Patiesi universāls un augstas veiktspējas IC, salīdzinot ar cita veida hibrīdām un diskrētām ierīcēm.

Pilnībā iekšēji aizsargāts pret momentāno maksimālo temperatūru,

Ir ieguvis dinamiski aizsargātu drošu darbības zonu,

Izejas caurule ir pilnībā pasargāta pret īssavienojumu ar zemi vai pozitīvo padevi caur iekšējo strāvu ierobežojošo ķēžu tīklu.

Izeja ir aizsargāta arī pret izejas pārspriegumu induktīvās slodzes pārejas dēļ,

Var darbināt ar spriegumu, kas ir mazs no 20 voltiem līdz satriecošam 94 voltiem.

Tās tehniskās specifikācijas ir šādas:

Ievades jutība ir 1 Vrms

Ja transformatora primārā pretestība ir aptuveni 4 omi, izejas jauda būs 100 vatu tuvumā.

Jaudas joslas platums ir masīvs no 10 Hz līdz 100 KHz.

Celtniecības padomi

Shēma būtībā sastāv tikai no diviem IC kā galvenajiem aktīvajiem komponentiem un nedaudzām citām pasīvajām sastāvdaļām, tāpēc būvniecības procedūrai jābūt ļoti vienkāršai. Visu montāžu var vienkārši veikt virs vispārējas nozīmes dēļa (apmēram 4 x 4 collas).

IC2 jānovieto PCB malā, lai atvieglotu siltuma izlietnes vieglu uzstādīšanu. Šobrīd tiek izmantotas divas lielas 24 voltu kravas automašīnu baterijas. Savienojiet tos, kā parādīts diagrammā.

Akumulatoru uzlādēšanai ir nepieciešams atsevišķs akumulatora lādētājs.

3. dizains: 500 W tīra sinusa viļņu pārveidotājs

Ziņā ir paskaidrots, kā padarīt 500 vatu tīru sinusoidālo invertoru, izmantojot 500 vatu audio pastiprinātāju, lai iegūtu pietiekami izcilus rezultātus.

Shēma pamatā izmanto push pull topoloģiju, izmantojot pāris 24V baterijas. Divu 24 V akumulatoru izmantošana ļauj iebūvēt zemākas AH klases baterijas ar lielāku efektivitāti un jaudu.

Var izmēģināt arī 12 V baterijas, tomēr jauda samazināsies uz pusi.

Tā kā tiek izmantots divkāršs avots, pieslēgtajam transformatoram nav jābūt ar centrālo pieskārienu tipam, drīzāk šeit kļūst piemērots divu vadu parastais transformators.

Pāris zemāk parādīto dizainu ir viss, kas būtu vajadzīgs, lai ieviestu šo vienkāršo tīra sinusa viļņu invertora shēmu.

Sinusa viļņu ģenerators

Pirmā shēma ir pamata sinusa viļņu ģenerators, kas kļūst par galvenā sinusa viļņu pastiprinātāja vai izejas pakāpes padevi.

Sinusa viļņu ģenerators rada tīru sinusa viļņu izvadi ar parādītajiem komponentiem aptuveni 50Hz frekvencē, citām frekvencēm 2,5K rezistoru var mainīt un pārbaudīt simulatorā, lai noteiktu vēlamos rezultātus.

Sinusa ģeneratora ķēdei jāpiegādā +/- 12 V, nevis tieši no 24 V akumulatora barošanas avota, jo tas var neatgriezeniski sabojāt IC.

Šajā sinusa ģeneratorā izmantotie opampi ir no IC TL072

Jaudas pastiprinātāja ķēdes izmantošana kā invertors

Nākamajā diagrammā parādīts ierosinātās vienkāršās tīra sinusa viļņu invertora ķēdes izejas posms, kas faktiski ir 500 vatu jaudas pastiprinātāja dizains. Kā redzams, dizains nebūt nav sarežģīts.

Visas iesaistītās sastāvdaļas ir standarta un viegli pieejamas.

MOSFET ir IRF540n un IRF9540n, kas papildina viens otru, lai radītu nepieciešamo spiedes vilkšanas efektu virs pievienotā transformatora.

Ar 0-24V / 25amp transformatoru un pāris 24V baterijām ķēde spētu radīt pat 600 vatus tīra sinusa viļņu izejas pie attiecīgā sprieguma.

Izejai pāri sinusa ģeneratora labās puses opampam jābūt savienotam ar otrās ķēdes ieeju, lai inicializētu ierosinātās darbības.

Akumulatora vadu informācija par iepriekš minēto vienkāršā sinusa viļņu invertora shēmu