Wechselrichterschaltung:Der ultimative Leitfaden zum Herstellen von Schaltungen zu Hause

Die Anwendung verschiedener elektrischer Energiequellen wie DC-Batteriespeicher neben Wechselrichtern wird immer üblicher. Darüber hinaus bieten Wechselrichter-Stromquellen nach dem Wachstum bei leistungselektronischen Schaltgeräten eine große zusätzliche oder zusätzliche Stromversorgung.

Lesen Sie jedoch weiter, um zu verstehen, wie Sie die Vorteile von Wechselrichterschaltungen maximieren und alles darüber erfahren können. Bezeichnenderweise werden Sie wissen, wie Sie es in Ihrem Zuhause leicht machen können.

Ein Bild einer elektronischen Diodenkomponente

Bedeutung der Wechselrichterschaltung

Die Wechselrichterschaltung wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um, um Stromnetze oder herausragende Systeme mit Strom zu versorgen. Mit anderen Worten, es ist das Gerät, das DC (Gleichstrom) in AC (Wechselstrom) umwandelt.

Wie funktioniert eine Wechselrichterschaltung?

Es ist mühelos; Die Wandlerschaltung wandelt Wechselstrom unter Gleichrichtung kontinuierlich in Gleichstrom um. Mit anderen Worten, die Größe und Richtung der Welle ändern sich regelmäßig im Laufe der Zeit, da der Wechselstrom eine Sinuswelle ist.

Somit hilft eine Diode, Elektrizität durchzulassen, um sie in Gleichstrom umzuwandeln, jedoch nicht in umgekehrter Richtung.

Wenn der Gleichstrom durch die Diode fließt, ist es nur die Vorwärtsrichtung, die den Strom durchlässt, wodurch die positive Spitze angezeigt wird. Dies bedeutet, dass die andere Hälfte des Zyklus verschwendet wird, da sie nicht negativ auf ihren Höhepunkt geht.

Daher ist die Diodenstruktur wie eine Brücke aufgebaut, um die negative Spitze über einen Vorwärtsweg zu durchlaufen. Zu diesem Zweck ist sein Name Vollweggleichrichtung, da er die negativen und Vorwärtswellenspitzen umwandelt.

In der Zwischenzeit kann die Gleichrichtung der Vollwelle allein keine glatten Wellenformen erzeugen, während die Spuren von welligen Spannungs- und Wechselstromschwankungen zurückbleiben würden.

Daher würde der Kondensator zum Reinigen wiederholt entladen und geladen werden. Daher Glättung und Austausch der Wellenform in der Nähe von Gleichstrom.

Außerdem gibt diese einfache Wechselrichterschaltung dann Wechselstrom mit unterschiedlicher Frequenz und Spannung aus. Der AC/DC-Umwandlungsprozess schaltet die Leistungstransistoren wie den Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) um, während die AUS/EIN-Intervalle geändert werden, um Impulswellen mit unterschiedlichen Breiten zu erzeugen.

Danach verbindet es sie zu einer Quasi-Sinuswelle, die als PWM (Pulse Width Modulation) bekannt ist.

Der Computer steuert automatisch die Breite des Impulses. Beispielsweise steuern einige zugewiesene Ein-Chip-Computer den Motor, der eine vorinstallierte PWM-Funktion enthält.

Folglich ist es möglich, eine andere Frequenz von Pseudo-Sinuswellen zu erzeugen, während die Motordrehzahl gesteuert wird, indem die gewünschten Parameter festgelegt werden.

Andererseits ist es wichtig hinzuzufügen, dass die Stromimpulszahl Gleichrichterschaltungen und Wechselrichterimpulszahlen klassifiziert, die zur Gleichstromseite der AC-Eingangsspannung fließen.

Darüber hinaus können die zugehörigen Gleichrichterschaltungen 12-Puls-Gleichrichter, 18-Puls-Gleichrichter oder sogar mehr sein. Unterdessen arbeiten Gleichrichterschaltungen im Inversionsmodus, wenn sie gesteuert werden.

Die Konfiguration des obigen Diagramms ist jetzt in Wechselstromversorgungen mit einer Antriebsanwendung mit einstellbarer Drehzahl beliebt. Wenn sich zwischenzeitlich weitere Inverter zusammenschließen, ergibt sich mit weiteren drei Invertern ein 18-Stufen-Inverter.

Ausgangswellenformen der Wechselrichterschaltung

Ein Wechselrichter kann je nach Schaltungsdesign eine modifizierte Sinuswelle, einen Rechteckwellenausgang und eine pulsweitenmodulierte Welle, eine gepulste Sinuswelle, eine Ausgangsspannungswellenform oder sogar eine Sinuswelle erzeugen. Beliebte Arten von Wechselrichtern erzeugen Quasi-Rechteckwellen oder Rechteckwellen.

Ein Maß für die Reinheit der Sinuswelle ist die gesamte harmonische Verzerrung (THD). Beispielsweise ist eine Impulsrechteckwelle mit 50 Prozent Tastverhältnis wie eine Sinuswelle mit 48 Prozent THD.

Mittlerweile liegt das kommerzielle Stromverteilungsnetz knapp unter 3 Prozent Klirrfaktor an der Wellenform des Anschlusspunkts des Verbrauchers. Darüber hinaus empfiehlt der IEEE-Standard 519 weniger als 5 Prozent THD für Systeme, die an das Stromnetz angeschlossen sind.

Die beiden Hauptdesigns sind jedoch im Überfluss vorhanden, um eine Haushaltssteckspannung aus der Gleichstromquelle mit niedrigerer Spannung zu erzeugen. Nummer eins nutzt den schaltenden Aufwärtswandler, um einen Gleichstrom mit höherer Spannung zu erzeugen und ihn später in Wechselstrom umzuwandeln.

Gleichzeitig wandelt das zweite Design Gleichstrom auf Batterieebene in Wechselstrom um, während ein Netzfrequenztransformator zum Erzeugen von Ausgangsspannungen verwendet wird.

Ein Bild eines vektoriellen/isometrischen Solarzellensystems

Wie man eine Wechselrichterschaltung baut

Benötigte Komponenten

Die Hauptkomponenten sind:

• R1, R2=100 Ohm./ 10 Watt drahtgewickelt.
• T1, T2 =2N3055 Leistungstransistoren.
• R3, R4=15 Ohm/ 10 Watt drahtgewickelt.
• Transformator =9- 0- 9 Volt / 5 Ampere.
• Aluminiumkühlkörper =auf die gewünschte Größe zuschneiden
• Autobatterie =12 Volt/10 Ah.
• LüftenMit einem einfachen Wechselrichter können Sie die Rotationsgeschwindigkeit steuern. Metallschrank =entsprechend der Größe der gesamten Baugruppe
• Primärspule/10-0-10V, 750 mA-Sekundärspule

Weitere grundlegende Komponenten sind:

• 12-V-Batterie.
• 2N2222 Transistoren.
• Widerstand.
• 2N2222 Datenblatt.
• IRF630-Datenblatt.
• Säurebatterie, Einzelbatterie und Zusatzbatterie
• Leistungstransformator.
• Aluminiumwärme.
• 9-0-9 V, 5 AMP

Schritte zum Aufbau einer Wechselrichterschaltung

Erster Schritt

Holen Sie sich zuerst ein Aluminiumblech, schneiden oder teilen Sie das Blech in zwei Teile von etwa 5 × 5 Zoll. Während Sie dabei sind, bohren Sie Löcher, die Leistungstransistoren passen. Beachten Sie in der Zwischenzeit, dass die Löcher einen Durchmesser von etwa 3 mm haben sollten.

Machen oder bohren Sie außerdem geeignete Löcher, um eine feste und einfache Montage am Wechselrichterschrank zu gewährleisten.

Zweiter Schritt

Tragen Sie als Nächstes den Widerstand und verbinden Sie ihn mit den Armen des Transistors im Kreuzmodus, genau wie die unten gezeigte Schaltung.

Dritter Schritt

Eine andere Sache ist, die Transistoren mit Schrauben oder Muttern fest auf den Kühlkörpern zu befestigen.

Vierter Schritt

Verbinden Sie danach die Widerstände, den Kühlkörper und die Transistorbaugruppe durch den Sekundärkreis des Transformators.

Fünfter Schritt

Legen Sie schließlich die Transformatorbaugruppe und die komplette Leiterplatte in den gut belüfteten Metallschrank. Bringen Sie die Ausgangs-/Eingangspunkte plus Sicherungshalter neben dem Schrank an und verbinden Sie sie.

Jetzt ist der Wechselrichter bereit. Der Wechselrichter kann als Fall für den Gehäusewechselrichterschaltkreis hilfreich sein. Beachten Sie außerdem, dass Ausgangsspannung, Frequenz und Eingangsspannung, Spannungspegel und allgemeine Belastbarkeit vom spezifischen Gerätedesign abhängen. Daher müssen Sie vor dem Schaltungsaufbau alles berücksichtigen.

So testen Sie es

Die Funktionsprüfung Ihrer Schaltung vor dem Einsatz in vollem Umfang ist erforderlich. Um das Gerät zu testen, führen Sie eine 50-60-Watt-Glühlampe über die o/p-Buchse des Wechselrichters. Legen Sie danach eine Batterie (12 Volt) über die i/p-Buchse des Wechselrichters ein.

Die Glühbirne würde klar und hell aufleuchten und anzeigen, dass Ihre Stromkreisverbindung korrekt ist und der Wechselrichter für den Feldeinsatz bereit ist. Wenn die Glühbirne dennoch nicht aufleuchtet, müssen Sie Ihre Verbindungen erneut überprüfen.

Wechselrichter reagieren schneller als normale Generatoren, um Änderungen um die Netzfrequenz herum zu beeinflussen. Daher muss sich Ihr Wechselrichter mit der Netzfrequenz synchronisieren.

Hinweis;

• Beachten Sie zunächst, dass ein Transformator, der eine Spannung von primär nach sekundär erhöht, ein Aufwärtstransformator ist. Der Aufwärtstransformator wandelt Niederstromleistung, Hochspannung in Hochstromleistung, Niederspannung um.

• Darüber hinaus sollten Sie wissen, dass Schaltverluste einen Großteil der gesamten Umrichterverluste bei höheren Schaltfrequenzen ausmachen. Daher ist die Optimierung der Schaltfrequenz unerlässlich, um den THD und die Schaltverluste um Leistungsgeräte herum zu verringern.

• Folglich wird bei einem 5-kW-Dreiphasen-PWM-Wechselrichter die Gültigkeit des vorgeschlagenen Gate-Steuerungsverfahrens plus das Optimierungsmedium unter Verwendung der digitalen Gate-Treiber-ICs bewertet.

Klassifizierung der Wechselrichterschaltung

Die Klassifizierung von Wechselrichtern umfasst die Typen basierend auf Quelle, Ausgang und Art der Last. Sie sind;

Wechselrichterschaltung – Ausgabefunktionen

• Sinus-Wechselrichter
• Rechteckwellen-Wechselrichter
• Modifizierter Sinus-Wechselrichter

Wechselrichterschaltung —Wechselrichterquelle

• Spannungsquellenwechselrichter
• Current Source Inverter

Wechselrichterschaltung —Art der Ladung

• Einphasen-Wechselrichter

1. Halbbrücken-Wechselrichter
2. Vollbrücken-Wechselrichter

• Dreiphasen-Wechselrichter;
  Dies kann je nach Grad des Gate-Impulses in zwei Modi arbeiten. Sie sind-

180-Grad-Modus; die Leitungszeit in dieser Betriebsart für Thyristoren beträgt 180 Grad. 120-Grad-Modus; bei dieser Betriebsart werden dagegen nur zwei Thyristoren gleichzeitig leitend.

• Ausgabestufennummer

1. Normaler zweistufiger Wechselrichter
2. Multi-Level-Wechselrichter

Wechselrichterschaltung —Andere Klassifikationen sind:

Mikro-Wechselrichter- Es ist ein kleiner Wechselrichter für einzelne Solarmodule.

CMOS Inverter- (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) CMOS bietet Logikfunktionen. Es ist eine Hauptkomponente integrierter Schaltungen. CMOS-Inverter ist der Feldeffekttransistor, der das Metallgate auf einem Halbleiter umfasst. Zu diesem Zweck befindet sich der CMOS-Inverter in mehreren elektronischen Geräten, während er Daten um kleine Schaltkreise herum anbietet.

Häufige Anwendungen für Wechselrichterschaltungen

Zu den Hauptanwendungen von Inverterschaltungen gehören:

1. Wechselrichterschaltung –Unterbrechungsfreie Stromversorgung

USV, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, verwendet einen Wechselrichter und Batterien, um Wechselstrom zu liefern, wenn die Hauptstromversorgung nicht verfügbar ist oder ein Stromausfall auftritt. Zum Beispiel die USV, die an einen Desktop-Computer angeschlossen ist, um ein plötzliches Herunterfahren bei einem Stromausfall zu verhindern.

2. Wechselrichterschaltung –In Kältekompressoren

Darüber hinaus können Sie Wechselrichter verwenden, um die Drehzahl des Kompressormotors zu steuern, um den variablen Kältemittelfluss während des Kühlens zu erhöhen.

Andererseits passt ein Wechselstrom-Wechselrichter oder eine Wechselstrom-Wechselrichterschaltung die Kompressordrehzahl an, um die Gas- (Kältemittel-) Durchflussrate zu steuern, wodurch wenig Energie und Strom verbraucht wird.

3. Wechselrichterschaltung –Elektromotordrehzahlregelung

In gleicher Weise helfen sie, die Drehzahl eines Motors einzustellen. Mit einem einfachen Wechselrichter können Sie die Drehzahl steuern. Der Wechselrichter ändert die Frequenz und Spannung unter Variable Voltage Variable Frequency (VVVF).

4. Wechselrichterschaltung –Solar

Solarwechselrichter sind Systemkomponenten der Photovoltaik für netzunabhängige und netzgekoppelte Systeme. Mit anderen Worten, dieser Wechselrichtertyp verfügt über einzigartige Funktionen, die für Photovoltaikanlagen entwickelt wurden.

5. Wechselrichterschaltung – Stromnetz

Eine weitere Hauptanwendung von Wechselrichtern ist der Stromverbrauch und das Netz. Die Herstellung des netzgebundenen Wechselrichters dient der Einspeisung in das Stromverteilungssystem.

Solarzellensystem mit Hybrid-Wechselrichter

Schlussfolgerung

Zusammenfassend haben die obigen Schritte gezeigt, dass Sie mit den richtigen Komponenten und der richtigen Eingangsspannung eine Wechselrichterschaltung zu Hause herstellen können. Hier haben wir ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Wechselrichters bereitgestellt und die für den Bau erforderlichen Komponenten skizziert.

Darüber hinaus ist es ratsam, Ihren Wechselrichter nach dem Bau auf seine Wirksamkeit zu testen. Außerdem sollten Sie Ihre Augen auf Wechselrichterdesigns, die Ausgangsleistung oder die Ausgangsleistung richten.

Wenn Sie der Meinung sind, dass diese grundlegenden Designschritte ziemlich komplex sind, oder fortgeschrittenere Designs erkunden möchten, klicken Sie hier, um weitere Erläuterungen zu erhalten oder Unterstützung zu erhalten.