Pwm इन्वर्टर सर्किट tl494 का उपयोग कर

इन्वर्टर एक सर्किट होता है जो डायरेक्ट करंट (DC) को अल्टरनेटिंग करंट (AC) में परिवर्तित करता है । एक PWM पलटनेवाला सर्किट का एक प्रकार है कि का उपयोग करता है है वर्ग लहरों संशोधित अदल-बदल कर वर्तमान (एसी) के प्रभाव अनुकरण करने के लिए है, जो अपने घरेलू उपकरणों की सबसे शक्ति के लिए उपयुक्त है। मैं कहता हूं कि क्योंकि आम तौर पर दो प्रकार के इनवर्टर मौजूद होते हैं, पहला प्रकार तथाकथित संशोधित स्क्वायर वेव इनवर्टर है, जैसा कि नाम से प्रतीत होता है कि आउटपुट साइन लहर के बजाय एक वर्ग तरंग है, न कि शुद्ध साइन वेव।, यदि आप AC मोटर्स या TRIACS को बिजली देने की कोशिश करते हैं, तो यह विभिन्न समस्याओं का कारण होगा।

दूसरे प्रकार को शुद्ध साइन वेव इन्वर्टर कहा जाता है । तो यह एक समस्या के बिना सभी प्रकार के एसी उपकरणों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । विभिन्न प्रकार के इन्वर्टर के बारे में अधिक जानें यहाँ।

लेकिन मेरी राय में, आपको एक इन्वर्टर को DIY प्रोजेक्ट के रूप में नहीं बनाना चाहिए । यदि आप पूछ रहे हैं कि क्यों ?, तो साथ में सवारी करें! और इस परियोजना में, मैं लोकप्रिय TL494 चिप का उपयोग करके एक साधारण संशोधित स्क्वायर वेव PWM इन्वर्टर सर्किट बनाऊंगा और इस तरह के इनवर्टर के पेशेवरों और विपक्षों को समझाऊंगा और अंत में, हम देखेंगे कि DIY प्रोजेक्ट के रूप में संशोधित स्क्वायर वेव इन्वर्टर सर्किट क्यों नहीं बनाया जाए।

चेतावनी! यह सर्किट केवल शैक्षिक उद्देश्यों के लिए बनाया और प्रदर्शित किया गया है, और व्यावसायिक उपकरणों के लिए इस प्रकार के सर्किट का निर्माण और उपयोग करने के लिए बिल्कुल अनुशंसित नहीं है।

सावधान! यदि आप इस प्रकार का सर्किट बना रहे हैं, तो कृपया इनपुट वेव के नॉन-सिनुसाइडल प्रकृति द्वारा उत्पन्न हाई वोल्टेज और वोल्टेज स्पाइक्स के बारे में अतिरिक्त सावधानी बरतें।

इन्वर्टर कैसे काम करता है?

इन्वर्टर सर्किट का एक बहुत बुनियादी योजनाबद्ध ऊपर दिखाया गया है। एक सकारात्मक वोल्टेज ट्रांसफार्मर के मध्य पिन से जुड़ा हुआ है, जो एक इनपुट के रूप में कार्य कर रहा है। और दो अन्य पिन MOSFETs के साथ जुड़े हुए हैं जो स्विच के रूप में कार्य कर रहे हैं।

अब अगर हम MOSFET Q1 को सक्षम करते हैं, तो गेट टर्मिनल पर एक वोल्टेज लगाकर करंट तीर की एक दिशा में प्रवाहित होगा जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है। इस प्रकार एक चुंबकीय प्रवाह भी तीर की दिशा में प्रेरित किया जाएगा और ट्रांसफार्मर का कोर माध्यमिक कुंडली में चुंबकीय प्रवाह को पारित करेगा, और हम आउटपुट पर 220V प्राप्त करेंगे।

अब, यदि हम MOSFET Q1 को अक्षम करते हैं और MOSFET Q2 को सक्षम करते हैं, तो ऊपर की छवि में दिखाए गए तीर की दिशा में धारा प्रवाहित होगी, इस प्रकार कोर में चुंबकीय प्रवाह की दिशा को उलट देती है। यहां MOSFET के काम करने के बारे में अधिक जानें।

अब, हम सभी जानते हैं कि चुंबकीय प्रवाह द्वारा एक ट्रांसफार्मर काम करता है। इसलिए, दोनों MOSFETs को चालू और बंद करना, एक दूसरे के लिए उल्टा है और ऐसा करना एक सेकंड में 50 बार, ट्रांसफार्मर के कोर के अंदर एक अच्छा दोलन चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करेगा और बदलते चुंबकीय प्रवाह के रूप में द्वितीयक कुंडल में एक वोल्टेज उत्पन्न करेगा हम फैराडे के नियम से जानते हैं। और यह है कि बुनियादी पलटनेवाला कैसे काम करता है।

इन्वर्टर आईसी TL494

अब TL494 PWM कंट्रोलर पर आधारित सर्किट बनाने से पहले आइए जानें कि PWM कंट्रोलर TL494 कैसे काम करता है।

TL494 IC में 8 कार्यात्मक ब्लॉक हैं, जिन्हें नीचे दिखाया और वर्णित किया गया है।

1. 5-वी संदर्भ नियामक

5 वी आंतरिक संदर्भ नियामक आउटपुट आरईएफ पिन है, जो आईसी का पिन -14 है। संदर्भ नियामक आंतरिक ऊर्जा के लिए पल्स-स्टीयरिंग फ्लिप-फ्लॉप, थरथरानवाला, डेड-टाइम कंट्रोल तुलनित्र और पीडब्लूएम तुलनित्र जैसी स्थिर आपूर्ति प्रदान करने के लिए है। नियामक का उपयोग त्रुटि एम्पलीफायरों को चलाने के लिए भी किया जाता है जो आउटपुट को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार हैं।

ध्यान दें! संदर्भ को आंतरिक रूप से and 5% की प्रारंभिक सटीकता के लिए प्रोग्राम किया गया है और 7 वी से 40 वी के इनपुट वोल्टेज रेंज पर स्थिरता बनाए रखता है। 7 वी से कम इनपुट वोल्टेज के लिए, नियामक इनपुट के 1 वी के भीतर संतृप्त होता है और इसे ट्रैक करता है।

2. थरथरानेवाला

थरथरानवाला उत्पन्न करता है और विभिन्न नियंत्रण संकेतों के लिए डेड टाइम कंट्रोलर और पीडब्लूएम तुलनित्र को एक सायोटोथ तरंग प्रदान करता है।

थरथरानवाला की आवृत्ति समय घटकों आर टी और सी टी का चयन करके निर्धारित की जा सकती है ।

थरथरानवाला की आवृत्ति की गणना नीचे दिए गए सूत्र द्वारा की जा सकती है

फोक = 1 / (आरटी * सीटी)

सादगी के लिए, मैंने एक स्प्रेडशीट बनाई है, जिसके द्वारा आप आवृत्ति की गणना बहुत आसानी से कर सकते हैं।

ध्यान दें! थरथरानवाला आवृत्ति केवल एकल-समाप्त अनुप्रयोगों के लिए आउटपुट आवृत्ति के बराबर है। पुश-पुल अनुप्रयोगों के लिए, आउटपुट आवृत्ति ऑसिलेटर आवृत्ति का एक आधा है।

3. मृत-समय नियंत्रण तुलनित्र

मृत समय या बस ऑफ-टाइम नियंत्रण को न्यूनतम मृत समय या ऑफ-टाइम प्रदान करने का कहना है। जब इनपुट पर वोल्टेज ऑसिलेटर के रैंप वोल्टेज से अधिक होता है, तो मृत समय तुलनित्र ब्लॉकिंग ट्रांजिस्टर को आउटपुट करता है। DTC पिन पर वोल्टेज लागू करने से अतिरिक्त डेड टाइम लगाया जा सकता है, इस प्रकार यह अतिरिक्त डेड टाइम को न्यूनतम 3% से 100% प्रदान करता है क्योंकि इनपुट वोल्टेज 0 से 3V तक भिन्न होता है। सरल शब्दों में, हम त्रुटि एम्पलीफायरों को बिना घुमाए आउटपुट आउटपुट तरंग के कर्तव्य चक्र को बदल सकते हैं।

ध्यान दें! 110 mV की एक आंतरिक ऑफसेट 3% की न्यूनतम मृत समय सुनिश्चित करता है जिसमें डेड-टाइम कंट्रोल इनपुट ग्राउंडेड होता है।

4. त्रुटि एम्पलीफायरों

दोनों उच्च लाभ त्रुटि एम्पलीफायर VI आपूर्ति रेल से अपने पूर्वाग्रह प्राप्त करते हैं। यह एक सामान्य-मोड इनपुट वोल्टेज सीमा -0.3 V से 2 V से कम VI की अनुमति देता है। दोनों एम्पलीफायरों ने एकल-समाप्त एकल-आपूर्ति एम्पलीफायर के चरित्रगत रूप से व्यवहार किया, जिसमें प्रत्येक आउटपुट केवल उच्च स्तर पर सक्रिय है।

5. आउटपुट-कंट्रोल इनपुट

आउटपुट-कंट्रोल इनपुट निर्धारित करता है कि आउटपुट ट्रांजिस्टर समानांतर या पुश-पुल मोड में संचालित होता है या नहीं। आउटपुट कंट्रोल पिन को कनेक्ट करके जो पिन -13 को ग्राउंड में आउटपुट ट्रांजिस्टर को समानांतर ऑपरेशन मोड में सेट करता है। लेकिन इस पिन को 5V-REF पिन से जोड़कर आउटपुट ट्रांजिस्टर को पुश-पुल मोड में सेट करता है।

6. आउटपुट ट्रांजिस्टर

आईसी में दो आंतरिक आउटपुट ट्रांजिस्टर होते हैं जो ओपन-कलेक्टर और ओपन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में होते हैं, जिसके द्वारा यह अधिकतम 200mA तक स्रोत या सिंक कर सकता है।

ध्यान दें! ट्रांजिस्टर में आम एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में 1.3 वी से कम और उत्सर्जक-अनुयायी कॉन्फ़िगरेशन में 2.5 वी से कम की संतृप्ति वोल्टेज होती है।

विशेषताएं

• पूर्ण PWM पावर-कंट्रोल सर्किटरी
• 200-एमएए सिंक या स्रोत करंट के लिए अनकम्यूटेड आउटपुट
• आउटपुट कंट्रोल सिंगल-एंडेड या पुश-पुल ऑपरेशन का चयन करता है
• आंतरिक सर्किटरी या तो आउटपुट में डबल पल्स को रोकती है
• परिवर्तनीय मृत समय कुल रेंज पर नियंत्रण प्रदान करता है
• आंतरिक नियामक एक स्थिर 5-V प्रदान करता है
• 5% सहिष्णुता के साथ संदर्भ आपूर्ति
• सर्किट आर्किटेक्चर आसान सिंक्रनाइज़ेशन की अनुमति देता है

ध्यान दें! अधिकांश आंतरिक योजनाबद्ध और संचालन विवरण को डेटशीट से लिया गया है और बेहतर समझ के लिए कुछ हद तक संशोधित किया गया है।

अवयव आवश्यक

Sl.No	पार्ट्स	प्रकार	मात्रा
1	TL494	I C	1
२	IRFZ44N	MOSFET	२
३	पेंच टर्मिनल	पेंच टर्मिनल 5 मिमी x 2	1
४	पेंच टर्मिनल	पेंच टर्मिनल 5 मिमी x 3	1
५	0.1uF	संधारित्र	1
६	50K, 1%	अवरोध	२
।	560 आर	अवरोध	२
।	10K, 1%	अवरोध	२
९	150K, 1%	अवरोध	1
१०	क्लैड बोर्ड	जेनेरिक 50x 50 मिमी	1
1 1	पीएसयू हीट सिंक	सामान्य	1

TL494 इन्वर्टर सर्किट योजनाबद्ध

TL494CN इन्वर्टर सर्किट निर्माण

इस प्रदर्शन के लिए, योजनाबद्ध और पीसीबी डिज़ाइन फ़ाइलों की सहायता से, एक होममेड पीसीबी पर सर्किट का निर्माण किया जाता है। कृपया ध्यान दें कि यदि एक बड़ा लोड ट्रांसफार्मर के आउटपुट से जुड़ा हुआ है, तो भारी मात्रा में करंट पीसीबी के निशान से होकर बहेगा, और एक मौका है कि निशान जल जाएगा। इसलिए, पीसीबी के निशान को जलने से रोकने के लिए मैंने कुछ जंपर्स को शामिल किया है जो वर्तमान प्रवाह को बढ़ाने में मदद करते हैं।

गणना

TL494 का उपयोग करते हुए इस इन्वर्टर सर्किट के लिए कई सैद्धांतिक गणना नहीं हैं । लेकिन कुछ व्यावहारिक गणनाएं हैं जो हम सर्किट अनुभाग के परीक्षण में करेंगे।

थरथरानवाला आवृत्ति की गणना करने के लिए निम्न सूत्र का उपयोग किया जा सकता है।

फोक = 1 / (आरटी * सीटी)

ध्यान दें! सरलता के लिए, एक स्प्रेडशीट दी गई है जिसके द्वारा आप आसानी से ऑसिलेटर आवृत्ति की गणना कर सकते हैं।

TL494 PWM इन्वर्टर सर्किट का परीक्षण

सर्किट का परीक्षण करने के लिए, निम्नलिखित सेटअप का उपयोग किया जाता है।

1. 12V लीड-एसिड बैटरी।
2. एक ट्रांसफार्मर जिसमें 6-0-6 टैप और 12-0-12 टैप होता है
3. 100W तापदीप्त प्रकाश बल्ब एक लोड के रूप में
4. मेको 108 बी + टीआरएमएस मल्टीमीटर
5. मेको 450B + TRMS मल्टीमीटर
6. हंटेक 6022BE ओस्सिलोस्कोप
7. और टेस्ट-पीसीबी जिसमें मैंने आस्टसीलस्कप जांच को जोड़ा है।

MOSFET इनपुट

TL494 चिप को स्थापित करने के बाद, मैंने इनपुट PWM सिग्नल को MOSFET के गेट पर मापा है, जैसा कि आप नीचे दी गई छवि में देख सकते हैं।

लोड के बिना ट्रांसफार्मर का आउटपुट तरंग (मैंने आउटपुट तरंग को मापने के लिए दूसरे माध्यमिक ट्रांसफार्मर को कनेक्ट किया है)

जैसा कि आप ऊपर की छवि में देख सकते हैं, सिस्टम बिना किसी लोड के 12.97W के एक मैपिंग के चारों ओर खींचता है ।

इसलिए उपरोक्त दो छवियों से, हम इन्वर्टर की दक्षता की गणना बहुत आसानी से कर सकते हैं।

दक्षता लगभग 65% है

जो बुरा नहीं है लेकिन यह भी अच्छा नहीं है।

तो जैसा कि आप हमारे कमर्शियल एसी मेन्स इनपुट में से आधे पर आउटपुट वोल्टेज गिरता देख सकते हैं।

सौभाग्य से जो ट्रांसफार्मर मैं उपयोग कर रहा हूं उसमें 6-0-6 टैपिंग है, साथ में 12-0-12 टेपिंग है।

इसलिए, मैंने सोचा कि आउटपुट वोल्टेज बढ़ाने के लिए 6-0-6 टैपिंग का उपयोग क्यों न किया जाए ।

जैसा कि आप उपरोक्त चित्र से देख सकते हैं कि लोड के बिना बिजली की खपत 12.536W है

अब ट्रांसफार्मर का आउटपुट वोल्टेज घातक स्तरों में है

सावधान! उच्च वोल्टेज के साथ काम करते समय अतिरिक्त सतर्क रहें। वोल्टेज की यह मात्रा निश्चित रूप से आपको मार सकती है।

जब एक 100W बल्ब लोड के रूप में जुड़ा होता है तो फिर से इनपुट बिजली की खपत

इस बिंदु पर, मेरी मल्टीमीटर की पनी जांच पर्याप्त नहीं थी जो वर्तमान के 10.23Amps से होकर गुजरती है, इसलिए मैंने 1.5 सेंटीमीटर तार को सीधे मल्टीमीटर टर्मिनलों में लगाने का फैसला किया है।

इनपुट बिजली की खपत 121.94 वाट थी

एक 100W बल्ब लोड के रूप में जुड़ा होने पर फिर से बिजली की खपत

लोड द्वारा उत्पादित बिजली की खपत 80.70W थी। जैसा कि आप देख सकते हैं कि प्रकाश बल्ब बहुत चमक से चमक रहा था, यही कारण है कि मैंने इसे अपनी मेज के बगल में रखा था।

इसलिए अगर हम दक्षता की गणना करते हैं , तो यह लगभग 67% है

और अब मिलियन-डॉलर का सवाल बना हुआ है

एक DIY परियोजना के रूप में एक संशोधित स्क्वायर वेव इन्वर्टर सर्किट क्यों न बनाएं?

अब उपरोक्त परिणामों को देखने के बाद, आप सोच रहे होंगे कि यह सर्किट काफी अच्छा है?

आपको बता दें कि ऐसा बिलकुल भी नहीं है क्योंकि

सबसे पहले, दक्षता वास्तव में बहुत खराब है।

के आधार पर लोड, आउटपुट वोल्टेज, उत्पादन आवृत्ति, और लहर के आकार में परिवर्तन के रूप में कोई प्रतिक्रिया है आवृत्ति मुआवजा और स्वच्छ चीजों को करने के लिए उत्पादन में कोई नियंत्रण रेखा फिल्टर ।

इस समय, मैं आउटपुट स्पाइक्स को मापने में असमर्थ हूं क्योंकि स्पाइक्स मेरे आस्टसीलस्कप और कनेक्टेड लैपटॉप को मार देगा । और मैं आपको बता दूं कि निश्चित रूप से विशाल स्पाइक्स हैं जो ट्रांसफार्मर द्वारा उत्पन्न किए जा रहे हैं जो कि मैं एप्रोटेच्मोड्स वीडियो को देखकर जानता हूं। इसका मतलब है कि इनवर्टर आउटपुट को 6-0-6 वी से जोड़ना 1000V से अधिक के चरम वोल्टेज तक चरम पर पहुंच रहा था और यह जीवन के लिए खतरा है ।

अब, बस लगता है कि एक अप शक्ति के बारे में सीएफएल लैंप, एक फोन चार्जर, या एक 10W प्रकाश बल्ब इस पलटनेवाला के साथ, यह तुरंत उड़ा देगा।

कई डिज़ाइन जो मैंने इंटरनेट पर पाए हैं, आउटपुट में लोड के रूप में एक उच्च वोल्टेज कैपेसिटर है, जो वोल्टेज स्पाइक्स को कम करता है, लेकिन यह भी काम नहीं कर रहा है। 1000V के स्पाइक्स तुरंत कैपेसिटर को उड़ा सकते हैं। यदि आप इसे लैपटॉप चार्जर या एसएमपीएस सर्किट से जोड़ते हैं तो धातु-ऑक्साइड वर्डीस्टर (एमओवी) अंदर से तुरंत उड़ जाएगा।

और इसके साथ, मैं पूरे दिन के साथ और उस पर जा सकता हूं।

यही कारण था कि मैं इस प्रकार के सर्किटों के निर्माण और काम करने की सलाह नहीं देता क्योंकि यह अविश्वसनीय, असुरक्षित है, और अच्छे के लिए आपको नुकसान पहुंचा सकता है। हालांकि पहले, हम एक इन्वर्टर का निर्माण करते हैं जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए भी पर्याप्त नहीं है। इसके बजाय, मैं आपको थोड़े से पैसे खर्च करने और एक वाणिज्यिक इन्वर्टर खरीदने के लिए कहूंगा जिसमें एक टन सुरक्षा विशेषताएं हैं।

आगे की वृद्धि

इस सर्किट को किया जा सकता है कि केवल वृद्धि पूरी तरह से इसे दूर फेंकने के लिए है, और इसे SPWM (साइन पल्स चौड़ाई मॉडुलन) नामक तकनीक के साथ संशोधित करें , और उचित प्रतिक्रिया आवृत्ति मुआवजा और शॉर्ट सर्किट संरक्षण और अधिक जोड़ें। लेकिन यह एक अन्य परियोजना के लिए एक विषय है जो जल्द ही आ रहा है।

TL494 इन्वर्टर सर्किट के अनुप्रयोग

यह सब पढ़ने के बाद यदि आप अनुप्रयोगों के बारे में सोच रहे हैं, तो मैं आपको आपात स्थितियों में बताऊंगा, इसका उपयोग आपके फोन के लैपटॉप और अन्य चीजों को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है।

मुझे उम्मीद है कि आपको यह लेख पसंद आया होगा और कुछ नया सीखा होगा। पढ़ना जारी रखें, सीखते रहें, निर्माण करते रहें, और मैं आपको अगली परियोजना में देखूंगा।