Come realizzare un circuito inverter solare

Abbiamo risorse naturali limitate e anche quelle le stiamo utilizzando per generare elettricità. Ecco perché viene data molta enfasi alla generazione e all'uso di energia pulita. Oggi in questo progetto vedremo come l'elettricità può essere generata dalla luce solare, come può essere immagazzinata sotto forma di CC e poi come viene convertita in CA per alimentare gli elettrodomestici.

In una centrale solare, l'energia solare viene convertita in energia elettrica utilizzando pannelli solari fotovoltaici e quindi generata DC (corrente continua) viene immagazzinata in batterie che viene ulteriormente convertita in corrente alternata (AC) dagli inverter solari. Quindi questa corrente alternata viene immessa nella rete elettrica commerciale o può essere fornita direttamente al consumatore. In questo tutorial, mostreremo come realizzare un piccolo circuito inverter solare per elettrodomestici.

Qui il chip SG3524 è il componente principale per costruire un inverter solare. Dispone di circuiti completi per il controllo del modulatore di larghezza di impulso (PWM). Ha anche tutte le funzioni per costruire un alimentatore regolato. Il chip SG3524 offre prestazioni migliorate e richiede meno parti esterne durante la costruzione di alimentatori switching.

SG3524 - Modulatori di larghezza di impulso di regolazione

SG3524 incorpora tutte le funzioni necessarie per progettare un regolatore di commutazione e un inverter. Questo IC può essere utilizzato anche come elemento di controllo per applicazioni ad alta potenza.

Alcune delle applicazioni di SG3524 IC sono:

Convertitori DC-DC accoppiati a trasformatore
Raddoppiatori di tensione senza l'utilizzo di trasformatore
Applicazioni di conversione di polarità
Tecniche di modulazione di larghezza di impulso (PWM)

Questo singolo CI è costituito da un regolatore su chip, un oscillatore programmabile, un amplificatore di errore, un flip-flop con sterzo a impulsi, due pass transistor non impegnati, un comparatore ad alto guadagno e circuiti di limitazione di corrente e spegnimento.

TIP41 Transistor NPN ad alta potenza

TIP41 è un transistor di potenza NPN per uso generico con alta velocità di commutazione e guadagno migliorato, utilizzato principalmente per applicazioni di commutazione lineare di media potenza. A causa dell'elevato valore nominale di V _CE, V _CB e V _EB che è rispettivamente di 40 V, 40 V e 5 V, abbiamo utilizzato questo transistor per il circuito dell'inverter. Inoltre, ha una corrente di collettore massima di 6A.

Qui, in questo circuito, questi transistor vengono utilizzati per pilotare il trasformatore Step-up 12-0-12.

Materiale richiesto

SG3254 IC
Pannello solare
TIP41 Transistor NPN ad alta potenza
Resistori (4 ohm, 100k, 1k, 4.7k, 10k, 100k)
Condensatori (100uf, 0.1uf, 0.001uf)
12-0-12 Trasformatore elevatore
Collegamento dei cavi
Breadboard

Schema elettrico

Funzionamento del circuito inverter solare

Inizialmente, il pannello solare sta caricando la batteria ricaricabile e quindi la batteria fornisce tensione al circuito dell'inverter. Per saperne di più sulla ricarica di una batteria utilizzando il pannello solare, segui questo circuito. Qui stiamo usando RPS invece della batteria ricaricabile.

Il circuito è costituito da IC SG3524 che funziona a una frequenza fissa e questa frequenza è determinata dal 6 ^° e 7 ^° pin dell'IC che è RT e CT. RT imposta una corrente di carica per CT, quindi esiste una tensione a rampa lineare su CT, che viene ulteriormente alimentata al comparatore integrato.

Per fornire la tensione di riferimento al circuito, l'SG3524 dispone di un regolatore 5V integrato. Una rete di partitori di tensione viene creata utilizzando due resistori da 4.7k ohm che alimentano la tensione di riferimento all'amplificatore di errore integrato. Quindi la tensione di uscita amplificata dell'amplificatore di errore viene confrontata con la rampa di tensione lineare su CT dal comparatore, producendo quindi un impulso PWM (Pulse Width Modulation).

Questo PWM viene ulteriormente alimentato ai transistor pass di uscita attraverso il flip flop di sterzo a impulsi. Questo flip flop con sterzo a impulsi viene commutato in modo sincrono dall'uscita dell'oscillatore integrato. Questo impulso dell'oscillatore agisce anche come un impulso di soppressione per garantire che entrambi i transistor non vengano mai accesi contemporaneamente durante i tempi di transizione. Il valore di CT controlla la durata dell'impulso di blanking.

Ora, come puoi vedere nello schema elettrico, i pin 11 e 14 sono collegati ai transistor TIP41 per il pilotaggio del trasformatore elevatore. Quando il segnale di uscita sul pin 14 è ALTO, il transistor T1 si attiva e la corrente scorre dalla sorgente a terra attraverso la metà superiore del trasformatore. E, quando il segnale di uscita sul pin 11 è ALTO, il transistor T2 si attiva e la corrente scorre dalla sorgente a terra attraverso la metà inferiore del trasformatore. Pertanto, riceviamo corrente alternata al terminale di uscita del trasformatore elevatore.