Converter Lan Hương Version2 ...

[lanhuong]

Lan Hương thích drive bằng biến áp xung vòng kín (xuyến hay toroid) hơn các cách khác. Vì nó cho xung sạch + mạch gọn + thiết kế và lắp ràp đơn giản và nhất là kinh tế + rất dễ dàng khi có máy quấn thoi . Nếu không có máy thì phải đành chịu khó rèn cho "khéo tay hay làm" thì mới mong quấn được. Cũng có thể dùng lõi biến thế đảo pha EI của radio cũ cũng được mà …

Nhận thấy anh chị em khó khăn với các biến áp, nhất là các biến áp dây cỡ nhỏ và "hơi bị" nhiều vòng dây nên Lan Hương suy nghĩ rất nhiều, tìm cách đơn giản hóa vấn đề. Nghiên cứu lại mạch mà Lan Hương đã phát biểu một phần trên luống của anh Nhật Hùng về converter : "satable PWM", Lan Hương đưa ra sơ đồ "converter Lan Hương Version2" dưới đây. Mạch được thiết kế đơn giản hơn version1, với tiêu chí là dễ thực hiện và các cuộn dây không quá phức tạp.



1/. Khởi đầu là 555 dao động 50% duty tần số 1KHz, ngã ra ở chân số 3 làm clock cho bộ đếm thập phân dùng 4017 để có chuỗi xung thứ tự 0 đến 9 (decimal) có tần số chuỗi 100 Hz. Chuỗi 100 Hz này được các cầu điện trở R1 --> R10 / 1K + diod thành các điện áp đa bậc liên tiếp nhau --> mô phỏng nửa chu kỳ sin động.

2/. Các điện áp đa bậc này được đưa vào mạch so sánh ở IC (1) và (2) là thành phần 1/4 của 084. Tại đây IC (1) và (2) nhận tín hiệu triangle waveform tần số 22 KHz từ bộ dao động xung tam giác do IC (3) và (4) thực hiện. IC (5) đảo pha để có hai xung đảo.

3/. Ngõ ra của IC (1) và (2) là hai chuỗi xung PWM nghịch pha điểu biến đa bậc như trình bày ở phần (I), gate drived cho 2 x IRFZ44V chạy Push-pull lớp D trên tải là sơ cấp biến áp xung T. Ngõ ra ở thứ cấp của biến áp xung T sau khi chỉnh lưu + nắn trộn sẽ là điện áp đa bậc mô phỏng nửa bán kỳ sin động 100 Hz với điện áp đa bậc tương tự như converter Lan Hương version1. Chú ý là masse high DC có thể không chung với masse low DC nếu dùng TD (tranfo driver) , nói rõ là cách ly để chống giật (Lan Hương ký hiệu hai cài masse khác nhau cho trường hợp TD đó).

4/. 4013 nhận xung ở chân ra thứ tự 9 của 4017, đảo trạng thài, ngõ ra Q+ và Q- là thành tố của dao động 50Hz, dùng để điều khiển bộ H bridge driver . Bộ điều khiển này các bạn có thể dùng IC IR2181 như trong hình hay ... cài gì tùy ý. Miễn là bảo đảm HS (high side) không "tiêu" là được.

5/. Cầu H dùng 4 x IRF840B chạy 50 Hz với chế độ điện áp đa bậc đồng bộ, qua mạch filter tần số 21 KHz sẽ tạo ra điện áp 220VAC / 50 Hz dạng sin.

Mạch báo động bằng đèn + loa gốm + ngắt nguồn (P.C.C - Power Cut-off Control) khi chập chạm, quá tải hay sụt nguồn accu (dưới 10,5 V) dùng 3 op-am còn lại của 084, chúng tương tự như converter Lan Hương version1 nên Lan Hương không vẽ trong sơ đồ này.

6/. Mạch đã thực hiện và sử dụng tại phòng làm việc của Lan Hương, ti vi quạt máy ... vô tư (CTy Kim Cương, Hốc Môn, TP HCM). Một số thành viên "diện kiến" converter Lan Hương Version2 có anh N.B. Toàn (+ đồng nghiệp + PGĐ CTy Thiên Phú, HCMC), anh L.H. Hoàng (GĐ CTy Giải pháp Việt + đồng sự - Bình Thạnh, HCMC) v.v... Mạch điện Lan Hương thiết kế 300W đem dùng thử "lửa" 600W trong hơn 20 phút ... bình thường (motor có tải).

Phần clock và đếm có thể dùng PIC lập trình để có đa bậc nhiều cấp hơn --> sinwave càng đẹp. Ngoài ra thì HS và LS gate driver là chuyện .... nhỏ như con thỏ bằng mạch điện tử tích cực (dĩ nhiên transfo là đơn giản nhất và cũng gay go nhất).

Lan Hương sẽ tiếp tục sau.

Thân ái.

Lan Hương.
==================================

Ngoài lề chút xíu :

- Lan Hương định thư thả hẵng post lên vì sợ vội như hồi version1, viết vẽ không đầy đủ, không lường được hết khó khăn của anh chị em. Lại còn cái vụ xe đạp điện chiếm hết cả thì giờ. Nhưng một số khá đông anh em mail, PM (và gọi phone nữa) yêu cầu nên Lan Hương phải viết gấp rút xem như ... công bố sớm vậy (dậy sớm post đây).

- Lan Hương xin đặc biệt cám ơn anh Nhật Hùng , sản phẩm này có một phần phát xuất từ ý tưởng của anh là tiến hành đa bậc từ phân đoạn DC-DC.

[hoathep]

Cảm nhận đầu tiên mạch này quá hay rùi,
Có thể nâng PWM lên gấp đôi bằng cách dùng 2 con 4017, nhưng cho mình hỏi chất lượng Sine đã ổn chưa, có nhất thiết phải nâng lên nữa không?
Mình sẽ thực hiện theo V2 này của Lan Hương

[nhathung1101]

Sao LH không vẽ cái giản đồ xung lên cho dễ hiểu nhỉ? Anh chẳng hiểu gì cả

Thử phác thế này xem có đúng không nhé!

Bọn xung chui ra từ 4017, qua thang điện trở sẽ như thế này:




Rồi qua chùm diode sẽ như thế này:



Thế rồi ra sao em nhỉ? Cái xung tam giác em đảo lại thành xung "giác tam"... Tóm lại anh vẫn chưa hiểu... Hơi dốt tí, thông cảm nhé

À mà đừng gọi là ý tưởng của anh, kiểu này thế giới họ làm lâu rồi... Anh chỉ "bắt chước" làm theo thôi, nhưng chẳng hiểu gì cả

[lanhuong]

giản đồ xung ...

Sao LH không vẽ cái giản đồ xung lên cho dễ hiểu nhỉ? Anh chẳng hiểu gì cả

Thế rồi ra sao em nhỉ? Cái xung tam giác em đảo lại thành xung "giác tam"...

Thế này, em đảo pha là để chạy Push-pull anh ạ.

Giản đồ xung tròng hình kèm theo dưới đây.



Phần 1 của giản đồ là một bán kỳ sin - động (sinnoptic) được lượng từ hóa thành các mức điện áp. Sau đó tách ra hai phần xen kẽ nhau. Phần 2 là của một bên push-pull, phần 3 là của gate driver cho FET thứ hai.

Sau khi drive cho 2 FET thì trên biến áp T xuất hiện các áp tương ứng ở hai phần, tổng hợp thành điện áp PWM đày đủ ở phần 4 của giản đồ.

Thân ái.

Lan Hương.

[nhathung1101]

May quá! Thế là hiểu được tí nguyên lý rồi.

Dưng mà anh nhớ mang máng ở sách nào đó nói rằng mắc mạch như kiểu Opamp (5) thì đầu ra bị "vuông hóa" thì phải... Chẳng biết có đúng không nữa?

Nếu nó vuông chứ không méo thì có sao không hả em?

[dinhchithanh]

Mấy anh chị xem lại giùm e chứ con 555 mắc như thế thì sao mà tạo được xung vây? Với con Opamp số 5 chưa có mạch hồi tiếp âm nên nó ko phải là KĐ đảo pha. Chắc phải có nối tắt chân N với ngỏ ra của Opam số 5 nữa chứ?

Cảm ơn LH vì nguyên lý hoạt động.

[lanhuong]

May quá! Thế là hiểu được tí nguyên lý rồi.

Dưng mà anh nhớ mang máng ở sách nào đó nói rằng mắc mạch như kiểu Opamp (5) thì đầu ra bị "vuông hóa" thì phải... Chẳng biết có đúng không nữa?

Nếu nó vuông chứ không méo thì có sao không hả em?

Bắt buộc làm sao thì làm, miễn có hai pha tam giác đảo nhau là được. Mạch ở IC 5 thực chất là em vẽ giản đơn thôi, cứ dựa nguyên lý mà đưa VR, nối hồi tiếp âm hay gì gì tùy ý đẻ bào đảm xung tam giác nhìn trên OSC scope 2 tia có biên độ hoàn toàn giống và đảo pha so với ngõ ra của IC 4, để hai mảng PWM là như nhau.

Chỉ như thế mới có đảo pha PWM đúng nghĩa, chống dead time, tránh được mọi hiện tượng FET IRFZ4V chết do trùng kích.

Trong bài trên của em, anh giữ lại file photobucket , xóa dùm file kèm, file đó em chú giải nhấm anh ạ.

to dinhchithanh

Mạch dao động 555 như thế, điện trở hai đường đi về là Rx nên T/on và T/off như nhau để có 50% duty .

Hơn nữa, đó chỉ là mạch dao động 1 KHz tạo clock, cứ đưa vào đó kinh nghiệm và kiến thức của mình, tùy ý thích miễn có 1KHz thì thôi,

Lan Hương vẽ mạch rất mở, thậm chí không thèm ghi "chân cẳng" cùa 4013, 4017 v.v... để anh chị em tự do tung hoành đấy thôi.

Thân ái.

Lan Hương.

[nhathung1101]

Mạch ở IC 5 thực chất là em vẽ giản đơn thôi, cứ dựa nguyên lý mà đưa VR hay gì gì tùy ý đẻ bào đảm xung tam giác nhìn trên OSC scope 2 tia có biên độ hoàn toàn giống và đảo pha so với ngõ ra của IC 4, để hai mảng PWM là như nhau.

Đây mới là cái chính, quyết định cho mạch. Sai là "bùm"!!!

Thế mà em lại nói vẽ giản đơn! Em vẽ như vậy, đầu ra của Opamp (5) sẽ là xung vuông duty 50%, bởi bản thân thằng (5) này đã là một mạch PWM.

Em vẽ theo kiểu "khối" thì không sao, nhưng vẽ chi tiết như vậy là khối người đóng "học phí". Nhưng dù sao cũng cảm ơn em, đã cho anh một buổi tranh luận... mỏi tay.

[TRUNG DŨNG]

ĐẠI HỌC CHỮ TO lên tiếng

[QUOTE=lanhuong;128923]
Trong bài trên của em, anh giữ lại file photobucket , xóa dùm file kèm, file đó em chú giải nhấm anh ạ.

to dinhchithanh

Mạch dao động 555 như thế, điện trở hai đường đi về là Rx nên T/on và T/off như nhau để có 50% duty .

Hơn nữa, đó chỉ là mạch dao động 1 KHz tạo clock, cứ đưa vào đó kinh nghiệm và kiến thức của mình, tùy ý thích miễn có 1KHz thì thôi,

Lan Hương vẽ mạch rất mở, thậm chí không thèm ghi "chân cẳng" cùa 4013, 4017 v.v... để anh chị em tự do tung hoành đấy thôi.

Lan Hương à mình chỉ biết chút xíu về điện tử nhưng cũng mầy mò nghịch ngợm,nhưng Hương cố gắng viết rõ dàng hơn nhé, biết bạn bận nhiều .Hãy chính xác như điện tử nhé mình luôn ủng hộ Hương.

[lanhuong]

Lan Hương à mình chỉ biết chút xíu về điện tử nhưng cũng mầy mò nghịch ngợm,nhưng Hương cố gắng viết rõ dàng hơn nhé, biết bạn bận nhiều .Hãy chính xác như điện tử nhé mình luôn ủng hộ Hương.

Trong mạch có mấy chỗ Lan Hương vẽ sơ sài, chủ yếu là để trình bày lý thuyết mạch thôi, ví dụ như mạch IC (5) khuếch đại đảo pha (lợi suất bằng -1).

Xin anh chị em tự ý thêm vào cho đủ : gọi điện trở nối giữa out và NF-in của Op-Apm là R1, điện trở "cản" tìn hiệu ngõ vào đão là R2. Ta phải có R1 = R2 , để hệ số khuếch đại là

A = -(R1/R2) = -1

Các phần khác của IC 4013, 4017, 084, IR2181 cũng vậy, xin tra datasheet mà làm, vì chân cẳng của nó dùng thế nào thì khi thiết kế PCB phải theo thực tề mà lựa chọn cho thuận đường đi mạch, đỡ phải lằng ngoằng.

Chuyện ... nhỏ mà, phải không anh chị em ?

Thân ái.

Lan Hương.

[nguyendinhvan]

Cái nguyên tắc này được áp dụng gồm có :
- 20 % là DAC
- 40% là mạch âmpli ClassD
- 40% là mạch chuyển đổi nguồn .
Nói chung là ... chạy được . Nhưng nó nảy sinh 2 vấn đề .
- Để tiết kiệm được năng lượng ( ắc quy ) thì nó lại chạy mất ổn định điện áp ra .
- Để điện áp ra được ổn định thì lại phải tốn ắc quy .
Tổng hợp lại thì thà làm lọai sắt vuông cho nhanh .
Có thể gọi loại mạch này là kiểu CON-VẸT TO được đấy .

Để tạo nên hình sin .... chuẩn sao lại phải tốn nhiều linh kiện thế nhỉ ? Một cái Opam và mấy cải tụ trở là được rồi mà . Nếu chán mạch Analog có thể sử dụng 1 con đếm 8 bit và một mạch cầu R để dễ dàng tạo nên tín hiệu hình sin có 256 mức . Như vậy có ngon hơn là dùng 4017 không ? ?

[anhhung1975]

Để tạo nên hình sin .... chuẩn sao lại phải tốn nhiều linh kiện thế nhỉ ? Một cái Opam và mấy cải tụ trở là được rồi mà . Nếu chán mạch Analog có thể sử dụng 1 con đếm 8 bit và một mạch cầu R để dễ dàng tạo nên tín hiệu hình sin có 256 mức . Như vậy có ngon hơn là dùng 4017 không ? ?

Lan Hương thì thiết kế dễ hiểu dễ làm, nghĩa là ai cũng có thể làm được nếu chịu đầu tư suy nghĩ một chút xíu.

Nguyendinhvan nói cũng ... hay, nhưng chắc rằng không phải ai cũng làm được. Hay là bạn đưa ra cái mạch cụ thể mà bạn cho là "dễ dàng tạo nên tín hiệu hình sin có 256 mức" đó cho mọi người học tập với. Thực hiện được dễ dàng, hữu dụng là được mà, xin rất hoan nghênh nếu bạn làm cũng hay như lời bạn nói.

[bravecock]

Lan Hương cho hỏi chút.
Hình như mach dao động 22kHz sóng tam giác mắc như vậy không chạy được vi opTL084 lắp mạch dao đong sóng tam giác cần nguồn đối xứng. nhưng nguồn cấp ở đây lấy từ 1 ắc quy.
Phương pháp này sẽ không cho ra dạng điện áp hình sin đa bậc như ở version1, mà là dạng điện áp như giản đồ mà Lan Hương đã post. Vậy dạng điện áp nào sẽ tốt cho tải hơn (nhất là tải cảm như động cơ,)

[lanhuong]

thay đổi tùy thích ...

Lan Hương cho hỏi chút.
Hình như mach dao động 22kHz sóng tam giác mắc như vậy không chạy được vi opTL084 lắp mạch dao đong sóng tam giác cần nguồn đối xứng. nhưng nguồn cấp ở đây lấy từ 1 ắc quy.
Phương pháp này sẽ không cho ra dạng điện áp hình sin đa bậc như ở version1, mà là dạng điện áp như giản đồ mà Lan Hương đã post. Vậy dạng điện áp nào sẽ tốt cho tải hơn (nhất là tải cảm như động cơ,)

1/. Về 084, chúng ta có thể chạy điện áp đối xứng hay điện áp đơn cũng được, thậm chí tạo điểm điện áp trung tâm "ảo". Trong mạch Lan Hương không ghi phần điện áp và các chân là để anh chị em có thể thay 084 bằng IC nào khác cũng được, nếu cần cách ly DC cho các ngõ vào ra chỉ cần có điện dung C là xong kia mà.

2/. Đa bậc "thực sự" bằng các mức điện áp cố định như version1 thì chắc chắn là tốt hơn nhiều, nhưng kéo theo hệ quả là phức tạp và tốn kém hơn. Vì n bậc lại có n/2 cầu H, mỗi cầu H dùng 4 x IRF840B. Ví dụ ở version1 với 6 bậc điện áp đã có 6/2 = 3 cầu H (12 x IRF840B).

Mục tiêu của version2 chỉ khiêm tốn ở chỗ giảm tốn kém và giảm mức độ phức tạp kỹ thuật nên phương pháp của version2 là dùng PWM mô phỏng điện áp đa bậc để bớt phức tạp cho biến áp xung + các biến áp HS và LS gate driver + giảm số lượng cầu H (chỉ còn 1 cầu - 4 x IRF840B). Do đó hiệu suất của version2 dĩ nhiên là kém hơn version1 dù dùng nhiều (hay rất nhiều) bậc hơn đi nữa.

Trò chuyện "leo lề" :

- Hy sinh một ít hiệu suất để đổi lấy tiện ích và để phú hợp với "trình newbie" mà hơn hẳn loại xung vuông như hàng Tàu, thậm chí nếu so với các UPS "chỉ được mỗi cái ... đắt tiền" thì tại sao không ? Lan Hương đã dùng MCU lớn nhỏ (Tiny, 8F, AVR v.v...) nhưng rồi cũng xếp xó đầy đã vì không cạnh tranh nổi về giá, về sự giản đơn + rẻ tiền + hiệu quả.

- Mục tiêu của việc đảo pha PWM là tạo điều kiện tốt nhất cho hệ push-pull, tránh hiện tượng deadtime làm chết IRFZ44V do có điện áp kích chồng lên nhau (con bên này chưa off thì con bên kia đã on ).

- Các anh chị em, các bạn có thể thay đổi mạch, thay đổi IC tùy thích theo kinh nghiệm và thói quen dùng IC riêng của mình, miễn là đạt các chỉ tiêu và yêu cầu kỹ thuật, dạng xung v.v... là ... ngon ăn. Lan Hương sẵn sàng tư vấn cho các thay đổi sáng tạo của anh chị em và các bạn.

Chúc bravecock , Trung Dũng và các bạn thành công.

Thân ái.

Lan Hương.

[nguyendinhvan]

Hay là bạn đưa ra cái mạch cụ thể mà bạn cho là "dễ dàng tạo nên tín hiệu hình sin có 256 mức" đó cho mọi người học tập với

Thôi cũng là học được trong cuốn " 502 mạch điện " thực dụng ( tiếng Tây gọi là 502 cicuirt... gì đó ).
Đưa lên dây thế nào cũng bị mắng là ăn cắp bản quyền vì tôi có phát minh ra nó đâu .

Trong mạch CON VẸT TO này chỉ cần duy nhất 1 IC TL084 thôi ( 4 Opam ). Thiết kế sử dụng 5 Opam là không khoa học . Vì trong một IC đã có 4 cặp Opam . Thiết kế 5 mạch Opam thì phải sử dụng 2 IC TL084 trong khi thừa ra 3 Opam ????? . Sao không dùng 3 cái TL082 thì chỉ thừa ra 1 Opam ?

Tóm lại mạch này chỉ có ý nghĩa mô phỏng cho vui thôi . Lắp mạch này xong chạy không có tải thì hai cái Z44 sẽ nóng như tên lửa .
Đố biết vì sao ?