c) Bảng tổng hợ p:
4.2 Quy trình thiết kế bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời
4.2.3 Bộ inverter PWM
Để ổn định điện áp và bảo vệ các thiết bị điện khỏi các song đa hài bậc cao khi sử dụng bộ inverter. Trong đồ án này em xin giới thiệu một bộ inverter sử dụng bổ xử lý ATmega8 để điểu khiển và thay đổi độ rộng của xung kích mở cho 2 mosfeet IRF 540 thơng qua đó tạo ra điện áp xoay chiều và có tần số 50hz. Sau đó nguồn điện xoay chiều này sẽ được cấp vào 3 đầu vào của máy biến áp 9V/220V dòng định mức 3A. Đầu ra của máy biến áp có điện áp 220V xoay chiều với cơng suất 30W. Sau đây là sơ đồ nguyên lý sử dung AVR ATmega8.
Nguyên lý hoạt động của mạch này dựa trên nguyên lý điều biên độ rộng xung PWM : Để thay đổi từ DC sang AC ta sử dụng chip ATmega8 đã được lập trình sẵn để tạo ra các tín hiệu mở xung cho 2 bóng mosfeet IRF 540. Hai bóng này sẽ đóng mở theo chu kỳ đã được lập trình sẵn trong chip ATmega8 và sẽ tạo ra dạng sóng gần sóng sin với chu kỳ 50hz. Sau đó nhờ máy biến áp 220V 3 A kích lên 220 V xoay chiều với tần số 50hz. Nhờ có sự tham gia của bộ vi điều khiển AVR mà ta có thể lập trình thay đổi biên độ và độ rộng của xung điều khiển nhằm áp đặt cho tín hiệu đầu ra bám gần sin chuẩn.
Ưu điểm của phương pháp này là:
Ta có thể tạo ra một bộ inverter gần sin chuẩn nhằm để cung cấp cho các tải có trở kháng lớn.
Giảm thiểu tổn hao trên máy biến áp, cũng như cuộn dây. Có thể lập trình thay đổi để tạo ra các tần số khác nhau. Khả năng điều chỉnh điều chỉnh chính xác, sai số thấp.
Độ ổn định tần số cao, do mạch dao động của vi điều khiển sử dụng thạch anh.
Tần số tín hiệu PWM cao: có thể đạt tới vài MHz. Có thể cùng lúc tạo nhiều tín hiệu PWM
comparison and adjustment control Out put Control system Mosfeet IRF 540 AC output ideal output reference
Ngồi ra, ta cịn có thể sử dụng các phần còn lại của vi điều khiển để thực hiện các chức năng khác như giám sát, điều khiển, hiển thị …
Có cơng suất làm việc lớn và tổn hao ít. Nhược điểm của phương pháp này là:
Lập trình phức tạp.
Sơ đồ khối của bộ inverter
Hình 4.24: Sơ đồ khối của bộ inverter
Bộ inverter này làm việc trên nguyên lý băm xung và điểu chỉnh độ rộng xung PWM. Để có tần số là 50hz ta chia dải xung ra thành 2 ms. Tại thời điểm bắt đầu thì bộ vi điều khiển sẽ tạo ra một xung kích mở cho IRF540 A mở trong 0.1 ms sau đó bộ vi điều khiển sẽ ngắt xung ra và IRF540 A khóa trong 0.1 ms sau thì bộ vi điều khiển lại kích 1 xung kích mở cho IRF540 A xung này tồn tại trong 0.6 ms. Vậy tại thời điểm này IRF540 A mở trong 0.6 ms sau đó lại được cắt ra trong 0.1 ms lại dc mở lại trong 0.1 ms. Tương tự như vậy ở nửa chu kỳ sau bộ vi điều khiển cũng cấp xung mở cho IRF540 B tương tự như chu kỳ thứ nhất. Nhờ những khoảng đóng cắt này mà và thay đổi độ rộng xung tạo ra cho ta được một dạng song bó theo đường hình sin.
Hình 4.25: Miêu tả nguyên lý tạo xung.