Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnis eines Schlatplans


von LdB (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe im Internet folgenden Schaltplan gefunden:

http://www.8085projects.info/image.asp?picture=Inverter%20circuit%20board%20and%20maintenance%201.jpg

Dabei handelt es sich höchstwahrscheinlich um einen Power Inverter, der 
aus einer Gelichspannung von 12V eine Wechselspannnung in Höhe von 
220V/50Hz transformiert. Auf der Seite ist auch eine Beschreibung der 
Schaltung, welche jedoch für mich nicht verständlich ist. Da ich in 
analoger Schaltungstechnik interessiert bin, würde ich gerne die gesamte 
Schaltung verstehen wollen.

Als zentrales Bauelement wird der KA7500 bzw. TL494 verwendet. Den 
Baustein habe ich größtenteils verstanden und kenne somit seine 
Arbeitsweise. Nun benötige ich jedoch Hilfe bei der Arbeitsweise der 
Transistoren VT1-VT10. Ich verstehe nicht genau, wie diese funktionieren 
bzw. was deren Aufgabe ist. Zudem interessiert mich noch die Funktion 
des Mittelabgriffs des Tarnsformators und des Vollweggleichrichters.

Kann mir dabei jemand helfen? Wäre sehr dankbar.

Gruß

von Tueftler (Gast)


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Es handelt sich anscheinend um eine Schaltung mit einem 220Volt (oder 
wie viel auch immer....) Zwischenkreis, siehe Gleichrichter oben rechts, 
nach dem Trafo. Also evtl. ein Frequenzumrichter um Drehstrommotore aus 
12Volt (oder allg. niedriger Spannung) im geregelten Betrieb zu haben ?!

Grüße,
Tueftler

von LdB (Gast)


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Also den Zweck dieser Schlatung habe ich schon verstanden. Diese macht 
aus 12V DC -> 220V/50Hz AC. Mir ist nur noch nicht ganz klar, wie diese 
Konvertierung genau abläuft.

Also beide TL494-Bausteine werden in Push-Pull-berieben, womit beide 
Ausgangstransistoren nacheinander angesteuert werden. An den Kollektoren 
der Taransistoren (C1-/C2-Pin) sind jeweils 12 V DC angeschlossen. Wenn 
die Basis dieser nun mit einem PWM-Signal (wird intern vom Baustein 
erzeugt) nacheinander angesteuert werden, müsste am Emitter ebenfalls 
eine Rechteckspannung mit Umax = 12 V entstehen. Oder liege ich da 
falsch?

Mit dieser Rechteckspannung werden nun die Transistoren VT1 bis VT4 an 
ihrer Basis bzw. Gate angesteuert. Nun ist mir allerdings nicht ganz 
klar, wie die Funktionsweise der Schaltung weitergeht. Meine Vermutung 
ist, dass an der Mittelanzapfung des Trafos stets 12 V anliegen und 
durch die unterschiedliche Ansteuerung der Transistoren jeweils, einfach 
gesprochen, Plus und Minus an den Trafoenden getauscht werden. Damit 
wird auf der Sekundärseite des Trafos ebenfalls eine Rechteckspannung 
erzeugt, die jedoch im Wert von Umax höher ist (wahrscheinlich 220V). 
Warum werden nun dafür zwei Transistoren (Bipolar und Mosfet) 
verwendent? Geht dies nicht mit einem? Und wieso die anschließende 
Gleichrichtung nach dem Trafo?

Grüße

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Der Bipolar Transistor sorgt dafür, daß die Gatekapazität des Mosfet 
schneller entladen wird. IC1 erzeugt die 50Hz, welche nach dem Trafo 
gleichgerichtet werden und IC2 formt aus dem Rechteck- ein Sinussignal.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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LdB schrieb:
> Und wieso die anschließende Gleichrichtung nach dem Trafo?

Man braucht einen Gleichspannungszwischenkreis für die nachfolgende 
Stufe, die die 50 Hz erzeugt. Der Trafo wird mit einer wesentlich 
höheren Frequenz getaktet und liefert am Ausgang eine rechteckförmige 
Wechselspannung; diese muss mit einem Gleichrichter gleichgerichtet 
werden.

von LdB (Gast)


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Also erstmal vielen Dank für die schnellen und guten Antworten. Ich 
halte nun fest, dass die Schaltung aus zwei Stufen besteht.

1.Stufe: Die erste Stufe (IC1) erzeugt zunächst einmal mit den 
Transistoren ein Rechtecksignal, dass eine sehr hohe Frequenz (nach 
Formel im Datenblatt so ca. 50 kHz) besitzt. Mit diesem Rechtecksignal 
wird nun der Trafo "angesteuert", der dann schließlich dieses auf die 
Sekundärseite mit gleicher Signalform und gleicher Frequenz, aber mit 
höherer Amplitude (wahrscheinlich 220 V) überträgt. Dieses 
Rechtecksignal wird schließlich gleichgerichtet, wodurch man eine 
Gleichspannung von 220 V erhält.
So weit alles korrekt?

2. Stufe: Jetzt hätte ich nur noch die Bitte, ob mir jemand erklären 
kann, wie die zweite Stufe das Signal in eine Sinusspannung umwandelt. 
Habe nämlich sowas noch nie gesehen?!

Grüße

von Dirk J. (dirk-cebu)


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IC2 steuert die Transistoren 5 - 8 so an, daß die Gleichspannung, die 
übrigens 230V x 1,4 sein dürfte, entsprechend der gewünschten 
Ausgangssignalform moduliert wird (PWM). Ist alles ganz einfach ;)

von LdB (Gast)


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Vielen Dank für die hilfreichen Antworten.

Wenn ich es richtig durchschaut habe, bilden die MOSFETS VT6-10 eine 
H-Brücke. Die Bipolartransistoren dienen wieder zur schnelleren 
Entladung der Gatekapazitäten, oder sehe ich das falsch?

Mittels der H-Brücke und der PWM des IC2 wird letztendlich die 
Sinusspannung moduliert. Die geschieht durch unterschiedlich lange 
Impulse (also beim Maximum den längsten Impuls).

Für einen suaberen Sinus wird jedoch noch ein Filter benötigt oder etwa 
nicht?

Grüße

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