IR2153 ile inverter

[guclusat]

IR2153 ile Modifiye Sinüs Inverter Tasarımı ve Kurulum Rehberi​

Piyasada bulunan 12V/230V dönüştürücüler genellikle üç ana gruba ayrılır. En basitleri kare dalga üretir ve sadece rezistif yükler (akkor lambalar vb.) için uygundur. En gelişmişleri ise "Tam Sinüs" dalga formuna sahiptir ancak oldukça karmaşıktır. Bu projemiz, fiyat/performans dengesi en yüksek olan ikinci grup, yani Modifiye Sinüs (Değiştirilmiş Sinüzoid) üreten inverter kategorisine girmektedir.

Devre Mimarisi ve Çalışma Mantığı​

Bu tasarım, içerisinde iki adet IR2153 yarım köprü sürücü entegresi barındırır. Bu entegreler; osilatör, düşük voltaj koruması ve sürücü katlarını tek bir DIP8 paketinde sunar. Çıkış dalga formu, birbirinden %25 oranında faz kaydırmalı iki yarım köprünün (tam köprü oluşturacak şekilde) birleşmesiyle oluşur. Bu sayede cihazların büyük çoğunluğu ile uyumlu olan modifiye sinüs dalgası elde edilir.

Bileşen Seçimi ve Performans Kriterleri​

İnverterin çıkış gücü; kullanılan transistörlere, soğutucu boyutuna ve trafoya bağlıdır:

• Transistörler (Q1–Q4): IRF1404, IRFZ48 veya IRF3205 gibi düşük iç dirençli (Rds on) ve yüksek akım kapasiteli modeller tercih edilmelidir. Transistörlerin Vds voltajı ile akım taşıma kapasitesi arasındaki dengeye dikkat edilmelidir.
• Soğutma: Transistörlerin aşırı ısınmasını önlemek için uygun boyutlu alüminyum soğutucular kullanılmalı ve mutlaka yalıtkan ped (mika/silikon) ile izole edilmelidir. Yüksek güçlerde aktif fan soğutması önerilir.
• Trafo: 230V/10V (veya 9V) dönüşüm oranına sahip, hedeflenen gücü karşılayabilecek boyutta sac nüveli trafo kullanılmalıdır. Trafo J3 ve J4 terminallerine bağlanır.

Kritik Ayarlar (Trimpotlar):​

• R2 (Frekans Ayarı): Çıkış frekansını belirler. İdeal değer 50Hz (veya 60Hz) olmalıdır.
  
  

  DİKKAT: Frekansı kesinlikle 50Hz'in altına düşürmeyin! Düşük frekans trafonun doyuma (satürasyon) girmesine, kısa devre etkisi yaratarak transistörlerin patlamasına yol açar. Frekansı 60Hz'e ayarlamak, boştaki akımı (idle current) düşürerek verimi artırabilir.

• R7 (Voltaj Ayarı): Çıkış voltajının hassas ayarı için kullanılır.

Koruma ve Güvenlik:​

Devre, besleme voltajı 9V'un altına düştüğünde otomatik olarak kapanarak akünün derin deşarj olmasını engeller. Besleme girişine (12V) çekilecek akıma uygun bir sigorta eklenmesi şarttır. Ayrıca yüksek akım geçen güç yollarının lehimle kalınlaştırılması (kalaylanması) ısınmayı azaltır.

Cihazı Devreye Alma (Canlandırma) Prosedürü:​

1. Bağlantıların doğruluğunu son kez kontrol edin.
2. J1 ve J2 terminallerine 12V DC kaynağını bağlayın.
3. J3 ve J4 çıkışlarına trafoyu bağlayıp sistemi çalıştırın.
4. Trafonun 230V çıkışına bir voltmetre ve frekansmetre bağlayın.
5. R2 ile frekansı 50Hz/60Hz değerine, R7 ile voltajı 230V değerine set edin.
6. Yük altında voltaj düşümü yaşanırsa, ayarı maksimum 250V'a kadar yükseltebilirsiniz. Hala yetersiz kalıyorsa daha güçlü bir trafo ve transistör grubuna geçilmelidir.

Parça listesi:​

D1-D2	1N4004
IC1, IC2	IR2153
C1, C2	4700uF/16V elek.
C3, C4	100n çalı.
C5, C6	100uF/25V elek.
C7, C8	68n/100V bobin !
R1, R3, R4, R5	20R
R2, R7	düzeltici 500k CA6V
R6	150 bin
J1-J4	FASTON konektörü 6.3mm
Q1-Q4	Performansa göre MOSFET transistörü, örneğin: IRF1404

 

[tb4ba]

Sanırım pcb si bozuk eski UPS trafosu kullanılabilinir

 

[guclusat]

IR2153 Tabanlı Basit ve Güçlü DC-AC Inverter Devresi​

Merhaba arkadaşlar,
Atölyemizde en çok karşımıza çıkan ve yapımı en keyifli projelerden biri olan 12V DC'den 220V AC'ye Inverter devresini, IR2153 entegresinin kararlı osilatör yapısıyla yeniden ele alıyoruz. Bu devre, özellikle kamp aydınlatmaları, küçük el aletleri ve düşük güçlü elektronik cihazları çalıştırmak için idealdir.

Devre Mimarisi ve Teknik Detaylar:​

• Kontrol Katı: IR2153, harici bir PWM kontrolcüsüne gerek duymadan kendi iç osilatörü ile 50Hz (veya istenen frekansta) kare dalga üretir.
• Güç Katı: Çıkışta kullanılan yüksek akımlı MOSFET'ler (Örn: IRFZ44N veya IRF3205), düşük iç dirençleri sayesinde ısınma sorununu minimize eder.
• Trafo Seçimi: Devrede 2x12V girişli, 220V çıkışlı standart bir sac nüveli veya ferrit nüveli trafo kullanılabilir (Frekansa bağlı olarak).

Sıkça Sorulan Soru ve Teknik Cevap​

Soru: "IR2153 ile yaptığım inverter devresinde MOSFET'ler boşta bile çok ısınıyor ve çıkış voltajı yük altına girince çok düşüyor. Neyi yanlış yapıyorum?"

Cevap: Bu durumun en yaygın 3 temel sebebi ve çözümü şunlardır:

1. Ölü Zaman (Dead-Time) ve Frekans Çakışması: Eğer kullandığınız trafo sac nüveli ise frekansı tam 50Hz'e set etmelisiniz. Yüksek frekans, sac nüveli trafoda aşırı kayıplara ve MOSFET'lerin ısınmasına neden olur.
2. Gate Dirençleri: MOSFET'lerin Gate uçlarına bağlanan dirençlerin değeri (genelde 10-47 Ohm arası) çok yüksekse, MOSFET tam iletime geçemez (Linear bölgede kalır) ve hızla ısınır.
3. Bootstrap Kondansatörü: Eğer "High-Side" (üst kenar) MOSFET tam tetiklenmiyorsa, çıkış voltajı çöker. 10uF - 22uF arası kaliteli bir elektrolitik kondansatör ile bu sorun çözülebilir.

 

[guclusat]

Bu devre için PC SMPS (Ferrit Nüve) trafosu uygun mu?​

Cevap: Kısa cevap: Evet, ama doğrudan değil!

PC güç kaynaklarından (SMPS) çıkan o sarı renkli Ferrit Nüve trafoları bu devrede kullanabilmeniz için çok kritik bir şart var: Frekans Uyumu.

1. Frekans Farkı: PC trafoları genellikle 30kHz ile 100kHz arasında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Eğer IR2153 devreniz 50Hz (şehir şebekesi frekansı) üretecek şekilde ayarlanmışsa, bu trafo saniyeler içinde aşırı ısınır ve MOSFET'leri yakar.
2. Sac vs. Ferrit: Standart 50Hz inverterlerde ağır, demir saclı trafolar kullanılır. PC trafosu ise yüksek frekanslı anahtarlama (SMPS) için üretilmiştir.

PC SMPS trafosunu bu devrede başarıyla kullanmak istiyorsanız şu adımları izlemelisiniz:

• Frekansı Yükseltin: IR2153'ün üzerindeki R1 ve C1 (zamanlama elemanları) değerlerini değiştirerek çalışma frekansını en az 30kHz-40kHz civarına çekmelisiniz.
• Ters Bağlantı: PC trafosunun 5V veya 12V çıkış uçlarını MOSFET'lere, yüksek voltaj (primer) kısmını ise çıkışa (220V) bağlamanız gerekir.
• Çıkış Doğrultma: Bu trafo ile çıkışta 50Hz sinüs/kare dalga alamazsınız; çok yüksek frekanslı bir AC alırsınız. Bu çıkışı ancak doğrultup (Hızlı diyotlar ile) DC cihazları çalıştırmak için kullanabilirsiniz.

 

[guclusat]

Sanırım pcb si bozuk eski UPS trafosu kullanılabilinir

PC SMPS trafosu (Ferrit nüve) bu devrede ancak yüksek frekansta (30kHz+) çalışmak kaydıyla kullanılabilir. Eğer amacınız 50Hz standart bir inverter yapıp lamba veya TV çalıştırmaksa, eski tip ağır sac nüveli trafo kullanmalısınız. Ferrit trafo kullanacaksanız, IR2153'ün frekans ayar dirençlerini mutlaka küçültmeniz gerekir.