Electronicsdarasa:Ubunifu wa Inveter kwa kutumia IC ya SG3524 (Advanced learner's)

[Transistor]

NB:Uchambuzi huu umelenga wale ambao tayari wanaijua vizuri electronics,kama wewe bado hauko vizuri tafadhari anza kujifunza mafunzo ya awali bonyeza HAPA

UBUNIFU WA INVETER

​

Jambo la msingi katika uundaji wa inveter ni kubadili voltage kidogo ya umeme wa battery (Umeme wa battery ni umeme mnyoofu Direct Current”DC”) na kuupeleka katika umeme mwingi unao rukaruka(umeme tunaotumia kuwasha TV,sub-woofer n.k ni umeme unao rukaruka kiasiri Alternating current “AC”).

MATUMIZI YA INVERTER.

1. 1. Hutumika kama Power Back –Up(kifaa kinacho endelea kutoa nguvu ya umeme hata baada ya umeme wa Tanesco kukatika)
2. 2. Hutumika katika mfumo wa solar,katika kuubadili umeme wa solar utumike kwenye TV,music n.k.
3. 3. Pia hutumika kuzalisha umeme maeneo ambayo hayana umeme kwa kuubadili umeme wa battery na kuwa umeme mkubwa ambao unaweza kutumika katika shughuri mbalimbali za uzalishaji.

VITU VINAVYO KAMILISHA MFUMO WA INVERTER

​

1.Sakiti ya Oscillator.

Sakiti hii ndiyo inayo geuza umeme mnyoofu(DC) kuwa umeme mgeuko (AC).
Sakiti hii hufanikiwa kutengeneza aina hii ya umeme wa (AC) kwa kuzalisha mawimbi (Hz), mawimbi haya ili yaweze kufaa lazima yawe mawimbi yenye idadi ya mruko wa mara 50 au 60 kwa sekunde(50Hz au 60Hz ).
Mawimbi haya ndiyo ambayo umeme tunao utumia majumbani unacheza cheza,Ni vigumu kuona kwa macho kuchezacheza huku kwa umeme majumbani kwetu kwa sababu mawimbi haya yanaenda kwa kasi sana.
Vifaa vyetu vya majumbani vimetengenezwa kutumika katika aina hii ya mawimbi tazama chaji yako ya simu utakuta wameandika inatumika katika mawimbi ya 50Hz,60Hz.)
Haya ndio mawimbi ambayo ni lazima tuyatengeneze kwanza.Baada ya saketi hii kutengeneza mawimbi hayo kazi yake huwa imekwisha.

2.Saketi ya pili huwa ni Driver circuit.

Hii kazi yake ni kuingiza umeme wa battery ndani ya transformer.

NB.
Ili transformer iweze kukuza umeme ni lazima umeme huu uwe katika hali ya kurukaruka(AC).
Hivyo umeme ukitoka katika battery huingia katika sakiti hii ya driver ndipo unaingia katika transformer.
Sakiti ya driver huwa na vitu vinavyo itwa power transistors,hizi ndizo huingiza umeme kwenye transformer.
Transistor hizi husubili kuwashwa na mawimbi yanayo toka katika Oscillator;Hivyo basi kwakuwa mawimbi haya yanakuja na kuondoka mara 50 au 60 kwa sekunde basi hata transistor hizi zitakua zinawaka na kuzima mara 50 au 60 kwa sekunde.
Matokeo yake umeme unaoingia katika transformer utakuwa unaingia na kukata(unaruka ruka);mara 50 au 60 kwa sekunde.
Kwakuwa transiformer huhitaji umeme unaorukaruka ili iweze kuukuza basi umeme huu hukuzwa kirahisi na kutoka upande wa pili wa transfomer kwa ajili ya matumizi ya kuwasha taa,TV,Radio n.k

3.Saketi ya tatu ni Output stage(transformer)

Hiki ni kifaa muhimu ambacho ndio hupokea umeme huo unao rukaruka na kuukuza.
Transformer inayo tumika hapa ni aina ya transiformer chocheo (step up transformer)
Transformer hii hua na sehemu kuu mbili ambazo ni

(a)Primary winding

Huu ni upande ambao umeme unaotoka katika driver circuit unaingilia
Kwa kawaida upande huu huwa na mizunguko pacha miwili ambao kila mmoja unauwezo wa kubeba volt 12;Hivyo kitaalamu transformer hii huitwa center tapped transformer ambayo itakuwa12v-0-12v.

(b)Secondary winding

Huu ni upande ambao umeme unatokea kwa kawaida huwa na uwezo wa kutoa umeme kiasi cha volt 220v hadi 240V aina ya AC ulio katika mawimbi ya 50Hz au 60Hz kwa ajili ya matumizi ya vifaa vyako.

UBUNIFU WA INVETER KWA KUTUMIA IC YA SG3524.

​

Tambua ufanyaji kazi wa SG3524.

Hii ni Ic ambayo kitaalamu inaitwa Pulse Widith Modulator(PWM),IC hii nitoleo ambalo linasifa ya kuweza kutambua kupanda na kushuka kwa output voltage na kufanya marekebisho automaticall.
Inveter nyingi zimekuwa na tatizo la kupungua kiwango chake cha output pale inveter inapofungwa mzigo au pale battery inapoanza kushuka.hivyo IC hii imekuja kuondoa tatizo hilo.
Ni IC nzuri kwa wabunifu wa inveter za Push-Pull.

Kazi ya miguu ya IC hii.



Mguu wa 1 na wa 2.-Miguu hii ni ya kifaa linganishi(comparator)kilichopo ndani ya IC.
Kazi ya kilinganishi hichi ni kupokea taarifa ya mabadiliko kutoka katika mfumo wa mrejesho.Ikisha pokea mrejesho huo kama kutaonekana kuna mabadiliko kilinganishi hicho hubadilisha mfumo wa frequency,ili kuhakikisha hakuna mabadiliko yoyote katika kiwango cha umeme kinacho toka nnje.Kutokana na sifa hii ndiyo maana IC ya SG3524 imekuwa bora zaidi kuliko IC nyingine za Inveter za mfumo huu wa Push-Pull.

Mguu wa 3.-Mguu huu hutumika kulinganisha matendo ya IC ya pili ili ifanane na matendo ya IC hii,katika mifumo ya saketi ambayo inatumia IC mbili au zaidi mguu huu ndiyo hutumika.Kwakuwa sisi tunatumia IC moja tu mguu huu kwetu hauna kazi hivyo tutauacha bila kuunga
.
Mguu wa 4 na wa 5. Miguu hii hutumika kama current limitting kwa saketi zenye mfumo huo hasa katika DC to DC conveter.Kwakuwa sisi hatuhitaji mfumo huo katika saketi yetu hii,miguu hii yote miwili hua inaungwa katika ground(hasi ya battery).

Mguu wa 6 na wa 7. Miguu hii ndiyo hutumika kwa ajiri ya kuunda Mawimbi ya mchezesho(Oscillation) ya IC.Mguu wa 6 hufungwa Resistor na mguu wa & hufungwa capacitor).Rejea katika NOTES hapo chini.

Mguu wa 8. Mguu huu huungwa katika hasi(-) ya battery huingiza negative charge katika IC.

Mguu wa 9. Hushilikiana na mguu wa 1 na wa 2 katika kuhakukisha output voltage inabaki kama ilivyo bila kubadilika,mguu huu kazi yake ni kulipiza yaani huongeza pale palipo pungua na hupunguza pale palipo zidi.

Mguu wa 10. Huu ni mguu ambao hutumika kuizima IC,mguu huu utaizima IC kama tu ukipokea Chaji chanya.Mguu huu huungwa na mfumo wa saketi nyingine ya nje ambayo itasaidia kuizima IC endapo battery inakua imepungua sana au kama kuna short au overload.
Kwakuwa katika saketi yetu hii bado hatujatengeneza saketi za mifumo hiyo mguu huu ni lazima uungwe moja kwa moja katika chaji hasi ya battery.

Mguu wa 11 na wa 14. Ni miguu ambayo hutoa umeme ambao tayari upo katika hali ya mchezesho(oscillation).Umeme huu ndiyo huenda kuchezesha zile MOSFET kwa mawimbi ya mara 50 kwa sekunde(50Hz) ili kuzalisha umeme wa AC ambao utaweza kukuzwa na transformer na kutoka upande wa pili.
Miguu hii ukipima umeme wake na Hasi hakikisha unapanda volt kuanzia 3.5 hadi 5.

Mguu wa 12,13, na 15. Miguu hii huungwa katika chaji chanya ya battery kwa pamoja katika saketi hii.

Mguu wa 16. Huu zotoa Volt 5 ambayo hutumika kwa ajiri ya comparator(linganishi)ya saketi husika.

UBUNIFU WA INVETER YA WATT 1000 KWA KUTUMIA IC YA SG3524
​

(a)Tafuta frequency ya inveter yako

F= 1/ 1.1 x Ct x Rf
Hivi ndivyo vifaa vitakavyo pachikwa eneo la frequency,ambavyo vinaonekana vitaleta kiwango cha 50Hz
Time Capacitor (CT) = 0.22μF

Fixed Resistor (RF) = 56KΩ

Variable Resistor (VR) = 10KΩ(tunaweka hii variable resistor ili uweze kuwa na uwezo wa kurekebisha frequency manually kupata 50Hz.

Time Resistor (RT)=56KΩ+10KΩ = 66KΩ

Namna ya kuthibitisha matokeo ya muungo wa vifaa hivi kikanuni.
F= 1/ 1.1 x 0.22μF x 66KΩ
Thamani ya capacitor inabidi ibadilishwe iwe katika Farad badala ya micro Farad
Thamani ya resistor inabidi ibadilike iwe katika ohm badala ya kilo-Ohm
F= 1/ 1.1 x 0.22μF x 66KΩ
F= 1/ 1.1 x (0.22μF÷1000000) x (66KΩx 1000)
F= 1/ 1.1 x 0.00000022F x 66000Ω
F= 1/ 1.1 x0.01452=0.015972
F= 1/0.015972=62.6Hz
F=62.6Hz

(b)Chagua aina ya MOSFET itakayo faa.

(i) Power ya mosfet.

MOSFET itakayo tumika hapa ni jamii ya N-channel ambayo ina vigezo vifuatavyo
Iwe na uwezo wa watt 200 ambapo utafunga tano kila channel jumla yake utahitaji MOSFET 10.(idadi yake inaweza kuongezeka ama kupungua kutegemeana na wattage ya mosfet husika.)Kumbuka wattage ya mosfet moja izidishe kwa idadi ya mosfet hakikisha unapata 1000 kwa kila channel.

(ii)Frequency za Mosfet

Tafuta muda wa kufunga na kufungua wa MOSFET
Time=1/frequency

T= 1/f =1/50Hz(Nimechagua 50Hz kwasababu mawimbi yatakayotakiwa kusetiwa ni ya kiwango cha 50Hz).
T= 1/f =1/50Hz =0.02 Seconds

(iii) Tafuta kiwango cha current cha MOSFET

Kwakuwa tutataka inveter yetu iwe na watt 1000,MOSFET itakayo faa hapa ni ile yenye uwezo wa kupitisha kiwango cha current ambacho ni.
Kiwango cha watt 1000
Bettery itakayo tumika 12 Voltage
Kwa mujibu wa Ohms Law Current=Power/Voltage
Current= 1000/12=83.3 Ampere
Current = 83.3 Ampere.
Kiwango hiki cha current ambacho kinaweza kupitishwa na MOSFET husika kinajulikana kama Drain Current(ID)
Hivyo kwa mujibu wa Calculation hizo hapo juu ID = 83.3 Ampere.

(c) Tafuta ukubwa wa Transformer inayo hitajika

Transformer inayohitajika hapa ni lazima iwe ya Center Tapped ya 12V-0-12V katika primary
Na 0-220V katika secondary ya 100 watt..
-Primary current = Power ÷ Voltage
Primary current = 1000 ÷ 12 = 83.3 Ampere
Hivyo transfomer ambayo itatumika katika saketi hii upande wake wa primary lazima waya wake uwe na uwezo wa kupitisha kiwango cha 83.3 Ampere.
-Secondary current
secondary current = Power ÷ Voltage
secondary current = 1000 ÷ 220 = 4.5 Ampere
Hivyo transfomer ambayo itatumika katika saketi hii upande wake wa secondary waya wake lazima uwe na uwezo wa kupitisha kiwango cha 4.5 Ampere.

(d) Tafuta Power factor ya Inveter yako.

Baada ya kumaliza kusuka inveter yako itakulazimu kujua power factor ya inverter yako.
Formula ya kutambua power factor(PF) ni
PF =Pg/ √Pg2 + (VIc)2
Ambapo;-
Pg= kiwango power cha inveter husika
V = Voltage itakayozalishwa na inveter
Ic= Current inayonyonywa na inveter kabla haijafungwa mzigo
Hivyo basi
PF =1000V/ √1000V2 + (12v x 50A)2
PF =1000/ √1000000 + 360000=1360000
PF =1000/ √1360000
PF =1000 ÷1166.19037896906
PF = 0.86

(e)Tafuta Efficiency ya inveter

Baada ya kujua Power factor ya Inveter yako sasa itakulazimu utafute efficiency ya inveter yako
Efficiency = Pout / Pin x 100%

Kwa mujibu wa Inveter yetu power yeke ni 1000Watt,hivyo power out itakuwa ni 1000.
Ili tuweze kutafuta Power in lazima tutafute apparent Power.
Apparent Power = Power in watts ÷ Power factor
Apparent Power = 1000 ÷ 0.86 = 1162.8
Apparent power =1163 VA
Sasa tafuta Efficiency
Efficiency = Pout / Pin x 100%
Efficiency = 1000 / 1163 x 100%
Efficiency = 85%

(f) Kuchagua size ya battery kutokana na matumizi yako.

Tambua kuwa matumizi yako ya umeme ndiyo yatakayo amua ni battery ya ukubwa gani unayo hitaji.
Mfano.
-Unavifaa vya umeme ambavyo jumla yake vina Watt 500watt
-Inveter unayo tumia ambayo ni hii hapa ina Efficiency ya 85%
-Unataka vifaa vyako vifanye kazi kwa muda wa masaa 10
Je ni battery ya size gani utakayo takiwa kununua?
Ukokotozi.

Tafuta True Power
85/100 =0.85
500÷ 0.85 = 588Watt

Tafuta true current =588÷12=
Current=49Ampere

Tambua kuwa size ya battery inatambuliwa kwa kiwango cha AH(Ampere Hour)
Hivyo kujua ni Battery ya AH kiasi gani unahitaji tumia kanuni hii.
Battery AH=Current required x Time in hour
Battery AH=49A x 10Hrs=490AH
Battery ya ukubwa wa 490AH na zaidi ndiyo inayoitajika.

MAJUMUISHO YA PROJECT YETU YA INVETER
Power = 1000watt
Frequency= 50Hz
Voltage input = 12Voltage DC
Voltage Output.= 220 Voltage AC
Wave = Square wave.
Power factor =0.86
Efficiency = 85%

NB;
Kama unahitaji LIST za vifaa vya saketi hiyo hapo juu ili uweze kuunda fungua HAPA.

 

[bady20]

Nmeipenda hii mkuu big up sana

 

[Jidu]

napenda kukupa hongera kwa mchanganuo huu ama kwa hakika elimu yetu ingefundishwa kwa lugha ya kiswahili tungelikuwa na ubunifu wa hali ya juu sana.

 

[NileSat]

napenda kukupa hongera kwa mchanganuo huu ama kwa hakika elimu yetu ingefundishwa kwa lugha ya kiswahili tungelikuwa na ubunifu wa hali ya juu sana.

kiswahili kina uhaba wa misamiati that why prefer to. use English more

 

[Eng Saimon]

Gud stuff guys...

 

[Jidu]

kiswahili kina uhaba wa misamiati that why prefer to. use English more

Ni kweli Kina upungufu ila kumbuka tunaweza tohoa baadhi ya maneno na kufanya somo husika kufundishika kirahisi hivyo kuwapa uelewa mpana wanafunzi na ubunifu wa hali ya juu.Ona nchi za wenzetu wanaotumia Lugha zao wamefika mbali sana kiteknolojia.

 

[Madege]

Asante nimefuatilia vizuri Sana maelezo yako. Shida inakuja hapa kwenye power factor V = ni voltage itakayozalishwa na inverter halfu kwenye kupiga zhesabu Sasa umepigia volt 12. Swali voltage inayozalishwa na inverter ni 12? Naamini ni 220vnakama ni 220 Basi hesabu itavurugika hapo. Weka bayana

 

[Agera 1]

NB:Uchambuzi huu umelenga wale ambao tayari wanaijua vizuri electronics,kama wewe bado hauko vizuri tafadhari anza kujifunza mafunzo ya awali bonyeza HAPA

UBUNIFU WA INVETER

​

Jambo la msingi katika uundaji wa inveter ni kubadili voltage kidogo ya umeme wa battery (Umeme wa battery ni umeme mnyoofu Direct Current�DC�) na kuupeleka katika umeme mwingi unao rukaruka(umeme tunaotumia kuwasha TV,sub-woofer n.k ni umeme unao rukaruka kiasiri Alternating current �AC�).

MATUMIZI YA INVERTER.

1. 1. Hutumika kama Power Back �Up(kifaa kinacho endelea kutoa nguvu ya umeme hata baada ya umeme wa Tanesco kukatika)
2. 2. Hutumika katika mfumo wa solar,katika kuubadili umeme wa solar utumike kwenye TV,music n.k.
3. 3. Pia hutumika kuzalisha umeme maeneo ambayo hayana umeme kwa kuubadili umeme wa battery na kuwa umeme mkubwa ambao unaweza kutumika katika shughuri mbalimbali za uzalishaji.

VITU VINAVYO KAMILISHA MFUMO WA INVERTER
View attachment 268034
​

1.Sakiti ya Oscillator.

Sakiti hii ndiyo inayo geuza umeme mnyoofu(DC) kuwa umeme mgeuko (AC).
Sakiti hii hufanikiwa kutengeneza aina hii ya umeme wa (AC) kwa kuzalisha mawimbi (Hz), mawimbi haya ili yaweze kufaa lazima yawe mawimbi yenye idadi ya mruko wa mara 50 au 60 kwa sekunde(50Hz au 60Hz ).
Mawimbi haya ndiyo ambayo umeme tunao utumia majumbani unacheza cheza,Ni vigumu kuona kwa macho kuchezacheza huku kwa umeme majumbani kwetu kwa sababu mawimbi haya yanaenda kwa kasi sana.
Vifaa vyetu vya majumbani vimetengenezwa kutumika katika aina hii ya mawimbi tazama chaji yako ya simu utakuta wameandika inatumika katika mawimbi ya 50Hz,60Hz.)
Haya ndio mawimbi ambayo ni lazima tuyatengeneze kwanza.Baada ya saketi hii kutengeneza mawimbi hayo kazi yake huwa imekwisha.

2.Saketi ya pili huwa ni Driver circuit.

Hii kazi yake ni kuingiza umeme wa battery ndani ya transformer.

NB.
Ili transformer iweze kukuza umeme ni lazima umeme huu uwe katika hali ya kurukaruka(AC).
Hivyo umeme ukitoka katika battery huingia katika sakiti hii ya driver ndipo unaingia katika transformer.
Sakiti ya driver huwa na vitu vinavyo itwa power transistors,hizi ndizo huingiza umeme kwenye transformer.
Transistor hizi husubili kuwashwa na mawimbi yanayo toka katika Oscillator;Hivyo basi kwakuwa mawimbi haya yanakuja na kuondoka mara 50 au 60 kwa sekunde basi hata transistor hizi zitakua zinawaka na kuzima mara 50 au 60 kwa sekunde.
Matokeo yake umeme unaoingia katika transformer utakuwa unaingia na kukata(unaruka ruka);mara 50 au 60 kwa sekunde.
Kwakuwa transiformer huhitaji umeme unaorukaruka ili iweze kuukuza basi umeme huu hukuzwa kirahisi na kutoka upande wa pili wa transfomer kwa ajili ya matumizi ya kuwasha taa,TV,Radio n.k

3.Saketi ya tatu ni Output stage(transformer)

Hiki ni kifaa muhimu ambacho ndio hupokea umeme huo unao rukaruka na kuukuza.
Transformer inayo tumika hapa ni aina ya transiformer chocheo (step up transformer)
Transformer hii hua na sehemu kuu mbili ambazo ni

(a)Primary winding

Huu ni upande ambao umeme unaotoka katika driver circuit unaingilia
Kwa kawaida upande huu huwa na mizunguko pacha miwili ambao kila mmoja unauwezo wa kubeba volt 12;Hivyo kitaalamu transformer hii huitwa center tapped transformer ambayo itakuwa12v-0-12v.

(b)Secondary winding

Huu ni upande ambao umeme unatokea kwa kawaida huwa na uwezo wa kutoa umeme kiasi cha volt 220v hadi 240V aina ya AC ulio katika mawimbi ya 50Hz au 60Hz kwa ajili ya matumizi ya vifaa vyako.

UBUNIFU WA INVETER KWA KUTUMIA IC YA SG3524.

​

Tambua ufanyaji kazi wa SG3524.

Hii ni Ic ambayo kitaalamu inaitwa Pulse Widith Modulator(PWM),IC hii nitoleo ambalo linasifa ya kuweza kutambua kupanda na kushuka kwa output voltage na kufanya marekebisho automaticall.
Inveter nyingi zimekuwa na tatizo la kupungua kiwango chake cha output pale inveter inapofungwa mzigo au pale battery inapoanza kushuka.hivyo IC hii imekuja kuondoa tatizo hilo.
Ni IC nzuri kwa wabunifu wa inveter za Push-Pull.

Kazi ya miguu ya IC hii.

View attachment 268035

Mguu wa 1 na wa 2.-Miguu hii ni ya kifaa linganishi(comparator)kilichopo ndani ya IC.
Kazi ya kilinganishi hichi ni kupokea taarifa ya mabadiliko kutoka katika mfumo wa mrejesho.Ikisha pokea mrejesho huo kama kutaonekana kuna mabadiliko kilinganishi hicho hubadilisha mfumo wa frequency,ili kuhakikisha hakuna mabadiliko yoyote katika kiwango cha umeme kinacho toka nnje.Kutokana na sifa hii ndiyo maana IC ya SG3524 imekuwa bora zaidi kuliko IC nyingine za Inveter za mfumo huu wa Push-Pull.

Mguu wa 3.-Mguu huu hutumika kulinganisha matendo ya IC ya pili ili ifanane na matendo ya IC hii,katika mifumo ya saketi ambayo inatumia IC mbili au zaidi mguu huu ndiyo hutumika.Kwakuwa sisi tunatumia IC moja tu mguu huu kwetu hauna kazi hivyo tutauacha bila kuunga
.
Mguu wa 4 na wa 5. Miguu hii hutumika kama current limitting kwa saketi zenye mfumo huo hasa katika DC to DC conveter.Kwakuwa sisi hatuhitaji mfumo huo katika saketi yetu hii,miguu hii yote miwili hua inaungwa katika ground(hasi ya battery).

Mguu wa 6 na wa 7. Miguu hii ndiyo hutumika kwa ajiri ya kuunda Mawimbi ya mchezesho(Oscillation) ya IC.Mguu wa 6 hufungwa Resistor na mguu wa & hufungwa capacitor).Rejea katika NOTES hapo chini.

Mguu wa 8. Mguu huu huungwa katika hasi(-) ya battery huingiza negative charge katika IC.

Mguu wa 9. Hushilikiana na mguu wa 1 na wa 2 katika kuhakukisha output voltage inabaki kama ilivyo bila kubadilika,mguu huu kazi yake ni kulipiza yaani huongeza pale palipo pungua na hupunguza pale palipo zidi.

Mguu wa 10. Huu ni mguu ambao hutumika kuizima IC,mguu huu utaizima IC kama tu ukipokea Chaji chanya.Mguu huu huungwa na mfumo wa saketi nyingine ya nje ambayo itasaidia kuizima IC endapo battery inakua imepungua sana au kama kuna short au overload.
Kwakuwa katika saketi yetu hii bado hatujatengeneza saketi za mifumo hiyo mguu huu ni lazima uungwe moja kwa moja katika chaji hasi ya battery.

Mguu wa 11 na wa 14. Ni miguu ambayo hutoa umeme ambao tayari upo katika hali ya mchezesho(oscillation).Umeme huu ndiyo huenda kuchezesha zile MOSFET kwa mawimbi ya mara 50 kwa sekunde(50Hz) ili kuzalisha umeme wa AC ambao utaweza kukuzwa na transformer na kutoka upande wa pili.
Miguu hii ukipima umeme wake na Hasi hakikisha unapanda volt kuanzia 3.5 hadi 5.

Mguu wa 12,13, na 15. Miguu hii huungwa katika chaji chanya ya battery kwa pamoja katika saketi hii.

Mguu wa 16. Huu zotoa Volt 5 ambayo hutumika kwa ajiri ya comparator(linganishi)ya saketi husika.

UBUNIFU WA INVETER YA WATT 1000 KWA KUTUMIA IC YA SG3524
​

View attachment 268037

(a)Tafuta frequency ya inveter yako

F= 1/ 1.1 x Ct x Rf
Hivi ndivyo vifaa vitakavyo pachikwa eneo la frequency,ambavyo vinaonekana vitaleta kiwango cha 50Hz
Time Capacitor (CT) = 0.22μF

Fixed Resistor (RF) = 56KΩ

Variable Resistor (VR) = 10KΩ(tunaweka hii variable resistor ili uweze kuwa na uwezo wa kurekebisha frequency manually kupata 50Hz.

Time Resistor (RT)=56KΩ+10KΩ = 66KΩ

Namna ya kuthibitisha matokeo ya muungo wa vifaa hivi kikanuni.
F= 1/ 1.1 x 0.22μF x 66KΩ
Thamani ya capacitor inabidi ibadilishwe iwe katika Farad badala ya micro Farad
Thamani ya resistor inabidi ibadilike iwe katika ohm badala ya kilo-Ohm
F= 1/ 1.1 x 0.22μF x 66KΩ
F= 1/ 1.1 x (0.22μF÷1000000) x (66KΩx 1000)
F= 1/ 1.1 x 0.00000022F x 66000Ω
F= 1/ 1.1 x0.01452=0.015972
F= 1/0.015972=62.6Hz
F=62.6Hz

(b)Chagua aina ya MOSFET itakayo faa.

(i) Power ya mosfet.

MOSFET itakayo tumika hapa ni jamii ya N-channel ambayo ina vigezo vifuatavyo
Iwe na uwezo wa watt 200 ambapo utafunga tano kila channel jumla yake utahitaji MOSFET 10.(idadi yake inaweza kuongezeka ama kupungua kutegemeana na wattage ya mosfet husika.)Kumbuka wattage ya mosfet moja izidishe kwa idadi ya mosfet hakikisha unapata 1000 kwa kila channel.

(ii)Frequency za Mosfet

Tafuta muda wa kufunga na kufungua wa MOSFET
Time=1/frequency

T= 1/f =1/50Hz(Nimechagua 50Hz kwasababu mawimbi yatakayotakiwa kusetiwa ni ya kiwango cha 50Hz).
T= 1/f =1/50Hz =0.02 Seconds

(iii) Tafuta kiwango cha current cha MOSFET

Kwakuwa tutataka inveter yetu iwe na watt 1000,MOSFET itakayo faa hapa ni ile yenye uwezo wa kupitisha kiwango cha current ambacho ni.
Kiwango cha watt 1000
Bettery itakayo tumika 12 Voltage
Kwa mujibu wa Ohms Law Current=Power/Voltage
Current= 1000/12=83.3 Ampere
Current = 83.3 Ampere.
Kiwango hiki cha current ambacho kinaweza kupitishwa na MOSFET husika kinajulikana kama Drain Current(ID)
Hivyo kwa mujibu wa Calculation hizo hapo juu ID = 83.3 Ampere.

(c) Tafuta ukubwa wa Transformer inayo hitajika

Transformer inayohitajika hapa ni lazima iwe ya Center Tapped ya 12V-0-12V katika primary
Na 0-220V katika secondary ya 100 watt..
-Primary current = Power ÷ Voltage
Primary current = 1000 ÷ 12 = 83.3 Ampere
Hivyo transfomer ambayo itatumika katika saketi hii upande wake wa primary lazima waya wake uwe na uwezo wa kupitisha kiwango cha 83.3 Ampere.
-Secondary current
secondary current = Power ÷ Voltage
secondary current = 1000 ÷ 220 = 4.5 Ampere
Hivyo transfomer ambayo itatumika katika saketi hii upande wake wa secondary waya wake lazima uwe na uwezo wa kupitisha kiwango cha 4.5 Ampere.

(d) Tafuta Power factor ya Inveter yako.

Baada ya kumaliza kusuka inveter yako itakulazimu kujua power factor ya inverter yako.
Formula ya kutambua power factor(PF) ni
PF =Pg/ √Pg2 + (VIc)2
Ambapo;-
Pg= kiwango power cha inveter husika
V = Voltage itakayozalishwa na inveter
Ic= Current inayonyonywa na inveter kabla haijafungwa mzigo
Hivyo basi
PF =1000V/ √1000V2 + (12v x 50A)2
PF =1000/ √1000000 + 360000=1360000
PF =1000/ √1360000
PF =1000 ÷1166.19037896906
PF = 0.86

(e)Tafuta Efficiency ya inveter

Baada ya kujua Power factor ya Inveter yako sasa itakulazimu utafute efficiency ya inveter yako
Efficiency = Pout / Pin x 100%

Kwa mujibu wa Inveter yetu power yeke ni 1000Watt,hivyo power out itakuwa ni 1000.
Ili tuweze kutafuta Power in lazima tutafute apparent Power.
Apparent Power = Power in watts ÷ Power factor
Apparent Power = 1000 ÷ 0.86 = 1162.8
Apparent power =1163 VA
Sasa tafuta Efficiency
Efficiency = Pout / Pin x 100%
Efficiency = 1000 / 1163 x 100%
Efficiency = 85%

(f) Kuchagua size ya battery kutokana na matumizi yako.

Tambua kuwa matumizi yako ya umeme ndiyo yatakayo amua ni battery ya ukubwa gani unayo hitaji.
Mfano.
-Unavifaa vya umeme ambavyo jumla yake vina Watt 500watt
-Inveter unayo tumia ambayo ni hii hapa ina Efficiency ya 85%
-Unataka vifaa vyako vifanye kazi kwa muda wa masaa 10
Je ni battery ya size gani utakayo takiwa kununua?
Ukokotozi.

Tafuta True Power
85/100 =0.85
500÷ 0.85 = 588Watt

Tafuta true current =588÷12=
Current=49Ampere

Tambua kuwa size ya battery inatambuliwa kwa kiwango cha AH(Ampere Hour)
Hivyo kujua ni Battery ya AH kiasi gani unahitaji tumia kanuni hii.
Battery AH=Current required x Time in hour
Battery AH=49A x 10Hrs=490AH
Battery ya ukubwa wa 490AH na zaidi ndiyo inayoitajika.

MAJUMUISHO YA PROJECT YETU YA INVETER
Power = 1000watt
Frequency= 50Hz
Voltage input = 12Voltage DC
Voltage Output.= 220 Voltage AC
Wave = Square wave.
Power factor =0.86
Efficiency = 85%

NB;
Kama unahitaji LIST za vifaa vya saketi hiyo hapo juu ili uweze kuunda fungua HAPA.

Nice.ni vp tunaeza tengeneza kamahiyo ic tupate 30 0 30 uwezo 500w and above from 12Vdc