Pure sine wave inverter

Posted by on


Pure sine wave inverter using dspic33fj16gs504

Hello friends, I want to share with you my latest inverter project made with microchip DSPIC33FJ16GS504. I started this project in 2020 after many years of testing, correcting, updating and customers feedback implementations, I can now say I have a commercially quality and reliable inverter system that I want to share with all who have been looking for quality self-made inverter systems.


MCU CIRCUIT DIAGRAMS



KNOW THAT:
  •  I use this inverter system for my commercial production in Ghana, under the brand name “Hipower Inverters”
  • This is not for students, therefore no student should contact me on the base of school project.
  • This is a professional project and not for novice or people with no electronic background.

FUNCTIONS:

1. The core function of the project is to generate pure sine wave from DC source using sinewave pulse width modulation (SPWM) Technology.
2. Grid charging using bridgeless boost PFC principle.

BATTERY SYSTEM

The system can be used for 12V, 24V and 48V systems using the same control board.

If you desire to use a higher voltage system, then some modifications will have to be made to handle that higher DC voltage input.
I will provide you with all the needed support and assistance in any form (circuit and source code modification)
NB:
The battery voltage can be adjusted from settings.


INVERTER OUTPUT


The inverter can be set to produce an output voltage of 200V-240V AC.
For 110V systems, the inverter output can be set from 100V-120V AC. The output frequency is 50Hz for 220V system and 60Hz for 110V system.
Inverter output voltage can be selected from setting using the key buttons.

BATTERY CHARGING

The inverter has grid charging function built into it. It uses the principle of bridgeless boost PFC for charging.

It follows three stages charging algorithm:
  • Constant current with variable voltage(Bulk Stage)
  • Constant voltage with variable current (Absorb Stage)
  • Float charging
The charging current or maximum charging current can be selected from settings using the key buttons. The system can be set to charge from 10A to 40A using grid input power.

Power supply



12V versions do not need SMPS power supply assembling when you are using original TLP250 for mosfet driving. 

Other higher voltage systems will require the assembling of the on board buck converter circuit.  

Mosfet drive circuit

PROTECTIONS
  • Overload protections
  • Mosfet saturation protection
  • Over DC voltage input protection
  • Over AC input voltage protection
  • Under AC input voltage protection
  • Over charging protection
  • Over temperature protection
  • EMF/lighting protection
  • Inverter output over voltage protection
  • Short circuit protection
  • Transformer open loop protection
  • Fan failure detection
  • NTC failure detection


PROJECT COST

1. Buy source code and all app PCB design files at $2,500 USD
  • The source code is readable
  • The source code is editable
  • The source code contains the hex file
  • The source code is written in C, using C30 compiler
  • The IDE is mplab x version 6 or higher
  • It can be modified for any battery system
  • it can be used for any inverter capacity
2. Buy hex file and PCB design files at $1,500USD

  • Hex code will be for 12V,24V and 48V battery system
  • It can be used for 1000W to 12000W
  • It’s not readable
  • It’s not editable
  • Can only be used to program the micro controller
  • All functions can be accessed by using the key buttons to go to system settings

3. FREE VERSION

I want to give away a free version of this project for test purposes. The hardware remains the same for the full version.

Limitation of the free version
  • The system works only for 15 minute
  • The system will shut down after 15 minutes
  • Some functions will be disabled in free version
  • Only free version of hex file will be provided
  • Only PCB Gerber file and assembling file will be provided
Download free version files from the link below


DISPLAY SYSTEM

The inverter can be programmed to use 1602 (16x2) LCD or 1604 (16 x 4) LCD display as in the
picture below


PAYMENT
For payments, kindly contact me on WhatsApp 00233273315313
The accepted mode of payment is through:
1. Binance Account
2. International Bank Transfer

TEST VIDEO
Watch the test video of this project on YouTube by clicking on this link




sample code

 switch (systemState)
        {
          
        case SYSTEM_STARTUP:
          {
              switch(starting)
              {
                case 1:
                {  
                    display_state = SYSTEM_STARTUP;
                     fan2_on
                     mainsState     = MAINS_NOT_OK;        
                    float_led_on
                    mainsled_on
                    chrging_on
                    invled_on
                    fault_led_on
                    overload_on       
                 grid_stop=1;
                }
                break;
                
                case 2:
                {
                  
                  display_state = INVERTER_MODE;
                   regular_checks ();
                   mainsState  = MAINS_NOT_OK;
                    // fan2_off
                    float_led_off
                    mainsled_off
                    chrging_off 
                    invled_off
                    fault_led_off
                    overload_off        
                }
                  break;
                  
                case 3:
                  {    
                     
                     first_on=1; 
                     ups_mode=0;
                     initPWM();  
                     systemState=STANDBY_MODE;
                      
                  }
               break;
               
                default: starting=3;

                  }
              }
        
          break;

        case STANDBY_MODE:
          {

            display_state = INVERTER_MODE;
             regular_checks ();
             
    
             recovery();
             
       if((mainsState==MAINS_NOT_OK))
       {

           if (switchstate == INVSWITCH)
                 { 
                     if(change_ovr==1)
                       {  
                        change_ovr0
                        surge_relay=0;
                        }
                 switch_overdly++;
              if(switch_overdly>=relay_transfer_time)//=150;relay_time)
                 {        
                    
                    if(first_on==1)
                      {    
                       vcorrect = 0;
                       inverter_init (); /////////3
                        switch_overdly=0;
                       }
                    else if(ups_mode==1)  
                       {
                            priority_delay=0;   
                            vcorrect = 1;  
                            
                            if(switch_overdly>=(relay_transfer_time+5))
                              {
                                p=60;
                              inverter_init (); /////////3
                              loaddisp=0;
                            switch_overdly=0;

                            }

                       }
                     }
               }
                     }

       
              if(mainsState == MAINS_OK)
                    {    
                        switch_overdly=0;
                        first_on=0;
                        ups_mode=1;
                        
                        if(allow_grid_chrge==1)
                          {
                             systemState=GRID_CHARGER_MODE;
                          }

                    }
          }
  
          break;
   
        case GRID_CHARGER_MODE:
          {
            
           display_state = GRID_CHARGER_MODE;
  
                    regular_checks ();
                    mainsled_on
                    invled_off
                        

                    if ((acin < ac_inp_minimum) || (acin > ac_inp_maximum))
                      {
                        ups_mode=1;
                        mainsState=MAINS_NOT_OK;
                        systemState=STANDBY_MODE;
                        relay_transfer_time=relay_off_time;//1
   
                      }  

                if(mains_absent_count >=zero_cross_count)///1
                  {
                     ups_mode=1;
                     mainsState=MAINS_NOT_OK;
                     systemState=STANDBY_MODE;
                     relay_transfer_time=relay_time;  
                 }
                 
                else
                  {
                         if((allow_grid_chrge==1) &&(change_ovr==1))
                            {
                             fault_led_off   
                                  if(charger_initialised==0)
                                    {
                                       charging_start++;
                                        if(charging_start==15000)
                                          {
                                            charger_on();
                                            charging_start=0;
                                          }
                                    }

                              if(charger_initialised==1)
                                {
                                  charging_current=(ct_mv*(chrclb));

                                  if(charging_current<=0)
                                      charging_current=0;

                                    charging_speed++;
                                    if(charging_speed==100)
                                      {           
                                         charging_system();
                                         charging_speed=0;
                                      }
                                }
                      }
                  }
           
             }
          break;

 
        case INVERTER_MODE:
          {
            display_state = INVERTER_MODE;
            float_led_off
             overload_handling();       
            
            if (mainsState == MAINS_NOT_OK)
              {  
                    if(first_on==1)
                      {
                        feedback_detect++;
                        if ((feedback_detect >600)&&(acout < 50))
                          {
                            feedback_detect = 0;
                            systemState = SYSTEM_ERROR;
                             errorState = NO_FEEDBACK;   
                          } 
                    }
   
                if (vcorrect == 1)
                  {
                    invled_on
                    regular_checks ();
                  }
                      
            
                 if(acin>ac_inp_minimum)
                 {
                    if((switchstate==1))//&&(grid_stop==1))
                      {
                       inverter_init ();/////check
                      }
                 }
              }
            
              
            if(flags.onflag == 1)
              {   
                 power_out=(((output_current*(acout/10))/loadclb)*10);
                 loaddisp=((power_out/100));
                  if(power_out<30) 
                    {
                   power_out=0;
                    loaddisp=0;
                     
                   }
                 
              }
  
            else
              loaddisp=power_out=0;
              }

          break;

        case SYSTEM_ERROR:
          {
            
            display_state = SYSTEM_ERROR;
            change_ovr0;
            PTCONbits.PTEN = 0;
            IOCON1bits.OVRDAT = 0x00;
            IOCON2bits.OVRDAT = 0x00; 
            IOCON1bits.OVRENH = 1;
            IOCON1bits.OVRENL = 1;
            IOCON2bits.OVRENH = 1;
            IOCON2bits.OVRENL = 1;
            PTCONbits.PTEN = 1;
            if(temperature<grid_fan_run)
            fan2_off     
            recovery();

          }
          break;
          
          default: systemState= INVERTER_MODE; 
        }
      

      togdly++;
    }
 
  if (grid_charging == float_charging_active)
    {

      if (togdly > 9900)
        {
          togdly = 0;
          batt_floatdly++;
        }
    }
  else
    batt_floatdly = 0;

  screen_light();
  press_switch ();
  fan_report ();
  shift_data ();
  pv_priority ();
  IGBT_protection();
  fault_trigger();
  
      if(solar_priority==1)
        {
        bulk_charge= grid_to_batt;
        }
      else
       bulk_charge=setbatful;
  
           charge_protect =   ( acin-ac_input_norminal);
           if(charge_protect<0)
              charge_protect=0;
           
              if(charge_protect>0)
                {
                   if(safe_charge_current>(max_charging_current/2))
                    safe_charge_current=(max_charging_current-(charge_protect*10));
                   else
                     safe_charge_current=(max_charging_current/2);
                }
              else
                {
                   safe_charge_current=max_charging_current;
                }
   
   if (INV_SW == 1)
  {
     switched=1;
     switchstate = INVSWITCH;
     
    if(priority_delay==1)
      relay_transfer_time=250;
    else
       priority_delay=0;   
     
    if(quit==1)
     {
      buz0;
       soft_off_dly=0;
       quit=0;
     }
   }

if(INV_SW==0)
{  
    switchstate = SYSTEM_OFF; 
   if (flags.onflag == 1) 
     {
       if((solar_priority==1)&&(acin>0))
         {
           grid_stop=0;
           mainsState=mains_Synchronising;
           priority_delay=1;
          }
       else
         {
        priority_delay=0;   
        zcd_count++;
       quit=1;
    if(zcd_count>40)
       { 
        zcd_count=0;   
        soft_off_dly++;
        
        if(soft_off_dly==5)
          {
            amplitude-=5; 
            soft_off_dly=0;
           }
            buz1;
            if(acout<= (ac_inp_minimum+10))
              { 
                invoff();
                buz0;
              }
       }

       }
       }
}

  IFS0bits.T2IF = 0; /* Clear Interrupt Flag */
}   
    






Comments

Post a Comment

TYPE YOUR QUESTION OR COMMENT HERE