Κύκλωμα μετατροπέα Arduino Pure Sine Wave με πλήρη κωδικό προγράμματος

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Αυτό το άρθρο εξηγεί ένα απλό κύκλωμα μετατροπέα καθαρού ημιτονοειδούς κυκλώματος χρησιμοποιώντας το Arduino, το οποίο θα μπορούσε να αναβαθμιστεί για να επιτύχει οποιαδήποτε επιθυμητή ισχύ εξόδου σύμφωνα με τις προτιμήσεις του χρήστη

Λειτουργία κυκλώματος

Στο τελευταίο άρθρο μάθαμε πώς να δημιουργήσετε διαμόρφωση πλάτους παλμού ημιτονοειδούς κύματος ή SPWM μέσω του Arduino , θα χρησιμοποιήσουμε την ίδια πλακέτα Arduino για να φτιάξουμε το προτεινόμενο απλό κύκλωμα μετατροπέα καθαρού ημιτονοειδούς κυκλώματος. Ο σχεδιασμός είναι στην πραγματικότητα εξαιρετικά απλός, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.



Απλά πρέπει προγραμματίστε τον πίνακα arduino με τον κωδικό SPWM όπως εξηγείται στο προηγούμενο άρθρο και συνδέστε τον με μερικές από τις εξωτερικές συσκευές.

Κύκλωμα μετατροπέα Arduino Pure Sine Wave

Καρφίτσα # 8 και καρφίτσα # 9 δημιουργήστε τα SPWMs εναλλάξ και εναλλαγή των σχετικών mosfets με το ίδιο μοτίβο SPWM.



Το mosfst με τη σειρά του προκαλεί τον μετασχηματιστή με κυματομορφή υψηλού ρεύματος SPWM χρησιμοποιώντας την ισχύ της μπαταρίας, προκαλώντας στο δευτερεύον του trafo να δημιουργήσει μια ίδια κυματομορφή αλλά στο κεντρικό επίπεδο AC .

Το προτεινόμενο κύκλωμα μετατροπέα Arduino θα μπορούσε να αναβαθμιστεί σε οποιοδήποτε προτιμώμενο υψηλότερο επίπεδο ισχύος, απλά αναβαθμίζοντας τα mosfets και την τιμή trafo ανάλογα, εναλλακτικά μπορείτε επίσης να το μετατρέψετε σε πλήρη γέφυρα ή Μετατροπέας ημιτονοειδών κυμάτων H-bridge

Ενεργοποίηση του Arduino Board

Στο διάγραμμα, η πλακέτα Arduino φαίνεται να τροφοδοτείται από κύκλωμα IC 7812, αυτό θα μπορούσε να κατασκευαστεί μέσω καλωδίωσης a πρότυπο 7812 IC με τον ακόλουθο τρόπο. Το IC θα διασφαλίσει ότι η είσοδος στο Arduino δεν υπερβαίνει ποτέ το σήμα 12V, αν και αυτό μπορεί να μην είναι απολύτως κρίσιμο, εκτός εάν η μπαταρία έχει ονομαστική τιμή πάνω από 18V.

Εάν έχετε απορίες σχετικά με το παραπάνω κύκλωμα μετατροπέα SPWM χρησιμοποιώντας ένα προγραμματισμένο Arduino, μη διστάσετε να τους ρωτήσετε μέσω των πολύτιμων σχολίων σας.

Εικόνες κυματομορφής για Arduino SPWM

Κυματομορφή Arduino Pure Sine Wave Inverter Circuit SPWM

Εικόνα της κυματομορφής SPWM όπως προκύπτει από τον παραπάνω σχεδιασμό μετατροπέα Arduino (Δοκιμασμένο και Υποβλήθηκε από τον κ. Ainsworth Lynch)


Για τον κωδικό προγράμματος επισκεφθείτε τον ακόλουθο σύνδεσμο:

Κύκλωμα γεννήτριας Arduino SPWM


ΕΚΣΥΓΧΡΟΝΙΖΩ:

Χρησιμοποιώντας το BJT Buffer Stage ως Level Shifter

Δεδομένου ότι μια πλακέτα Arduino θα παράγει έξοδο 5V, μπορεί να μην είναι ιδανική τιμή για άμεση οδήγηση mosfets.

Επομένως μπορεί να απαιτείται ένα ενδιάμεσο στάδιο αλλαγής επιπέδου BJT για την αύξηση της στάθμης της πύλης στα 12V, έτσι ώστε τα mosfets να μπορούν να λειτουργούν σωστά χωρίς να προκαλείται περιττή θέρμανση των συσκευών. Το ενημερωμένο διάγραμμα (συνιστάται) φαίνεται παρακάτω:

απλό κύκλωμα μετατροπέα Arduino sinewave με χρήση SPWM

Το παραπάνω σχέδιο είναι το συνιστώμενο! (Απλά φροντίστε να προσθέσετε το χρονόμετρο καθυστέρησης, όπως εξηγείται παρακάτω !!)

Βίντεο κλιπ

Λίστα ανταλλακτικών

Όλες οι αντιστάσεις είναι 1/4 watt, 5% CFR

  • 10Κ = 4
  • 1Κ = 2
  • BC547 = 4nos
  • Mosfets IRF540 = 2nos
  • Arduino UNO = 1
  • Μετασχηματιστής = 9-0-9V / 220V / 120V ρεύμα σύμφωνα με τις απαιτήσεις.
  • Μπαταρία = 12V, τιμή Ah σύμφωνα με τις απαιτήσεις

Επίδραση καθυστέρησης

Για να βεβαιωθείτε ότι το στάδιο mosfet δεν ξεκινά κατά την εκκίνηση ή εκκίνηση του Arduino, μπορείτε να προσθέσετε την ακόλουθη γεννήτρια καθυστέρησης και να τα συνδέσετε στη βάση των τρανζίστορ της αριστερής πλευράς BC547. Αυτό θα προστατεύσει τα mosfets και θα τα αποτρέψει από το κάψιμο κατά τη διάρκεια της εκκίνησης ON Arduino.

ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΔΟΚΙΜΗ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΤΕ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗΣ ΜΕ ΕΝΑ LED ΣΤΟ ΣΥΛΛΕΚΤΗ, ΠΡΙΝ ΤΗΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΤΟΥ INVERTER

Προσθήκη αυτόματου ρυθμιστή τάσης

Όπως και οποιοσδήποτε άλλος μετατροπέας, η έξοδος από αυτόν τον σχεδιασμό μπορεί να αυξηθεί σε μη ασφαλή όρια όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη.

Για να το ελέγξετε αυτό αυτόματος ρυθμιστής τάσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί όπως φαίνεται παρακάτω.

Οι συλλέκτες BC547 πρέπει να συνδέονται με τις βάσεις του ζεύγους αριστερής πλευράς BC547, οι οποίες συνδέονται με το Arduino μέσω αντιστάσεων 10K.

Αυτόματη διόρθωση εξόδου Arduino sinewave

Για μια μεμονωμένη έκδοση του κυκλώματος διόρθωσης τάσης μπορούμε να τροποποιήσουμε το παραπάνω κύκλωμα με έναν μετασχηματιστή, όπως φαίνεται παρακάτω:

Βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει την αρνητική γραμμή με την αρνητική μπαταρία

Πώς να ρυθμίσετε

Για να ρυθμίσετε το κύκλωμα αυτόματης διόρθωσης τάσης, τροφοδοτήστε ένα σταθερό 230V ή 110V σύμφωνα με τις προδιαγραφές του μετατροπέα σας στην πλευρά εισόδου του κυκλώματος.

Στη συνέχεια, προσαρμόστε προσεκτικά την προεπιλογή 10k έτσι ώστε τα κόκκινα LED να ανάβουν. Αυτό είναι όλο, σφραγίστε την προεπιλογή και συνδέστε το κύκλωμα με την παραπάνω πλακέτα Arduino για την εφαρμογή της προβλεπόμενης αυτόματης ρύθμισης τάσης εξόδου.

Χρησιμοποιώντας CMOS Buffer

Ένας άλλος σχεδιασμός για το παραπάνω κύκλωμα μετατροπέα Arduino sinewave φαίνεται παρακάτω, το CMOS IC χρησιμοποιείται ως βοηθητικό buffer για το στάδιο BJT

Μετατροπέας SPWM Arduino

Σπουδαίος:

Προκειμένου να αποφευχθεί η τυχαία ενεργοποίηση πριν από την εκκίνηση του Arduino, ένας απλός καθυστέρηση ON χρονοδιακόπτη μπορεί να συμπεριληφθεί στον παραπάνω σχεδιασμό, όπως φαίνεται παρακάτω:

Arduino με καθυστέρηση ενεργοποίησης


Προηγούμενο: Arduino SPWM Generator Circuit - Code Details and Diagram Επόμενο: Μετρητής συχνότητας Arduino με οθόνη 16 × 2