Arduino módosított szinuszhullámú inverter áramkör

Ebben a bejegyzésben egy módosított szinuszhullámú invertert fogunk létrehozni az Arduino segítségével. Feltárjuk a javasolt szinuszhullámú inverter módszertanát, és végül megnézzük ennek az inverternek a szimulált kimenetét.

Által

Különbség a Squarewave és a módosított Squarewave Inverter között

A frekvenciaváltók megmentettek bennünket az otthoni, az ipari és a sürgősségi helyiségek rövid távú áramkimaradásaitól. Az inverterek által leadott energia minősége attól függően változik inverter típusa használt. Az invertereket három típusba sorolják: négyszög hullám, módosított szinusz hullám és tiszta szinusz hullám inverterek.

A négyzethullámú inverter rossz minőségű kimenettel rendelkezik, és sok harmonikus zajt tartalmaz, ami sok elektronikus eszköz számára nem biztos, hogy megfelelő. Hullámalakja csúcson felfelé és lefelé halad. De az olyan rezisztív terhelések, mint az izzók, a fűtés és néhány olyan eszköz, amelyet az SMPS alkalmazottai nem mutatnak problémát a négyszögű frekvenciaváltókkal.

NAK NEK módosított szinusz hullám vagy pontosabban módosított négyzethullám sok probléma nélkül képes futtatni az elektronikus modulok nagy részét.

A hullámforma csúcsra emelkedik és lejön nulla voltra, marad egy ideig, negatív csúcsra megy, és visszatér nullára, és ismétlődik a ciklus. Harmonikus zaja van, de nem olyan rossz, mint a négyzethullám, és könnyen szűrhető. Ezt a kialakítást használják az olcsó inverterek többségében.

A tiszta szinuszos inverter a legkifinomultabb kialakítású és drága. Minden elektronikus eszközt képes működtetni, beleértve az induktív terheléseket is, mint például a motorokat, amelyek problémákat okoznak más említett kivitelekkel történő működés során. Nincs harmonikusa és a hullámforma sima szinuszos.

Mostanra már tudja az alapvető különbséget a szinuszos, módosított szinuszos és szögletes hullámú inverterek között.

Ebben a projektben egy invertert építünk, amely képes a szinuszos inverterrel egyenértékű kimenetet leadni.

Az áramkört jobban meg lehet érteni az alábbi blokkdiagram segítségével:

A javasolt kialakítás egy Arduino-ból áll, amely 50Hz állandó négyzethullámot generál. Az IC 555 szaggató áramkör nagyfrekvenciás impulzust generál.

Ennek a két jelnek a tényleges aprítását az IC 7408 IC hajtja végre, amely az AND gate. A vegyes jel a MOSFET kapujához kerül. Az IC 555 frekvenciája változtatható a kimeneti feszültség beállításához a változtatható ellenállás hangolásával.

Kördiagramm:

Az állandó 50 Hz-es négyzethullám az Arduino # 7-es és 8-as tűjén keletkezik. Ezt a flip-flop jelet az IC 7408 1. számú és 4. érintkezőjéhez táplálják. Ez a két érintkező két különböző AND kaput tartalmaz.

A nagy frekvenciájú aprítójel a 2. és az 5. tűhöz kerül. Az AND kapu csak akkor enged meg, ha két bemenet magas, mivel az Arduino frekvencia kimenet alacsonyabb és az IC555 magasabb, ezért a megfelelő kapu kimeneten kapunk aprított jelet.

Az aprított kimenetet áramkorlátozó ellenállással táplálják a MOSFET-be a kapukondenzátor töltési sebességének korlátozása érdekében. 12V 15A vagy magasabb névleges transzformátor használható, ha nagyobb teljesítményre van szükség.

A kimeneten egy 400 V-os fémoxid-varisztort használnak a kezdeti nagyfeszültség-túlfeszültség elnyomására, miközben az inverter bekapcsolása esetén ez több száz voltos lehet.

9 V-os szabályozót használnak az arduino számára állandó feszültségforrásként. 1000uF vagy annál nagyobb kapacitás használható az akkumulátor bemeneténél a zökkenőmentes indításhoz és az inverter védelméhez a hirtelen feszültségingadozásoktól.

Chopper áramkör:

A szaggató áramkör egyszerű változtatható frekvenciájú generátor, és az áramkör magától értetődik.
Most nézzük meg, hogy az Arduino frekvenciáját mennyire vágja le a nagyfrekvenciás generátor áramkör a szinusz hullám egyenérték elérése érdekében.

A fenti szimuláció az arduino kimenetét írja le. Ez egy egyszerű és stabil 50Hz-es jel.

A fenti szimuláció a hullám alakját mutatja az állandó 50Hz-es jel felaprítása után. A vágási arány szélessége a változtatható ellenállás hangolásával állítható be, és ezek meghatározzák a kimeneti feszültséget is.

A fenti aprított jel nem feltétlenül hasonlít szinuszhullámra. Egy valódi szinuszhullámú inverter aprított hullámformája exponenciálisan növekszik és csökken az x tengelyen. De kezdje el az egyszerű tervet, a vágási frekvencia állandó és elég jó ahhoz, hogy futtassa a legtöbb elektronikus eszközt.

Program az Arduino számára:

//-------------Program developed by R.Girish-----------//
int out1 = 8
int out2 = 7
void setup()
{
pinMode(out1,OUTPUT)
pinMode(out2,OUTPUT)
}
void loop()
{
digitalWrite(out2,LOW)
digitalWrite(out1,HIGH)
delay(10)
digitalWrite(out1,LOW)
digitalWrite(out2,HIGH)
delay(10)
}
//-------------Program developed by R.Girish----------//

A Full Bridge verzióhoz ezt a kivitelt tekintheti meg: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/