Arduino modifitseeritud siinuslaine inverter

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Selles postituses ehitame Arduino abil modifitseeritud siinusmuunduri. Uurime kavandatud siinusmuunduri metoodikat ja lõpuks vaatame selle inverteri simuleeritud väljundit.

Kõrval



Squarewave'i ja modifitseeritud Squarewave inverteri erinevus

Inverterid päästsid meid lühiajalistest elektrikatkestustest kodus, tööstuses ja hädaabiruumides. Inverterite tarnitava võimsuse kvaliteet varieerub sõltuvalt sellest inverteri tüüp kasutatakse. Inverterid jagunevad kolme tüüpi: ruutlaine, modifitseeritud siinuslaine ja puhta siinusega inverterid.

Ruutlaineinverteril on halva kvaliteediga väljund ja see sisaldab palju harmoonilist müra, mis ei pruugi paljude elektrooniliste vidinate jaoks sobida. Selle lainekuju liigub tipust üles ja alla. Kuid takistuslikud koormused, nagu hõõglambid, kütteseade ja mõned seadmed, mida SMPS-i töötajad ei esine ruutjalgade inverteritega.



TO modifitseeritud siinuslaine või täpsemalt muudetud ruudukujuline laine võib ilma suurema probleemita käitada enamikku elektroonilisi vidinaid.

Lainevorm tõuseb ülespoole ja langeb nullvoltini ning jääb mõneks ajaks vahele ja läheb negatiivseks ning jõuab tagasi nulli ja tsükli kordus. Sellel on harmooniline müra, kuid mitte nii hull kui nelinurkne laine ja seda saab hõlpsasti filtreerida. Seda disaini kasutatakse enamikus odavatest inverteritest.

Puht siinuslaine muundur on kõige keerukama disainiga ja kallis. See võib töötada kõigi elektroonikaseadmetega, sealhulgas induktiivkoormustega, näiteks mootoritega, millel on probleeme teiste nimetatud konstruktsioonidega töötamisel. Sellel pole harmoonilisi ja lainekuju on sile sinusoidne.

Nüüdseks teate siinuse, modifitseeritud siinuse ja ruutlaine inverterite põhilist erinevust.

Selles projektis ehitame inverterit, mis suudab edastada siinusmuunduriga samaväärset väljundit.

Vooluringi saab paremini mõista alloleva plokkskeemi abil:

Kavandatav disain koosneb Arduinost, mis genereerib 50Hz konstantse ruutlaine. IC 555 hakkuri ahel genereerib kõrgsageduslikku impulsi.

Nende kahe signaali tegelik tükeldamine toimub IC 7408 abil, mis on AND gate. Segasignaal suunatakse MOSFETi väravasse. IC 555 sagedust saab muuta väljundpinge reguleerimiseks muutuva takisti häälestamisega.

Vooluahela skeem:

Arduino modifitseeritud siinuslaine inverter

Pidev 50 Hz ruutlaine genereeritakse Arduino tihvtides nr 7 ja tihvtis nr 8. See flip-flop signaal suunatakse IC 7408 tihvtidesse nr 1 ja nr 4. Need kaks tihvti on kahest erinevast AND-väravast.

Kõrgsageduslik hakkimissignaal suunatakse tihvtidesse nr 2 ja nr 5. AND-värav võimaldab ainult siis, kui kaks sisendit on kõrgel, kuna Arduino sagedusväljund on madalam ja IC555 kõrgem, saame tükeldatud signaali vastavas värava väljundis.

Tükeldatud väljund suunatakse MOSFETisse voolu piirava takistiga, et piirata värava kondensaatori laadimiskiirust. Kui vajate suurema võimsusega väljundit, saab kasutada 12V 15A või kõrgema nimiväärtusega trafot.

Esialgse kõrgepinge tõusu mahasurumiseks kasutatakse väljundis 400 V metalloksiidi varistorit, samal ajal kui inverteri sisselülitamisel võib see olla mitmesaja volti suurune.

Arduino jaoks kasutatakse püsivaks pingeallikaks 9V regulaatorit. Sujuvaks käivitamiseks ja inverteri kaitsmiseks äkiliste pinge kõikumiste eest saab 1000uF või suuremat mahtuvust kasutada aku sisestamisel.

Hakkija vooluring:

Hakkija vooluring on lihtne muutuva sagedusega generaator ja vooluahel on iseenesestmõistetav.
Nüüd vaatame, kui hästi on siinuslaine ekvivalendi saavutamiseks kõrgsagedusgeneraatori vooluringi poolt Arduino sagedus tükeldatud.

Ülaltoodud simulatsioon kirjeldab arduino väljundit. See on lihtne ja stabiilne 50Hz signaal.

Ülaltoodud simulatsioon näitab lainevormi pärast konstantse 50Hz signaali tükeldamist. Hakkimissuhte laiust saab reguleerida muutuva takisti häälestamisega ja need määravad ka väljundpinge.

Ülaltoodud tükeldatud signaal ei pruugi välja näha nagu siinus. Tõelise siinuslaine inverteri tükeldatud lainekuju suureneb ja väheneb kogu telje ulatuses eksponentsiaalselt. Kuid alustage lihtsa kavandiga, et hakkimissagedus oleks püsiv ja piisavalt hea, et töötada enamus elektroonilisi vidinaid.

Arduino programm:

//-------------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----------//

Full Bridge'i versiooni leiate sellest kujundusest: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/




Eelmine: Regeneratiivse purunemissüsteemi paigaldamine autodesse Järgmine: kahe toruga veepumba ventiili kontroller