Arduino 3 fāžu invertora shēma ar kodu

Arduino trīsfāzu invertors ir ķēde, kas rada 3 fāžu maiņstrāvas izeju caur ieprogrammētu Arduino balstītu oscilatoru.

Šajā amatā mēs uzzinām, kā izveidot vienkāršu mikroprocesora Arduino bāzes trīsfāzu invertora ķēdi, kuru varētu uzlabot atbilstoši lietotāja vēlmēm, lai darbotos noteiktā 3 fāžu slodzē.

Mēs jau esam izpētījuši efektīvu, bet vienkāršu 3 fāžu invertora ķēde vienā no mūsu iepriekšējiem ierakstiem, kas balstījās uz opampiem, lai ģenerētu 3 fāžu kvadrātveida viļņu signālus, savukārt 3 fāžu stumšanas signāli mosfetu vadīšanai tika ieviesti, izmantojot specializētus 3 fāžu draiveru IC.

Arī šajā koncepcijā mēs konfigurējam galveno jaudas pakāpi, izmantojot šos specializētos draiveru IC, bet 3 fāžu signālu ģenerators tiek izveidots, izmantojot Arduino.

Tas ir tāpēc, ka uz Arduino balstīta 3 fāžu draivera izveide var būt ārkārtīgi sarežģīta un nav ieteicama. Turklāt šim nolūkam ir daudz vieglāk iegūt daudz efektīvākus digitālos mikroshēmas ar daudz lētākām cenām.

Pirms pilnīgas invertora shēmas izveidošanas mums vispirms jāprogrammē šāds Arduino kods Arduino UNO dēļa iekšpusē un pēc tam jārīkojas ar pārējo informāciju.

Arduino 3 fāžu signālu ģeneratora kods

void setup() {
// initialize digital pin 13,12&8 as an output.
pinMode(13, OUTPUT)
pinMode(12,OUTPUT)
pinMode(8,OUTPUT)
}
void loop() {
int var=0
digitalWrite(13, HIGH)
digitalWrite(8,LOW)
digitalWrite(12,LOW)
delay(6.67)
digitalWrite(12,HIGH)
while(var==0){
delay(3.33)
digitalWrite(13,LOW)
delay(3.33)
digitalWrite(8,HIGH)
delay(3.34)
digitalWrite(12,LOW)
delay(3.33)
digitalWrite(13,HIGH)
delay(3.33)
digitalWrite(8,LOW)
delay(3.34)
digitalWrite(12,HIGH)
}
}

Sākotnējais avots : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=423907.0

Pieņemto viļņu formu, izmantojot iepriekš minēto kodu, var vizualizēt šajā diagrammā:

Kad esat sadedzinājis un apstiprinājis iepriekš minēto kodu savā Arduino, ir pienācis laiks virzīties uz priekšu un konfigurēt atlikušos ķēdes posmus.

Lai to izdarītu, jums būs nepieciešamas šādas daļas, kuras, cerams, jau esat iegādājies:

Nepieciešamās daļas

IC IR2112 - 3 nos (vai jebkurš līdzīgs trīsfāžu draivera IC)
BC547 tranzistori - 3 nos
kondensators 10uF / 25V un 1uF / 25V = 3 nos
100uF / 25V = 1no
1N4148 = 3nos (1N4148 ieteicams lietot virs 1N4007)

Rezistori, visi 1/4 vati 5%
100 omi = 6nos
1K = 6nos

Konstrukcijas detaļas

Vispirms mēs pievienojamies 3 IC, lai izveidotu paredzēto 3 fāžu mosfet draivera posmu, kā norādīts zemāk:

Kad vadītāja panelis ir samontēts, BC547 tranzistori ir savienoti ar IC HIN un LIN ieejām un parādīti šajā attēlā:

Kad iepriekš minētie projekti ir izveidoti, iecerēto rezultātu var ātri pārbaudīt, ieslēdzot sistēmu.

Atcerieties, ka kādreiz Arduino ir nepieciešams sāknēšana, tāpēc ieteicams vispirms ieslēgt Arduino un pēc dažām sekundēm ieslēgt + 12 V barošanu vadītāja ķēdē.

Kā aprēķināt Bootstrap kondensatorus

Kā redzam iepriekšējos attēlos, ķēdei diodu un kondensatoru veidā ir nepieciešami pāris ārējie komponenti pie mosfetiem. Šīm daļām ir izšķiroša loma precīzu augsto sānu mosfetu pārslēgšanā, un posmus sauc par sāknēšanas tīklu.

Lai gan tas jau ir norādīts diagrammā , šo kondensatoru vērtības varēja īpaši aprēķināt, izmantojot šādu formulu:

Kā aprēķināt sāknēšanas siksnas diodes

Iepriekšminētos vienādojumus var izmantot, lai aprēķinātu kondensatora vērtību sāknēšanas tīklā, saistītajam diodam mums jāņem vērā šādi kritēriji:

Diodes tiek aktivizētas vai iespējotas uz priekšu vērstajā režīmā, kad ir ieslēgti augstie sānu mosfeti un potenciāls ap tiem ir gandrīz vienāds ar BUS spriegumu pāri pilna tilta mosfet sprieguma līnijām, tāpēc sāknēšanas diodei jābūt pietiekami vērtētai, lai varētu bloķēt pilnu pielietoto spriegumu, kā norādīts īpašajās diagrammās.

Tas izskatās diezgan viegli saprotams, tomēr, lai aprēķinātu pašreizējo vērtējumu, mums var nākties veikt kādu matemātiku, reizinot vārtu uzlādes lielumu ar komutācijas frekvenci.

Piemēram, ja mosfet IRF450 tiek izmantots ar 100 kHz pārslēgšanās frekvenci, pašreizējais diodes vērtējums būtu aptuveni 12 mA. Tā kā šī vērtība izskatās diezgan minimāla, un lielākajai daļai diodu pašreizējais vērtējums būtu daudz augstāks nekā parasti, īpaša uzmanība var nebūt būtiska.

Ņemot to vērā, diode pārmērīgas temperatūras noplūdes raksturojums var būt izšķirošs, it īpaši situācijās, kad, domājams, ka bootstrap kondensators glabā savu lādiņu saprātīgi ilgu laiku. Šādos apstākļos diodei būs jābūt īpaši ātrai atkopšanas tipam, lai samazinātu lādiņa lielumu no piespiešanas atpakaļ no sāknēšanas kondensatora uz IC piegādes sliedēm.

Daži drošības padomi

Tā kā mēs visi zinām, ka 3 fāžu invertoru ķēdēs esošie mosfeti var būt diezgan neaizsargāti pret bojājumiem daudzu riskantu parametru dēļ, kas saistīti ar šādiem jēdzieniem, it īpaši, ja tiek izmantotas induktīvās slodzes. Es to jau esmu detalizēti apspriedis vienā no maniem iepriekšējie raksti , un ir stingri ieteicams atsaukties uz šo rakstu un ieviest mosfets atbilstoši dotajām vadlīnijām.

Izmantojot IC IRS2330

Šīs diagrammas ir paredzētas darbam kā 3 fāžu PWM kontrolēts invertors no Arduino.

Pirmā diagramma ir savienota, izmantojot sešus NAV vārtus no IC 4049. Šo posmu izmanto, lai Arduino PWM impulsus sadalītu komplementāros augstas / zemas loģikas pāros tā, lai tilta 3 fāžu invertora draivera IC IC IRS2330 var padarīt saderīgus ar padotajiem PWM.

Otrā diagramma no augšas veido tilta draivera posmu ierosinātajam Arduino PWM, 3 fāžu invertora dizainam, izmantojot IC IRS2330 tilta vadītāja mikroshēma.

IC ieejas, kas norādītas kā HIN un LIN, pieņem izmērus arduino PWM no NOT vārtiem un vada izejas tilta tīklu, ko veido 6 IGBT, kas savukārt pievada savienoto slodzi pāri visām trim izejām.

1K sākotnējo iestatījumu izmanto, lai kontrolētu invertora pārmērīgas strāvas robežu, atbilstoši noregulējot to pāri I izslēgtajai tapai, 1 omu jutīgo rezistoru var attiecīgi samazināt, ja invertoram ir norādīta salīdzinoši lielāka strāva.

Iesaiņošana:

Tas noslēdz mūsu diskusiju par to, kā izveidot Arduino balstītu 3 fāžu invertora shēmu. Ja jums ir vēl kādas šaubas vai jautājumi par šo tēmu, lūdzu, nekautrējieties komentēt un ātri saņemt atbildes.

Attiecībā uz PCB Gerber failiem un citiem saistītiem failiem varat atsaukties uz šo saiti:

https://drive.google.com/file/d/1oAVsjNTPz6bOFaPOwu3OZPBIfDx1S3e6/view?usp=sharing

Iepriekš minēto informāciju sniedza kibrax '