Arduino pilna tilta (H-tilta) invertora shēma

Vienkāršu, bet noderīgu, ar mikroprocesoru balstītu Arduino pilna tilta invertora ķēdi var izveidot, ieprogrammējot Arduino dēli ar SPWM un H-tilta topoloģijā integrējot dažus mosfetus, uzzināsim tālāk sniegto informāciju:

Vienā no mūsu iepriekšējiem rakstiem mēs vispusīgi iemācījāmies izveidot vienkāršs Arduino sinusoidālo invertoru , šeit mēs redzēsim, kā to pašu Arduino projektu varētu piemērot a vienkāršs pilns tilts vai H-tilta invertora ķēde.

P-Channel un N-Channel Mosfets izmantošana

Lai viss būtu vienkārši, mēs izmantosim P-kanālu mosfetus augstajiem sānu mosfetiem un N-channel mosfets zemajiem sānu mosfets, tas ļaus mums izvairīties no sarežģītās sāknēšanas darbības un ļaus tieši integrēt Arduino signālu ar mosfets.

Projektēšanas laikā parasti tiek izmantoti N kanālu mosfeti pilna tilta invertori , kas nodrošina visideālāko strāvas pārslēgšanos pāri mosfetiem un slodzi, kā arī nodrošina daudz drošākus mosfets darba apstākļus.

Tomēr, ja un Tiek izmantoti p un n kanālu mosfeti , šaušanas risks un citi līdzīgi faktori visā mosfetā kļūst par nopietnu problēmu.

Tomēr, ja pārejas posmi tiek pienācīgi nodrošināti ar nelielu mirušo laiku, pārslēgšanos var padarīt pēc iespējas drošāku un varētu izvairīties no mosfetu izpūšanas.

Šajā dizainā esmu īpaši izmantojis Schmidt trigger NAND vārtus, izmantojot IC 4093, kas nodrošina, ka pārslēgšanās pa abiem kanāliem ir kraukšķīga, un to neietekmē jebkāda veida viltus pārejas vai zemi signāla traucējumi.

Vārtu N1-N4 loģiskā darbība

Kad tapa 9 ir 1. loģika un 8. tapa ir loģika 0

• N1 izeja ir 0, augšējā kreisajā pusē p-MOSFET ir ieslēgta, N2 izeja ir 1, apakšējā labajā pusē n-MOSFET ir ieslēgta.
• N3 izeja ir 1, augšējā labajā pusē p-MOSFET ir izslēgta, N4 izeja 0, apakšējā kreisajā pusē n-MOSFET ir izslēgta.
• Tieši tāda pati secība notiek pārējiem pa diagonāli savienotajiem MOSFET, kad 9. tapa ir loģika 0 un 8. tapa ir loģika 1.

Kā tas strādā

Kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā, šī Arduino bāzes pilnā tilta sinewave invertora darbību var saprast, izmantojot šādus punktus:

Arduino ir ieprogrammēts, lai izveidotu atbilstoši formatētus SPWM izvadus no 8. kontakta un 9. kontakta.

Kamēr viena no tapām ģenerē SPWM, komplementārā tapa tiek turēta zemu.

Attiecīgie izvadi no iepriekšminētajām pieslēgvietām tiek apstrādāti caur Šmita palaišanas NAND vārtiem (N1 --- N4) no IC 4093. Visi vārti ir sakārtoti kā invertori ar Šmita reakciju un tiek padoti uz pilna tilta draivera attiecīgajiem mosfetiem tīklā.

Kamēr tapas Nr. 9 ģenerē SPWM, N1 apgriež SPWM un nodrošina, ka attiecīgie augstie sānu tīkli reaģē un rīkojas atbilstoši SPWM augstajai loģikai, un N2 nodrošina to, ka zemās puses N kanāla mosfets rīkojas tāpat.

Šajā laikā tapa Nr. 8 tiek turēta pie loģiskās nulles (neaktīva), ko atbilstoši interpretē N3 N4, lai nodrošinātu, ka otrs H tilta komplementārais mosfet pāris paliek pilnībā izslēgts.

Iepriekš minētie kritēriji tiek identiski atkārtoti, kad SPWM paaudze pāriet uz tapu # 8 no tapas # 9, un noteiktie nosacījumi tiek nepārtraukti atkārtoti visā Arduino pinouts un pilna tilta mosfet pāri .

Akumulatora specifikācijas

Dotajai Arduino pilna tilta sinewave invertora shēmai izvēlētā akumulatora specifikācija ir 24V / 100Ah, tomēr akumulatoram var izvēlēties jebkuru citu vēlamo specifikāciju atbilstoši lietotāja vēlmēm.

Transformatora primārā sprieguma specifikācijām jābūt nedaudz zemākām par akumulatora spriegumu, lai nodrošinātu, ka SPWM RMS proporcionāli rada aptuveni 220 V līdz 240 V transformatora sekundārajā spriegumā.

Viss programmas kods ir sniegts šajā rakstā:

Sinewave SPWM kods

4093 IC pinouts

IRF540 pinout Detail (IRF9540 būs arī tāda pati pinout konfigurācija)

Vieglāka pilna tilta alternatīva

Zemāk redzamais attēls parāda aizstājējs H tilta dizains izmantojot P un N kanālu MOSFET, kas nav atkarīgs no IC, tā vietā parastos BJT izmanto kā draiverus MOSFET izolēšanai.

Alternatīvie pulksteņa signāli tiek piegādāti no Arduino dēlis , savukārt pozitīvie un negatīvie izejas no iepriekš minētās ķēdes tiek piegādāti Arduino DC ieejai.