Arduino modificētā sinusa viļņu invertora shēma

Šajā amatā mēs izveidosim modificētu sinusoidālo invertoru, izmantojot Arduino. Mēs izpētīsim ierosinātā sinusa viļņu invertora metodiku un, visbeidzot, apskatīsim šī invertora simulēto izvadi.

Autors

Starpība starp Squarewave un modificēto Squarewave Inverter

Invertori mūs izglāba no īstermiņa elektrības padeves pārtraukumiem mājās, rūpniecībā un neatliekamās palīdzības telpās. Inverteru piegādātās enerģijas kvalitāte mainās atkarībā no tā invertora tips tiek izmantots. Invertori tiek klasificēti trīs tipos: kvadrātveida, modificēta sinusa un tīra sinusa viļņu invertori.

Kvadrātveida viļņu invertoram ir sliktas kvalitātes izeja, un tajā ir daudz harmonisku trokšņu, kas, iespējams, nav piemērots daudziem elektroniskajiem sīkrīkiem. Tā viļņu forma iet uz augšu un uz leju. Bet pretestības slodzes, piemēram, kvēlspuldzes, sildītājs un dažas ierīces, kuras SMPS darbinieki nerada problēmas ar kvadrātveida viļņu invertoriem.

TO modificēts sinusa vilnis vai precīzi modificēts kvadrātveida vilnis var darbināt lielāko daļu elektronisko sīkrīku bez lielām problēmām.

Viļņa forma sasniedz maksimumu un nolaižas līdz nullei un paliek uz noteiktu intervālu un iet uz negatīvo maksimumu un atgriežas pie nulles volta un cikla atkārtojumi. Tam ir harmonisks troksnis, bet tas nav tik slikts kā kvadrātveida vilnis, un to var viegli filtrēt. Šis dizains tiek izmantots lielākajā daļā lēto invertoru.

Tīram sinusa viļņu invertoram ir vismodernākais dizains un dārgs. Tas var darbināt visas elektroniskās ierīces, ieskaitot induktīvās slodzes, piemēram, motorus, kuriem ir problēmas darboties ar citu minēto konstrukciju. Tam nav harmoniku, un viļņu forma ir gluda sinusoidāla.

Tagad jūs zināt pamata atšķirību starp sinusa, modificētā sinusa un kvadrātveida viļņu invertoriem.

Šajā projektā mēs konstruējam invertoru, kas var nodrošināt sinusa viļņu invertoram līdzvērtīgu izvadi.

Kontūru labāk var saprast, izmantojot zemāk esošo blokshēmu:

Piedāvātais dizains sastāv no Arduino, kas ģenerē 50Hz nemainīgu kvadrātveida vilni. IC 555 smalcinātāja ķēde ģenerē augstfrekvences impulsu.

Šo divu signālu faktisko sasmalcināšanu veic IC 7408, kas ir AND vārti. Jauktais signāls tiek virzīts uz MOSFET vārtiem. IC 555 frekvenci var mainīt, pielāgojot izejas spriegumu, noskaņojot mainīgo rezistoru.

Ķēdes shēma:

Pastāvīgais 50Hz kvadrātveida vilnis tiek ģenerēts pāri Arduino tapām Nr. 7 un tapām Nr. 8. Šis flip-flop signāls tiek ievadīts IC 7408 tapām Nr. 1 un tapām Nr. 4. Šīm divām tapām ir divi atšķirīgi vārti AND.

Augstas frekvences smalcināšanas signāls tiek ievadīts 2. un 5. tapā. AND vārti pieļauj tikai tad, ja divas ieejas ir augstas, jo Arduino frekvences izeja ir zemāka un IC555 augstāka, mēs iegūstam sasmalcinātu signālu pie attiecīgā vārtu izejas.

Sasmalcinātā izeja tiek padota MOSFET ar strāvas ierobežojošo rezistoru vārtu kondensatora uzlādes ātruma ierobežošanai. Ja jums nepieciešama lielāka jaudas jauda, ​​var izmantot 12V 15A vai augstāku nominālo transformatoru.

400 V metāla oksīda varistors tiek izmantots izejā, lai nomāktu sākotnējo augstsprieguma lēcienu, savukārt, ieslēdzot invertoru, tas varētu būt vairāki simti voltu.

Arduino kā pastāvīga sprieguma avotu izmanto 9V regulatoru. Lai vienmērīgi iedarbinātu un invertoru pasargātu no pēkšņām sprieguma svārstībām, pie akumulatora ieejas var izmantot 1000uF vai lielāku kapacitāti.

Smalcinātāja ķēde:

Smalcinātāja ķēde ir vienkāršs mainīgas frekvences ģenerators, un ķēde ir pašsaprotama.
Tagad redzēsim, cik labi frekvence no Arduino tiek sasmalcināta ar augstfrekvences ģeneratora ķēdi, lai sasniegtu sinusa viļņu ekvivalentu.

Iepriekš minētā simulācija apraksta arduino izvadi. Tas ir vienkāršs un stabils 50Hz signāls.

Iepriekš minētā simulācija parāda viļņu formu pēc nemainīga 50Hz signāla sasmalcināšanas. Sasmalcināšanas koeficienta platumu var noregulēt, noregulējot mainīgo rezistoru un kas nosaka arī izejas spriegumu.

Iepriekš minētais sasmalcinātais signāls var neizskatīties kā sinusa vilnis. Īsta sinusa viļņu invertora sasmalcinātā viļņa forma eksponenciāli palielinās un samazinās pa x asi. Bet sāciet vienkāršu dizainu, sasmalcināšanas frekvence paliek nemainīga un pietiekami laba, lai darbinātu lielāko daļu elektronisko sīkrīku.

Programma Arduino:

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

Pilna tilta versijai varat atsaukties uz šo dizainu: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/