В гостях у Самоделкина! » Темы » Советы » Две схемы инвертора 12 -220 вольт на ардуино

Две схемы инвертора 12 -220 вольт на ардуино


Инвертор 12 -220 вольт на Arduino чистым синусом с полным кодом программы.


Теория
Достижение выхода синусоидальной волны довольно сложно и не может быть рекомендовано для инверторов, потому что электронные устройства обычно не "любят" экспоненциально возрастающие токи или напряжения. Поскольку инверторы в основном изготавливаются с использованием твердотельных электронных устройств, синусоидальная форма волны обычно исключается.

Электронные силовые устройства при работе с синусоидальными волнами дают неэффективные результаты, так как устройства, как правило, греются по сравнению при работе с прямоугольными импульсами.

Таким образом, лучший вариант для реализации синусоидальной волны на инверторе это - ШИМ, что означает широтно-импульсную модуляцию или PWM .

PWM-это усовершенствованный способ (цифровой вариант) выставления экспоненциальной формы волны через пропорционально изменяющиеся квадратные ширины импульсов, чистое значение которых вычисляется точно в соответствии с чистым значением выбранной экспоненциальной формы волны, здесь "чистое" значение относится к СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОМУ значению. Поэтому вычисленная ШИМ со ссылкой на данную синусоидальную волну может использоваться в качестве идеального эквивалента для репликации данной синусоиды. Кроме того, PWMs будет идеально совместимым с электронными приборами силы (mosfets, BJTs, IGBTS) и позволяет использование их с минимальным тепловыделением.

Что такое SPWM
Самый обычный метод производить PWM sinewaver (синусоидную волну) или SPWM, путем подачи нескольких экспоненциально изменчивых сигналов к входу операционного усилителя для необходимой обработки. Среди двух входных сигналов один должен быть намного выше по частоте по сравнению с другим.

Использование двух входных сигналов
Как упоминалось в предыдущем разделе, процедура включает подачу двух экспоненциально изменяющихся сигналов на входы операционного усилителя.
Здесь операционный усилитель сконфигурирован как типичный компаратор, поэтому мы можем предположить, что операционный усилитель мгновенно начнет сравнивать мгновенные уровни напряжения этих двух наложенных сигналов в тот момент, когда они появляются или применяются к его входам.

Для того чтобы операционный усилитель мог правильно реализовать необходимые синусоидальные ШИМ на своем выходе, необходимо, чтобы один из сигналов имел гораздо более высокую частоту, чем другой. Более медленная частота здесь-та, которая должна быть синусоидальной волной образца, которая должна имитироваться (реплицироваться) PWMs.

В идеале, оба сигнала должны быть синусоидальными (один с более высокой частотой, чем другой), однако то же самое может быть реализовано путем включения треугольной волны (высокая частота) и синусоидальной волны (выборочная волна с низкой частотой). Как видно на следующих изображениях, высокочастотный сигнал неизменно подается на инвертирующий вход ( - ) операционного усилителя, в то время как другой более медленный синусоидальный сигнал подается на не инвертирующий ( + ) вход операционного усилителя. В худшем случае оба сигнала могут быть треугольными волнами с рекомендуемыми уровнями частоты, как описано выше. Тем не менее, это поможет в достижении достаточно хорошего эквивалента PWM sinewave.

Сигнал с более высокой частотой называется несущим сигналом, в то время как более медленный сигнал выборки называется модулирующим входом.

Создание SPWM с треугольной и сухожильной волной
Обращаясь к приведенному выше рисунку, возможно ясно визуализировать через нанесенные точки различные совпадающие или перекрывающиеся точки напряжения двух сигналов в течение заданного промежутка времени. Горизонтальная ось показывает период времени формы волны, пока вертикальная ось показывает уровни напряжения тока 2 одновременно бежит, наложенной формы волны. Рисунок информирует нас о том, как операционный усилитель будет реагировать на показанные совпадающие мгновенные уровни напряжения двух сигналов и производить соответственно меняющуюся синусоидальную ШИМ на своем выходе. Операционный усилитель (ОУ) просто сравнивает, уровни напряжения тока волны быстрого треугольника меняя мгновенно синусоидальную волну (это может также быть волна треугольника), и проверяет случаи, во время которых напряжение тока формы волны треугольника может быть ниже, чем напряжение тока волны синуса и отвечает немедленно создавать высокую логику на своих выходах.

Это сохраняется до тех пор, пока потенциал волны треугольника продолжает быть ниже потенциала волны синуса, и момент, когда потенциал волны синуса обнаружен, чтобы быть ниже, чем мгновенный потенциал волны треугольника, выходы возвращаются с минимумом и выдерживают, пока ситуация не повторяется.

Это непрерывное сравнение мгновенных уровней потенциала двух наложенных друг на друга волновых форм на двух входах операционных усилителей приводит к созданию соответственно изменяющихся ШИМ, которые могут точно повторять синусоидальную форму, приложенную к не инвертирующему входу операционного усилителя.

Операционный усилитель и SPWM
На следующем рисунке показано моделирование вышеуказанной операции:
Две схемы инвертора 12 -220 вольт на ардуино

Здесь мы можем наблюдать, как реализуется практически, и именно так операционный усилитель будет выполнять то же самое (хотя и с гораздо большей скоростью, в МС).

Операция вполне очевидна и отчетливо показывает, как операционный усилитель должен обрабатывать синусоидальную волну ШИМ путем сравнения двух одновременно меняющихся сигналов на его входах, как описано в предыдущих разделах.

На самом деле операционный усилитель будет обрабатывать синусоидальные ШИМ гораздо более точно, чем показанное выше моделирование, может быть в 100 раз лучше, создавая чрезвычайно однородные и хорошо измеренные ШИМ, соответствующие подаваемому образцу. Синусоида.

Инвертор на ардуино две схемы

список деталей
Все резисторы 1/4 ватт, 5% CFR
• 10K = 4
• 1K = 2
• BC547 = 4шт
• МОП-транзисторы IRF540 = 2шт
Arduino UNO = 1
• Трансформатор = 9-0-9V/220V/120V .
• Батарея = 12V


Конструкция на самом деле очень проста, как показано на следующем рисунке.

Pin#8 и pin#9 создают ШИМ альтернативно и переключают Мосфеты с такой же ШИМ.
Мосфет в свою очередь наводит на трансформатор сильно токовую форму волны SPWM, используя силу батареи, заставляя вторичку трансформатора произвести идентичную форму волны.

Предлагаемая схема инвертора Arduino может быть обновлена до любого предпочтительного более высокого уровня мощности, просто заменив Мосфеты и трансформатор соответственно, в качестве альтернативы вы также можете преобразовать это в полный мост или Н-мостовой синусоидальный инвертор
Питание платы Arduino

Изображения формы волны для Arduino SPWM

Поскольку плата Arduino будет производить выход 5V, это может быть не идеальное значение для непосредственного управления МОП-транзисторами.

Поэтому необходимо поднимать уровень строба к 12V так, что Мосфеты будут работать правильно без нагрева приборов.

Чтобы убедиться, что Мосфеты не запускается во время загрузки или запуска Arduino, необходимо добавить следующий генератор задержки и подключить к базе транзисторов BC547.Это защитит Мосфеты и предотвратит их сгорание во время переключения питания и при загрузке Arduino.

Добавление автоматического регулятора напряжения
Так же, как и на любом другом инверторе, на выходе этой конструкции ток может подняться до небезопасных пределов, когда батарея полностью заряжена.

Чтобы контролировать это добавим автоматический регулятор напряжения тока.
Коллекторы BC547 должны быть подключены к основаниям левой пары BC547, которые подключены к Arduino через резисторы 10K.

Второй вариант инвертора с использованием микросхемы sn7404/к155лн1


Важно:
Чтобы избежать случайного включения перед загрузкой Arduino, простая задержка в цепи таймера может быть включена в вышеуказанную конструкцию, как показано ниже:


Код программы:

/*
This code was based on Swagatam SPWM code with changes made to remove errors. Use this code as you would use any other Swagatam’s works.
Atton Risk 2017
*/
const int sPWMArray[] = {500,500,750,500,1250,500,2000,500,1250,500,750,500,500}; // This is the array with the SPWM values change them at will
const int sPWMArrayValues = 13; // You need this since C doesn’t give you the length of an Array
// The pins
const int sPWMpin1 = 10;
const int sPWMpin2 = 9;
// The pin switches
bool sPWMpin1Status = true;
bool sPWMpin2Status = true;
void setup()
{
pinMode(sPWMpin1, OUTPUT);
pinMode(sPWMpin2, OUTPUT);
}
void loop()
{
// Loop for pin 1
for(int i(0); i != sPWMArrayValues; i++)
{
if(sPWMpin1Status)
{
digitalWrite(sPWMpin1, HIGH);
delayMicroseconds(sPWMArray[i]);
sPWMpin1Status = false;
}
else
{
digitalWrite(sPWMpin1, LOW);
delayMicroseconds(sPWMArray[i]);
sPWMpin1Status = true;
}
}
// Loop for pin 2
for(int i(0); i != sPWMArrayValues; i++)
{
if(sPWMpin2Status)
{
digitalWrite(sPWMpin2, HIGH);
delayMicroseconds(sPWMArray[i]);
sPWMpin2Status = false;
}
else
{
digitalWrite(sPWMpin2, LOW);
delayMicroseconds(sPWMArray[i]);
sPWMpin2Status = true;
}
}
}

Удачи.

Автор:


инженер-электронщик (dipIETE ), любитель, изобретатель, дизайнер схем/печатных плат, производитель.

Источник

Восстановление токарного станка ТВ-6М для мастерской

Что можно сделать из одного деревянного бруска кроме Буратино. Правильно, строительный пузырьковый уровень

Добавить комментарий

    • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
      bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
      sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
      stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
      smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
      heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
      not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
      tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
      badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
      censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
5 комментариев
  1. Иван_Похмельев
    Раздел "Теория" - редкостный бессвязный бред!
  2. Иван_Похмельев
    Переписчик взялся пересказывать материал по тематике, в которой совершенно не разбирается:
    Коллекторы BC547 должны быть подключены к основаниям левой пары BC547
    1. Korolev
      Переписчик взялся пересказывать материал по тематике, в которой совершенно не разбирается:
      Там очень много несуразностей, и мне показалось (возможно я и ошибаюсь), что для автора русский язык иностранный, поэтому он автопереводом со своего родного - на английский, а с английского на русский, т.к. прямого автоперевода возможно и нет! Но это только мои догадки! scratch
  3. Гость Андрей
    Рекомендую в качестве драйвера поставить микросхему IR4427 - два драйвера нижнего ключа без инверсии.
  4. Riddick
    А где блин выходные параметры?

Привет, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

Добавьте самоделку

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

Последние комментарии

Все комментарии
Новые самоделки на почту

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.