U ovom ćemo postu konstruirati modificirani pretvarač sinusnog vala pomoću Arduina. Istražit ćemo metodologiju predloženog pretvarača sinusnog vala i na kraju ćemo pogledati simulirani izlaz ovog pretvarača.
Po
Razlika između Squarewave i Modificiranog Squarewave pretvarača
Pretvarači su nas spasili od kratkotrajnog nestanka struje u kući, industriji i hitnim službama. Kvaliteta snage koju isporučuju pretvarači ovisi o tome što vrsta pretvarača koristi se. Pretvarači su klasificirani u tri vrste: kvadratni, modificirani sinusni inverteri i čisti sinusni pretvarači.
Pretvarač kvadratnog vala ima lošu kvalitetu izlaza i sadrži puno harmonične buke koja možda nije prikladna za mnoge elektroničke uređaje. Njegov valni oblik ide gore-dolje prema vrhu. Ali, otporna opterećenja poput žarulja sa žarnom niti, grijača i nekih uređaja kod kojih zaposlenici SMPS nemaju problema s pretvaračima kvadratnog vala.
DO modificirani sinusni val ili precizno modificirani kvadratni val može pokretati većinu elektroničkih uređaja bez većih problema.
Oblik vala kreće se prema gore i spušta na nul volt i ostaje neki interval te prelazi na negativni vrh i vraća se na nul volt i ponavlja se ciklus. Ima harmoničnu buku, ali nije toliko loš kao kvadratni val i može se lako filtrirati. Ovaj se dizajn koristi u većini jeftinih pretvarača.
Čisti sinusni pretvarač ima najsofisticiraniji dizajn i skup. Može pokretati sve elektroničke uređaje, uključujući induktivna opterećenja, poput motora koji imaju problema u radu s drugim spomenutim izvedbama. Nema harmonike, a oblik vala je glatki sinusoidan.
Do sada znate osnovnu razliku između pretvarača sinusa, modificiranog sinusa i kvadratnih valova.
U ovom projektu gradimo pretvarač koji može isporučiti izlaz ekvivalentan pretvaraču sinusnog vala.
Sklop se može bolje razumjeti davanjem donjeg blok dijagrama:
Predloženi dizajn sastoji se od Arduina koji generira 50Hz konstantnog kvadratnog vala. Krug helikoptera IC 555 generira visokofrekventni impuls.
Stvarno sjeckanje ova dva signala vrši IC 7408, a to je AND vrata. Mješoviti signal se dovodi na ulaz MOSFET-a. Frekvencija IC 555 može se mijenjati za podešavanje izlaznog napona podešavanjem promjenjivog otpora.
Kružni dijagram:
Stalni kvadratni val od 50 Hz generira se na pinu 7 i pinu 8 Arduina. Ovaj se flip-flop signal dovodi na pin # 1 i pin # 4 IC 7408. Ove dvije iglice su od dva različita AND ulaza.
Signal za usitnjavanje visoke frekvencije dovodi se na pin # 2 i # 5. AND ulaz dopušta samo kada su dva ulaza visoka, budući da je izlaz frekvencije Arduino niži, a IC555 veći, dobivamo usitnjeni signal na odgovarajućem izlaznom ulazu.
Sjeckani izlaz dovodi se na MOSFET s otpornikom za ograničavanje struje za ograničavanje brzine punjenja kondenzatora. Ako vam je potrebna veća snaga, može se koristiti transformator od 12V 15A ili više.
Preko izlaza koristi se varistor od metalnog oksida od 400 V za suzbijanje početnog visokonaponskog udara, a uključivanje pretvarača može iznositi nekoliko stotina volti.
Za arduino se koristi izvor od 9 V kao izvor stalnog napona. Kapacitet 1000uF ili veći može se koristiti na ulazu u bateriju za glatko pokretanje i za zaštitu pretvarača od naglih oscilacija napona.
Krug sjeckalice:
Krug helikoptera jednostavni je generator promjenjive frekvencije, a krug je samorazumljiv.
Sada da vidimo koliko je dobro frekvencija iz Arduina usitnjena visokofrekventnim krugom generatora kako bi se postigao ekvivalent sinusnog vala.
Gornja simulacija opisuje izlaz iz arduina. To je jednostavan i stabilan signal od 50 Hz.
Gornja simulacija prikazuje oblik vala nakon usitnjavanja konstantnog signala od 50 Hz. Širina omjera usitnjavanja može se podesiti podešavanjem promjenjivog otpora, a koji također određuje izlazni napon.
Gornji nasjeckani signal možda neće izgledati poput sinusnog vala. Sjeckani oblik pravog sinusnog pretvarača eksponencijalno se povećava i smanjuje po osi x. Ali započnite s jednostavnim dizajnom, frekvencija sjeckanja ostaje konstantna i dovoljno dobra da pokreće većinu elektroničkih uređaja.
Program za 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----------//
Za verziju Full Bridgea možete se pozvati na ovaj dizajn: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/
Prethodno: Instaliranje sustava regenerativnog prekida u automobile Dalje: Krug regulatora ventila vodene pumpe s dvije cijevi
