În acest post vom construi un invertor de undă sinusoidală modificat folosind Arduino. Vom explora metodologia invertorului cu undă sinusoidală propusă și, în cele din urmă, vom arunca o privire la ieșirea simulată a acestui invertor.
De
Diferența dintre Squarewave și Squarewave Inverter modificat
Invertoarele ne-au salvat de la întreruperile pe termen scurt la domiciliu, industrii și săli de urgență. Calitatea puterii livrate de invertoare variază în funcție de ce tipul invertorului este folosit. Invertoarele sunt clasificate în trei tipuri: unde pătrate, unde sinusoidale modificate și invertoare cu undă sinusoidală pură.
Un invertor cu unde pătrate are o ieșire de calitate slabă și conține o mulțime de zgomot armonic, care poate nu este potrivit pentru multe dispozitive electronice. Forma sa de undă crește în sus și în jos. Dar, încărcăturile rezistive, cum ar fi becurile incandescente, încălzitorul și unele dispozitive ale căror angajați SMPS nu prezintă probleme cu invertoarele cu undă pătrată.
LA undă sinusoidală modificată sau unde pătrate modificate pentru a fi precise pot rula majoritatea gadgeturilor electronice fără probleme.
Forma de undă crește și coboară la zero volți și rămâne pentru un anumit interval și merge la vârf negativ și revine la zero volți și se repetă ciclul. Are zgomot armonic, dar nu la fel de rău ca unda pătrată și poate fi filtrat cu ușurință. Acest design este utilizat în majoritatea invertoarelor ieftine.
Un invertor cu undă sinusoidală pură are un design sofisticat și unul scump. Poate rula toate dispozitivele electronice, inclusiv sarcini inductive, cum ar fi motoarele care au probleme de funcționare cu alte modele menționate. Nu are armonici și forma undelor este sinusoidală netedă.
Acum știți diferența de bază între invertoarele sinusoidale, sinusoidale modificate și unde pătrate.
În acest proiect, construim un invertor care poate furniza o ieșire echivalentă cu invertorul cu undă sinusoidală.
Circuitul poate fi înțeles mai bine prin diagrama bloc dată mai jos:
Proiectarea propusă constă dintr-un Arduino care generează undă pătrată constantă de 50Hz. Un circuit chopper IC 555 generează impulsuri de înaltă frecvență.
Tăierea efectivă a acestor două semnale se face prin IC 7408, care este poarta ȘI. Semnalul mixt este alimentat la poarta MOSFET. Frecvența IC 555 poate fi variată pentru reglarea tensiunii de ieșire prin reglarea rezistenței variabile.
Diagrama circuitului:
Unda pătrată constantă de 50Hz este generată pe pinul 7 și pinul 8 al Arduino. Acest semnal de flip-flop este alimentat la pinul 1 și pinul 4 al IC 7408. Acești doi pini au două porți AND diferite.
Semnalul de tocare de înaltă frecvență este alimentat la pinul # 2 și # 5. Poarta AND permite numai atunci când două intrări sunt mari, deoarece ieșirea de frecvență Arduino este mai mică și IC555 mai mare, obținem semnalul tăiat la ieșirea corespunzătoare a porții.
Ieșirea tăiată este alimentată către MOSFET cu un rezistor de limitare a curentului pentru a limita rata de încărcare a condensatorului de poartă. Un transformator de 12V 15A sau mai mare poate fi utilizat dacă aveți nevoie de o putere de putere mai mare.
Un varistor de oxid de metal de 400V este utilizat pe ieșire pentru a suprima supratensiunea inițială de înaltă tensiune în timp ce porniți invertorul, putând avea o magnitudine de câteva sute de volți.
Un regulator de 9V este utilizat pentru arduino ca sursă de tensiune constantă. O capacitate de 1000 uF sau mai mare poate fi utilizată la intrarea bateriei pentru pornirea lină și pentru a proteja invertorul de fluctuațiile bruște de tensiune.
Circuit chopper:
Circuitul chopperului este un generator simplu de frecvență variabilă, iar circuitul se explică de la sine.
Acum, să vedem cât de bine este tăiată frecvența de la Arduino de circuitul generatorului de înaltă frecvență pentru a obține echivalent de undă sinusoidală.
Simularea de mai sus descrie ieșirea de la arduino. Este un semnal simplu și stabil de 50Hz.
Simularea de mai sus arată forma de undă după tăierea semnalului constant de 50Hz. Lățimea raportului de tocare poate fi ajustată prin reglarea rezistenței variabile și care determină și tensiunea de ieșire.
Este posibil ca semnalul tăiat mai sus să nu arate ca o undă sinusoidală. Forma de undă tăiată a unui invertor de undă sinusoidală reală crește și scade exponențial pe axa x. Dar începeți un design simplu, frecvența de tocare rămân constantă și suficient de bună pentru a rula majoritatea gadgeturilor electronice.
Program pentru 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----------//
Pentru o versiune Full Bridge puteți consulta acest design: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/
Precedent: Instalarea sistemului de rupere regenerativă în automobile Următorul: Circuit de control al supapei pompei de apă cu două conducte
