מעגל מהפך גל סינוס Arduino שונה

בפוסט זה אנו הולכים לבנות מהפך גלי סינוס שונה באמצעות Arduino. נחקור את המתודולוגיה של מהפך גל הסינוס המוצע ולבסוף, נסתכל על הפלט המדומה של מהפך זה.

על ידי

ההבדל בין גל ריבועי ומהפך ריבועי שונה

הממירים הצילו אותנו מהפסקות חשמל לטווח קצר בבית, בתעשיות ובחדרי מיון. איכות ההספק המסופקת על ידי הממירים משתנה בהתאם למה סוג מהפך משמש. הממירים מסווגים לשלושה סוגים: גל מרובע, גל סינוס שונה וממירי גל סינוס טהורים.

מהפך גל מרובע בעל תפוקה באיכות ירודה ומכיל הרבה רעש הרמוני אשר אולי לא מתאים להרבה גאדג'טים אלקטרוניים. צורת הגל שלו עולה ויורדת בשיאה. עם זאת, עומסי התנגדות כגון נורות ליבון, תנור ומכשירים מסוימים אשר SMPS העובדים אינם מציגים בעיה עם ממירי גל מרובע.

ל גל סינוס שונה או גל מרובע שונה ליתר דיוק יכול להריץ את רוב הגאדג'טים האלקטרוניים בלי הרבה בעיות.

צורת הגל עולה לשיא ויורדת לאפס וולט ונשארת במשך מרווח כלשהו ועולה לשיא שלילי וחוזרת לאפס וולט ומחזור חוזר. יש לו רעש הרמוני אך לא רע כמו גל מרובע וניתן לסנן אותו בקלות. עיצוב זה משמש ברוב הממירים הזולים.

לממיר גל סינוס טהור יש עיצוב מתוחכם ביותר ויקר. זה יכול להפעיל את כל המכשירים האלקטרוניים כולל עומסי אינדוקציה כגון מנועים שיש להם בעיות בתפעול עם עיצובים אחרים שהוזכרו. אין בו הרמוניות וצורת הגלים היא סינוסית חלקה.

עד עכשיו אתה יודע את ההבדל הבסיסי בין סינוס, סינוס שונה וממירים של גל מרובע.

בפרויקט זה אנו בונים מהפך שיכול לספק תפוקה המקבילה למהפך גלי סינוס.

ניתן להבין את המעגל בצורה טובה יותר על ידי תרשים הבלוקים הנתון להלן:

התכנון המוצע מורכב מארדואינו המייצר גל מרובע קבוע של 50 הרץ. מעגל מסוק IC 555 מייצר דופק בתדירות גבוהה.

הקיצוץ בפועל של שני האותות הללו נעשה על ידי IC 7408, שהוא AND gate. האות המעורבב מוזר לשער של MOSFET. ניתן לשנות את התדר של IC 555 לצורך התאמת מתח המוצא על ידי כוונון הנגד המשתנה.

תרשים מעגל:

הגל המרובע הקבוע של 50 הרץ נוצר על פני סיכה מס '7 וסיכה מס' 8 של ארדואינו. אות הכפכף הזה מוזן לסיכה מס '1 ולסיכה מס' 4 של IC 7408. שני הסיכות הללו הן משני AND שערים שונים.

אות הקיצוץ בתדירות גבוהה מוזרם לסיכה מספר 2 ומס '5. שער AND מאפשר רק כאשר שתי כניסות גבוהות, מכיוון שפלט התדרים של Arduino נמוך יותר ו- IC555 גבוה יותר, אנו מקבלים אות קצוץ בפלט השער המתאים.

התפוקה הקצוצה מוזנת ל- MOSFET עם נגד מגביל זרם להגבלת קצב טעינת קבלים השער. ניתן להשתמש בשנאי 12V 15A ומעלה אם אתה זקוק לפלט הספק גבוה יותר.

וריסטור תחמוצת מתכת 400 וולט משמש לרוחב הפלט לדיכוי נחשול מתח גבוה ראשוני בזמן הפעלת המהפך, זה יכול להיות בעוצמה של כמה מאות וולט.

רגולטור 9V משמש ל arduino כמקור מתח קבוע. ניתן להשתמש בקיבול של 1000uF ומעלה בכניסת הסוללה להפעלה חלקה ולהגנה על המהפך מפני תנודות מתח פתאומיות.

מעגל מסוק:

מעגל המסוק הוא מחולל תדרים משתנה פשוט, והמעגל מסביר את עצמו.
עכשיו בואו נראה עד כמה התדר מארדואינו נחתך על ידי מעגל גנרטורים בתדרים גבוהים כדי להשיג שווה ערך לגל סינוס.

הסימולציה שלעיל מתארת ​​את הפלט מ- arduino. זהו אות 50Hz פשוט ויציב.

הסימולציה שלעיל מציגה את צורת הגל לאחר קיצוץ האות הקבוע 50Hz. ניתן לכוונן את רוחב יחס הקיצוץ על ידי כוונון הנגד המשתנה וקובע גם את מתח המוצא.

האות הקצוץ הנ'ל עשוי שלא להיראות כמו גל סינוס. צורת הגל הקצוץ של מהפך גל סינוס אמיתי גדלה ויורדת באופן אקספוננציאלי על פני ציר ה- X. אבל התחל בתכנון פשוט תדר הקיצוץ נשאר קבוע וטוב מספיק להפעלת רוב הגאדג'טים האלקטרוניים.

תוכנית לארדואינו:

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

לגרסת Full Bridge ניתן לעיין בעיצוב זה: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/