Модифицированная схема синусоидального инвертора Arduino

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





В этом посте мы собираемся построить модифицированный синусоидальный инвертор с использованием Arduino. Мы исследуем методологию предлагаемого синусоидального инвертора и, наконец, рассмотрим моделированный выход этого инвертора.

К



Разница между прямоугольным и модифицированным прямоугольным преобразователем

Инверторы спасли нас от кратковременных отключений электричества дома, на производстве и в отделениях неотложной помощи. Качество мощности, подаваемой инверторами, варьируется в зависимости от того, что тип инвертора используется. Инверторы подразделяются на три типа: прямоугольные, модифицированные синусоидальные и чисто синусоидальные.

Преобразователь прямоугольной формы имеет низкое качество вывода и содержит много гармонических шумов, которые могут не подходить для многих электронных устройств. Его форма волны идет вверх и вниз по пику. Но резистивные нагрузки, такие как лампы накаливания, нагреватели и некоторые устройства, на которых работают SMPS, не вызывают проблем с преобразователями прямоугольной формы.



К модифицированная синусоида или модифицированная прямоугольная волна, если быть точным, могут без особых проблем работать с большинством электронных устройств.

Форма волны достигает пика и опускается до нуля вольт и остается в течение некоторого интервала, затем идет отрицательный пик и возвращается к нулю вольт, и цикл повторяется. Он имеет гармонический шум, но не такой плохой, как прямоугольная волна, и его легко фильтровать. Эта конструкция используется в большинстве недорогих инверторов.

Чисто синусоидальный инвертор имеет самую изысканную и дорогую конструкцию. Он может работать со всеми электронными устройствами, включая индуктивные нагрузки, такие как двигатели, которые имеют проблемы в работе с другими упомянутыми конструкциями. В нем нет гармоник, а форма волны - гладкая синусоидальная.

К настоящему моменту вы знаете основное различие между синусоидальными, модифицированными синусоидальными и прямоугольными преобразователями.

В этом проекте мы конструируем инвертор, который может обеспечить выход, эквивалентный синусоидальному инвертору.

Схема может быть лучше понятна с помощью приведенной ниже блок-схемы:

Предлагаемая конструкция состоит из Arduino, который генерирует постоянную прямоугольную волну 50 Гц. Схема прерывателя IC 555 генерирует высокочастотный импульс.

Фактическое прерывание этих двух сигналов осуществляется IC 7408, который является логическим элементом И. Смешанный сигнал подается на затвор полевого МОП-транзистора. Частота IC 555 может быть изменена для регулировки выходного напряжения путем настройки переменного резистора.

Принципиальная электрическая схема:

Модифицированная схема синусоидального инвертора Arduino

Постоянная прямоугольная волна 50 Гц генерируется на контактах №7 и №8 Arduino. Этот сигнал триггера подается на контакты №1 и №4 микросхемы IC 7408. Эти два контакта имеют два разных логических элемента И.

Сигнал прерывания высокой частоты подается на контакты №2 и №5. Логический элемент И допускает только когда два входа имеют высокий уровень, так как выходная частота Arduino ниже, а выходная частота IC555 выше, мы получаем прерывистый сигнал на соответствующем выходе логического элемента.

Прерванный выход подается на полевой МОП-транзистор с токоограничивающим резистором для ограничения скорости заряда затворного конденсатора. Если вам нужна более высокая выходная мощность, можно использовать трансформатор 12 В 15 А или выше.

На выходе используется металлооксидный варистор на 400 В для подавления начального выброса высокого напряжения, при включении инвертора он может составлять несколько сотен вольт.

В качестве источника постоянного напряжения для Arduino используется стабилизатор на 9 В. Емкость 1000 мкФ или выше может использоваться на входе батареи для плавного запуска и для защиты инвертора от резких колебаний напряжения.

Схема прерывателя:

Схема прерывателя представляет собой простой генератор переменной частоты, и схема не требует пояснений.
Теперь давайте посмотрим, насколько хорошо частота Arduino прерывается схемой высокочастотного генератора для достижения эквивалента синусоидальной волны.

Приведенная выше симуляция описывает вывод Arduino. Это простой и стабильный сигнал 50 Гц.

Приведенное выше моделирование показывает форму волны после прерывания постоянного сигнала 50 Гц. Ширина коэффициента прерывания может регулироваться настройкой переменного резистора, который также определяет выходное напряжение.

Вышеупомянутый прерванный сигнал может не выглядеть как синусоида. Форма прерывистой волны настоящего синусоидального инвертора увеличивается и уменьшается экспоненциально по оси x. Но начните с простой конструкции, частота прерывания останется постоянной и достаточно хорошей для работы большинства электронных устройств.

Программа для 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----------//

Для версии Full Bridge вы можете обратиться к этому проекту: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/




Предыдущая: Установка регенеративной тормозной системы в автомобилях Следующая статья: Двухтрубная схема контроллера клапана водяного насоса