In deze post gaan we een gemodificeerde sinusomvormer bouwen met Arduino. We zullen de methodologie van de voorgestelde sinusomvormer onderzoeken en tot slot kijken we naar de gesimuleerde output van deze omvormer.
Door
Verschil tussen blokgolf en gemodificeerde blokgolfomvormer
Omvormers hebben ons gered van kortstondige stroomstoringen in huis, industrieën en meldkamers. De kwaliteit van het door omvormers geleverde vermogen varieert afhankelijk van wat type omvormer is gebruikt. Omvormers worden ingedeeld in drie typen: blokgolfomvormers, gemodificeerde sinusomvormers en zuivere sinusomvormers.
Een blokgolfomvormer heeft een output van slechte kwaliteit en bevat veel harmonische ruis die mogelijk niet geschikt is voor veel elektronische gadgets. Zijn golfvorm gaat op en neer piek. Maar weerstandsbelastingen zoals gloeilampen, verwarming en sommige apparaten die werknemers SMPS vertonen, vertonen geen probleem met blokgolfomvormers.
NAAR gemodificeerde sinusgolf of gemodificeerde blokgolf om precies te zijn kan de meeste elektronische gadgets zonder veel problemen uitvoeren.
De golfvorm gaat met een piek omhoog en daalt tot nul volt en blijft gedurende een bepaald interval en wordt een negatieve piek en keert terug naar nul volt en cyclusherhalingen. Het heeft harmonische ruis, maar niet zo erg als blokgolf en kan gemakkelijk worden gefilterd. Dit ontwerp wordt gebruikt in de meeste goedkope omvormers.
Een zuivere sinusomvormer heeft het meest geavanceerde ontwerp en is duur. Het kan alle elektronische apparaten aansturen, inclusief inductieve belastingen zoals motoren die problemen hebben bij het werken met andere genoemde ontwerpen. Het heeft geen harmonischen en de golfvorm is glad sinusvormig.
U kent nu het fundamentele verschil tussen sinus-, gemodificeerde sinus- en blokgolfomvormers.
In dit project bouwen we een omvormer die een output kan leveren die equivalent is aan een sinusomvormer.
Het circuit kan beter worden begrepen door het onderstaande blokschema:
Het voorgestelde ontwerp bestaat uit een Arduino die een constante blokgolf van 50 Hz genereert. Een IC 555-choppercircuit genereert hoogfrequente pulsen.
Het feitelijke afsnijden van deze twee signalen wordt gedaan door IC 7408, de EN-poort. Het gemengde signaal wordt naar de poort van MOSFET gevoerd. De frequentie van IC 555 kan worden gevarieerd voor het aanpassen van de uitgangsspanning door de variabele weerstand af te stemmen.
Schakelschema:
De constante 50Hz blokgolf wordt gegenereerd over pin # 7 en pin # 8 van Arduino. Dit flip-flop-signaal wordt naar pin # 1 en pin # 4 van IC 7408 gestuurd. Deze twee pinnen zijn van twee verschillende EN-poorten.
Het hoogfrequente chopsignaal wordt naar pin # 2 en # 5 gevoerd. De EN-poort staat alleen toe als twee ingangen hoog zijn, aangezien de Arduino-frequentie-uitgang lager is en IC555 hoger, krijgen we een gehakt signaal bij de overeenkomstige poortuitgang.
De afgesneden uitgang wordt naar MOSFET gevoerd met een stroombegrenzende weerstand om de laadsnelheid van de poortcondensator te beperken. Een transformator van 12 V 15 A of hoger kan worden gebruikt als u een hoger wattage nodig hebt.
Een 400V metaaloxidevaristor wordt over de uitgang gebruikt om de initiële hoogspanningspiek te onderdrukken terwijl de omvormer wordt ingeschakeld, deze kan enkele honderden volts groot zijn.
Een 9V-regelaar wordt gebruikt voor Arduino als constante spanningsbron. Een capaciteit van 1000uF of hoger kan worden gebruikt bij de batterij-ingang voor een soepele start en om de omvormer te beschermen tegen plotselinge spanningsschommelingen.
Chopper circuit:
Het choppercircuit is een eenvoudige generator met variabele frequentie en het circuit spreekt voor zich.
Laten we nu eens kijken hoe goed de frequentie van Arduino wordt gehakt door een hoogfrequent generatorcircuit om een sinusgolfequivalent te bereiken.
De bovenstaande simulatie beschrijft de output van arduino. Het is een eenvoudig en stabiel 50Hz-signaal.
De bovenstaande simulatie toont de golfvorm na het afsnijden van het constante 50Hz-signaal. De breedte van de hakverhouding kan worden aangepast door de variabele weerstand af te stemmen en die bepaalt ook de uitgangsspanning.
Het bovenstaande onderbroken signaal lijkt mogelijk niet op een sinusgolf. De gehakte golfvorm van een echte sinusomvormer neemt exponentieel toe en neemt af over de x-as. Maar begin met een eenvoudig ontwerp, de hakfrequentie blijft constant en goed genoeg om de meeste elektronische gadgets te gebruiken.
Programma voor Arduino:
Voor een Full Bridge-versie kunt u naar dit ontwerp verwijzen: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/
Vorige: Regeneratief remsysteem in auto's installeren Volgende: Circuit voor klepcontroller met twee leidingen voor waterpomp
