Litar Arduino 3 Fasa Inverter dengan Kod

Inverter tiga fasa Arduino adalah litar yang menghasilkan output AC 3 fasa melalui pengayun berasaskan Arduino yang diprogramkan.

Dalam posting ini kita belajar bagaimana membuat litar penyongsang 3 fasa Arduino berdasarkan mikroprosesor sederhana yang dapat ditingkatkan mengikut pilihan pengguna untuk mengendalikan beban 3 fasa yang diberikan.

Kami telah mempelajari kaedah yang berkesan namun sederhana Litar penyongsang 3 fasa di salah satu catatan terdahulu kami yang bergantung pada opamps untuk menghasilkan isyarat gelombang persegi 3 fasa, sementara isyarat tolakan 3 fasa untuk menggerakkan mosfet dilaksanakan menggunakan IC pemacu 3 fasa khusus.

Dalam konsep ini juga kita mengkonfigurasi tahap daya utama menggunakan IC pemacu khusus ini, tetapi penjana isyarat 3 fasa dibuat menggunakan Arduino.

Ini kerana membuat pemacu 3 fasa berasaskan Arduino boleh menjadi sangat kompleks dan tidak digalakkan. Lebih-lebih lagi, lebih mudah untuk mendapatkan IC digital yang cekap tanpa tujuan untuk tujuan tersebut dengan harga yang jauh lebih murah.

Sebelum membina litar penyongsang yang lengkap, pertama-tama kita perlu memprogramkan kod Arduino berikut di dalam papan Arduino UNO, dan kemudian meneruskan butiran selebihnya.

Kod Penjana Isyarat 3 Fasa Arduino

void setup() {
// initialize digital pin 13,12&8 as an output.
pinMode(13, OUTPUT)
pinMode(12,OUTPUT)
pinMode(8,OUTPUT)
}
void loop() {
int var=0
digitalWrite(13, HIGH)
digitalWrite(8,LOW)
digitalWrite(12,LOW)
delay(6.67)
digitalWrite(12,HIGH)
while(var==0){
delay(3.33)
digitalWrite(13,LOW)
delay(3.33)
digitalWrite(8,HIGH)
delay(3.34)
digitalWrite(12,LOW)
delay(3.33)
digitalWrite(13,HIGH)
delay(3.33)
digitalWrite(8,LOW)
delay(3.34)
digitalWrite(12,HIGH)
}
}

Sumber Asal : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=423907.0

Bentuk gelombang yang diandaikan menggunakan kod di atas dapat dilihat dalam rajah berikut:

Setelah anda membaca dan mengesahkan kod di atas di Arduino anda, inilah masanya untuk terus maju dan mengkonfigurasi tahap litar yang tinggal.

Untuk ini, anda memerlukan bahagian-bahagian berikut yang semoga anda mungkin sudah membeli:

Bahagian Diperlukan

IC IR2112 - 3 nombor (atau IC pemacu 3 fasa yang serupa)
Transistor BC547 - 3 angka
kapasitor 10uF / 25V dan 1uF / 25V = 3 nos masing-masing
100uF / 25V = 1no
1N4148 = 3nos (1N4148 disyorkan melebihi 1N4007)

Perintang, semua 1/4 watt 5%
100 ohm = 6nos
1K = 6nos

Perincian Konstruksional

Sebagai permulaan, kami bergabung dengan 3 IC untuk membentuk tahap pemacu mosfet 3 fasa yang dimaksudkan, seperti yang diberikan di bawah:

Setelah papan pemacu dipasang, transistor BC547 disambungkan dengan input HIN dan LIN IC, dan digambarkan dalam gambar berikut:

Setelah reka bentuk di atas dibina, hasil yang diharapkan dapat disahkan dengan cepat dengan menghidupkan sistem.

Ingat, Arduino memerlukan masa untuk boot, oleh itu disarankan untuk menghidupkan Arduino terlebih dahulu dan kemudian menghidupkan bekalan + 12V ke litar pemacu setelah beberapa saat.

Cara Mengira Kapasitor Bootstrap

Seperti yang dapat kita lihat dalam gambar di atas, litar memerlukan beberapa komponen luaran berhampiran mosfets dalam bentuk diod dan kapasitor. Bahagian-bahagian ini memainkan peranan penting dalam melaksanakan pertukaran tepat dari mosfet sisi tinggi, dan tahap-tahapnya disebut sebagai bootstrapping network.

Walaupun sudah diberikan dalam rajah , nilai kapasitor ini dapat dikira secara khusus dengan menggunakan formula berikut:

Cara Mengira Diod Bootstrap

Persamaan di atas boleh digunakan untuk mengira nilai kapasitor untuk rangkaian bootstrap, untuk dioda yang berkaitan kita harus mempertimbangkan kriteria berikut:

Diod diaktifkan atau diaktifkan dalam mod bias ke hadapan apabila mosfet sisi tinggi dihidupkan dan potensi di sekitarnya hampir sama dengan voltan BUS merentasi garis voltan mosfet jambatan penuh, oleh itu diod bootstrap mesti dinilai cukup untuk dapat untuk menyekat voltan terpakai sepenuhnya seperti yang dinyatakan dalam gambar rajah tertentu.

Ini kelihatan cukup mudah difahami, namun untuk mengira peringkat semasa, kita mungkin perlu melakukan beberapa matematik dengan mengalikan magnitud caj gerbang dengan frekuensi beralih.

Sebagai contoh jika mosfet IRF450 digunakan dengan frekuensi beralih 100kHz, peringkat semasa untuk dioda adalah sekitar 12mA. Oleh kerana nilai ini kelihatan sangat minimum dan kebanyakan dioda mempunyai penilaian semasa yang jauh lebih tinggi daripada biasanya, perhatian khusus mungkin tidak penting.

Walaupun begitu, ciri kebocoran suhu melebihi diod boleh menjadi sangat penting untuk dipertimbangkan, terutamanya dalam situasi di mana kapasitor tali boot seharusnya menyimpan casnya untuk jangka masa yang cukup lama. Dalam keadaan seperti itu, dioda perlu menjadi jenis pemulihan yang sangat pantas untuk meminimumkan besarnya cas daripada dipaksa kembali dari kapasitor tali boot ke arah rel bekalan IC.

Beberapa Petua Keselamatan

Seperti yang kita semua ketahui bahawa mosfets dalam rangkaian fasa inverter 3 fasa sangat rentan terhadap kerusakan kerana banyak parameter berisiko yang terlibat dengan konsep seperti itu, terutama ketika beban induktif digunakan. Saya telah membincangkannya dengan terperinci dalam salah satu dari saya artikel terdahulu , dan sangat disarankan untuk membaca artikel ini dan menerapkan mosfet sesuai dengan petunjuk yang diberikan.

Menggunakan IC IRS2330

Gambar rajah berikut dirancang untuk berfungsi sebagai penyongsang terkawal PWM 3 fasa dari Arduino.

Gambarajah pertama disambungkan menggunakan enam pintu NOT dari IC 4049. Tahap ini digunakan untuk membezakan denyutan Arduino PWM menjadi pasangan logik tinggi / rendah pelengkap sehingga IC pemacu penyongsang fasa jambatan 3 IC IRS2330 boleh dibuat serasi dengan PWM yang diberi makan.

Gambar rajah kedua dari atas membentuk tahap pemandu jambatan untuk reka bentuk penyongsang 3 fasa Arduino PWM, yang menggunakan IC IRS2330 cip pemandu jambatan.

Input IC yang ditunjukkan sebagai HIN dan LIN menerima Arduino PWM dimensi dari gerbang NOT dan menggerakkan rangkaian jambatan output yang dibentuk oleh 6 IGBT yang seterusnya mendorong beban yang disambungkan pada ketiga output mereka.

Pratetap 1K digunakan untuk mengawal had arus penyongsang dengan menyesuaikannya dengan tepat melintasi pin penutupan I, perintang penginderaan 1 ohm dapat dikurangkan dengan tepat sekiranya arus yang lebih tinggi ditentukan untuk penyongsang.

Mengakhiri:

Ini menyimpulkan perbincangan kami mengenai bagaimana membina litar penyongsang 3 fasa berasaskan Arduino. Sekiranya anda mempunyai keraguan atau pertanyaan lebih lanjut mengenai perkara ini, sila beri komen dan dapatkan balasan dengan cepat.

Untuk Fail Gerber PCB dan fail lain yang berkaitan, anda boleh merujuk kepada pautan berikut:

https://drive.google.com/file/d/1oAVsjNTPz6bOFaPOwu3OZPBIfDx1S3e6/view?usp=sharing

Maklumat di atas disumbangkan oleh ' cybrax '