Arduino修正正弦波インバータ回路

問題を排除するために楽器を試してください





この投稿では、Arduinoを使用して修正された正弦波インバーターを構築します。提案された正弦波インバーターの方法論を調査し、最後に、このインバーターのシミュレートされた出力を見ていきます。

沿って



方形波インバータと修正方形波インバータの違い

インバーターは、家庭、産業、緊急治療室での短期間の停電から私たちを救いました。インバーターによって供給される電力の品質は、何によって異なります インバータの種類 使用されている。インバーターは、方形波、修正正弦波、純粋な正弦波インバーターの3つのタイプに分類されます。

方形波インバーターは出力品質が低く、多くの電子機器には適さない可能性のある高調波ノイズが多く含まれています。その波形はピークを上下します。ただし、白熱電球、ヒーター、SMPSを使用する一部のデバイスなどの抵抗性負荷は、方形波インバーターでは問題ありません。



修正された正弦波 または正確に修正された方形波は、ほとんどの電子ガジェットを問題なく実行できます。

波形はピークアップしてゼロボルトに下がり、一定の間隔を保ち、負のピークになってゼロボルトに戻り、サイクルが繰り返されます。高調波ノイズがありますが、方形波ほど悪くはなく、簡単にフィルタリングできます。この設計は、ほとんどの安価なインバーターで使用されています。

純粋な正弦波インバーターは、最も洗練された設計と高価な設計を備えています。他の前述の設計での動作に問題があるモーターなどの誘導負荷を含むすべての電子デバイスを実行できます。高調波がなく、波形は滑らかな正弦波です。

これで、正弦波、修正正弦波、方形波インバーターの基本的な違いがわかりました。

このプロジェクトでは、正弦波インバーターと同等の出力を提供できるインバーターを構築しています。

以下のブロック図を使用すると、回路をよりよく理解できます。

提案された設計は、50Hzの一定の方形波を生成するArduinoで構成されています。 IC555チョッパー回路は高周波パルスを生成します。

これら2つの信号の実際のチョッピングは、ANDゲートであるIC7408によって行われます。ミックスドシグナルはMOSFETのゲートに供給されます。 IC 555の周波数は、可変抵抗器を調整することによって出力電圧を調整するために変更できます。

回路図:

Arduino修正正弦波インバータ回路

Arduinoのピン#7とピン#8の間に一定の50Hz方形波が生成されます。このフリップフロップ信号は、IC 7408のピン#1とピン#4に供給されます。これらの2つのピンは、2つの異なるANDゲートです。

高周波チョッピング信号はピン#2と#5に供給されます。 ANDゲートは、2つの入力が高い場合にのみ許可されます。これは、Arduinoの周波数出力が低く、IC555が高いため、対応するゲート出力でチョップされた信号を取得します。

チョップされた出力は、ゲートコンデンサの充電速度を制限するための電流制限抵抗を備えたMOSFETに供給されます。より高いワット数の出力が必要な場合は、12V15A以上の定格の変圧器を使用できます。

400Vの金属酸化物バリスタは、インバーターをオンにしながら初期の高電圧サージを抑制するために出力全体で使用されます。これは、数百ボルトの大きさになる可能性があります。

arduinoには定電圧源として9Vレギュレーターを使用しています。 1000uF以上の静電容量をバッテリー入力に使用して、スムーズな始動と突然の電圧変動からインバーターを保護することができます。

チョッパー回路:

チョッパー回路は単純な可変周波数ジェネレーターであり、回路は一目瞭然です。
次に、Arduinoからの周波数が、正弦波相当を達成するために高周波発生器回路によってどれだけうまく切り刻まれているかを見てみましょう。

上記のシミュレーションは、arduinoからの出力を示しています。シンプルで安定した50Hzの信号です。

上記のシミュレーションは、一定の50Hz信号をチョッピングした後の波形を示しています。チョッピング比の幅は、可変抵抗器を調整することで調整でき、出力電圧も決定します。

上記のチョップされた信号は、正弦波のようには見えない場合があります。実際の正弦波インバーターのチョップド波形は、x軸全体で指数関数的に増減します。しかし、簡単な設計を開始して、チョッピング周波数を一定に保ち、ほとんどの電子機器を実行するのに十分です。

Arduinoのプログラム:

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

フルブリッジバージョンについては、次のデザインを参照できます:https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/




前:自動車への回生ブレーキシステムの設置 次へ:2パイプウォーターポンプバルブコントローラー回路