Arduino 3 Phase Inverter Circuit na may Code

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang isang Arduino three phase inverter ay isang circuit na gumagawa ng isang 3 phase AC output sa pamamagitan ng isang naka-program na Osdillator batay sa Arduino.

Sa post na ito natututunan namin kung paano gumawa ng isang simpleng microprocessor Arduino batay sa 3 yugto inverter circuit na maaaring ma-upgrade ayon sa kagustuhan ng gumagamit para sa pagpapatakbo ng isang naibigay na 3 phase load.



Nag-aral na kami ng isang epektibo ngunit simple 3 phase inverter circuit sa isa sa aming naunang mga post na umaasa sa mga opamp para sa pagbuo ng 3 phase square signal signal, habang ang 3 phase push pull signal para sa pagmamaneho ng mosfets ay ipinatupad gamit ang dalubhasang 3 phase driver ICs.

Sa kasalukuyang konsepto din namin mai-configure ang pangunahing yugto ng kuryente gamit ang mga dalubhasang driver ng IC, ngunit ang 3 phase signal generator ay nilikha gamit ang isang Arduino.



Ito ay dahil ang paglikha ng isang Arduino based 3 phase driver ay maaaring maging lubhang kumplikado at hindi inirerekumenda. Bukod dito, mas madali itong makakuha ng off-the-shelf na mahusay na mga digital na IC para sa hangarin sa mas murang mga rate.

Bago itayo ang kumpletong circuit ng inverter, kailangan muna nating i-program ang sumusunod na Arduino code sa loob ng isang Arduino UNO board, at pagkatapos ay magpatuloy sa natitirang mga detalye.

Arduino 3 Phase Signal Generator Code

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)
}
}

Orihinal na Pinagmulan : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=423907.0

Ang ipinapalagay na waveform gamit ang nasa itaas na code ay maaaring mailarawan sa sumusunod na diagram:

3 phase square na imahe ng alon

Kapag nasunog at nakumpirma mo na ang code sa itaas sa iyong Arduino, oras na upang magpatuloy at i-configure ang natitirang mga yugto ng circuit.

Para sa mga ito kakailanganin mo ang mga sumusunod na bahagi na inaasahan kong maaaring nakuha mo na:

Mga Bahaging Kailangan

IC IR2112 - 3 nos (o anumang katulad na 3 phase driver IC)
BC547 transistors - 3 nos
capacitor 10uF / 25V at 1uF / 25V = 3 nos bawat isa
100uF / 25V = 1hindi
1N4148 = 3nos (1N4148 ay inirerekumenda higit sa 1N4007)

Mga resistorista, lahat 1/4 wat wat 5%
100 ohms = 6nos
1K = 6nos

Mga Detalye ng Konstruksyon

Upang magsimula, sumali kami sa 3 ICs upang mabuo ang inilaan na yugto ng 3 mosfet driver, tulad ng ibinigay sa ibaba:

Arduino 3 phase driver

Kapag ang driver board ay tipunin, ang mga transistor ng BC547 ay naka-hook sa mga input ng HIN at LIN ng IC, at nakalarawan sa sumusunod na pigura:

Arduino 3 phase inverter driver

Kapag naitayo ang mga disenyo sa itaas, ang inilaan na resulta ay maaaring mabilis na ma-verify sa pamamagitan ng paglipat SA system.

Tandaan, ang Arduino ay nangangailangan ng ilang oras upang mag-boot, samakatuwid inirerekumenda na ilipat muna ang Arduino at pagkatapos ay i-ON ang supply na + 12V sa driver circuit pagkatapos ng ilang segundo.

Paano Kalkulahin ang Bootstrap Capacitors

Tulad ng nakikita natin sa mga nasa itaas na numero, ang isang circuit ay nangangailangan ng isang pares ng mga panlabas na sangkap na malapit sa mga mosfet sa anyo ng mga diode at capacitor. Ang mga bahaging ito ay may mahalagang papel sa pagpapatupad ng tumpak na paglipat ng mga mosfet na may mataas na bahagi, at ang mga yugto ay tinatawag na bootstrapping network.

Kahit na naibigay na sa diagram , ang mga halaga ng mga capacitor na ito ay maaaring partikular na nakalkula gamit ang sumusunod na formula:

buong formula ng bootstrap capacitor ng tulay

Paano Kalkulahin ang Bootstrap Diode

Ang mga equation sa itaas ay maaaring magamit para sa pagkalkula ng halaga ng capacitor para sa network ng bootstrap, para sa nauugnay na diode kailangan nating isaalang-alang ang mga sumusunod na pamantayan:

Ang mga diode ay aktibo o pinagana sa pasulong mode ng bias kapag ang mga mataas na gilid na mosfet ay nakabukas at ang potensyal sa kanilang paligid ay halos katumbas ng boltahe ng BUS sa buong mga linya ng boltahe ng mosfet na tulay, samakatuwid ang bootstrap diode ay dapat na ma-rate nang sapat upang ma-access upang harangan ang buong inilapat na boltahe tulad ng tinukoy sa mga tukoy na diagram.

Mukha itong madaling maunawaan, subalit para sa pagkalkula ng kasalukuyang rating, maaaring kailanganin naming gumawa ng ilang matematika sa pamamagitan ng pagpaparami ng lakas ng singil ng gate sa dalas ng paglipat.

Halimbawa kung ang mosfet IRF450 ay ginagamit gamit ang dalas ng paglipat ng 100kHz, ang kasalukuyang rating para sa diode ay nasa paligid ng 12mA. Dahil ang halagang ito ay mukhang medyo minimal at ang karamihan sa mga diode ay magkakaroon ng mas mataas na kasalukuyang rating kaysa sa karaniwan na ito, maaaring hindi mahalaga ang tiyak na pansin.

Nasabi na, ang labis na temperatura na tagas ng tagas ng diode ay maaaring maging isang kritikal na isasaalang-alang, lalo na sa mga sitwasyon kung saan maaaring iimbak ng capacitor ng bootstrap ang singil nito para sa makatwirang matagal na oras. Sa ganoong pangyayari ang diode ay kailangang maging isang napakabilis na uri ng pagbawi upang mabawasan ang lakas ng singil mula sa sapilitang pabalik mula sa capactrat ng bootstrap patungo sa mga riles ng supply ng IC.

Ilang Mga Tip sa Kaligtasan

Tulad ng alam nating lahat na ang mga mosfet sa 3 phase inverter circuit ay maaaring maging mahina laban sa pinsala dahil sa maraming mapanganib na mga parameter na kasangkot sa mga naturang konsepto, lalo na kapag ginagamit ang mga inductive load. Tinalakay ko na ito nang detalyado sa isa sa aking mga naunang artikulo , at mahigpit na pinapayuhan na mag-refer sa artikulong ito at ipatupad ang mga mosfet alinsunod sa mga ibinigay na alituntunin.

Gamit IC IRS2330

Ang mga sumusunod na diagram ay idinisenyo upang gumana bilang isang 3 yugto na kontrolado ng PWM na inverter mula sa isang Arduino.

Ang unang diagram ay wired gamit ang anim na HINDI gate mula sa IC 4049. Ang yugtong ito ay ginagamit para sa pag-bifurcating ng Arduino PWM pulses sa komplimentaryong mataas / mababang mga pares ng lohika upang ang isang tulay 3 phase inverter driver na IC IC IRS2330 maaaring gawing katugma sa mga pinakain na PWM.

Ang pangalawang diagram mula sa itaas ay bumubuo ng yugto ng driver ng tulay para sa ipinanukalang Arduino PWM, 3 yugto na disenyo ng inverter, gamit ang IC IRS2330 tulay ng driver driver.

Ang mga input ng IC na ipinahiwatig bilang HIN at LIN ay tumatanggap ng dimensyonadong Arduino PWMs mula sa HINDI pintuan at hinihimok ang output bridge network na nabuo ng 6 IGBT na siya namang ang nagtutulak ng konektadong load sa kanilang tatlong mga output.

Ang preset na 1K ay ginagamit para sa pagkontrol ng higit sa kasalukuyang limitasyon ng inverter sa pamamagitan ng naaangkop na pag-aayos nito sa shut down pin ng I, ang 1 ohm sensing resistor ay maaaring mabawasan nang naaangkop kung ang kasalukuyang isang medyo mas mataas na kasalukuyang tinukoy para sa inverter.

Pagbabalot:

Tinatapos nito ang aming talakayan sa kung paano bumuo ng isang Arduino based 3 phase inverter circuit. Kung mayroon kang anumang mga pagdududa o katanungan tungkol sa paksang ito mangyaring huwag mag-atubiling magbigay ng puna at makuha ang mga tugon nang mabilis.

Para sa PCB Gerber Files at iba pang kaugnay na mga file maaari kang mag-refer sa sumusunod na link:

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

Ang mga detalyeng nasa itaas ay naiambag ng ' cybrax '




Nakaraan: Malakas na Pistol Sound Simulator Circuit Susunod: Karaniwang Kolektor ng Transistor