Circuit invertor 3 faze Arduino cu cod

Un invertor trifazat Arduino este un circuit care produce o ieșire de curent alternativ trifazată printr-un oscilator bazat pe Arduino.

În această postare învățăm cum să realizăm un circuit invertor trifazat pe bază de microprocesor Arduino simplu, care ar putea fi actualizat conform preferințelor utilizatorului pentru operarea unei sarcini date trifazate.

Am studiat deja o metodă eficientă, dar simplă Circuit invertor trifazat într-unul din posturile noastre anterioare, care se baza pe opamps pentru generarea semnalelor de undă pătrată cu 3 faze, în timp ce semnalele de tracțiune cu 3 faze pentru acționarea mosfetelor au fost implementate utilizând circuite integrate cu driver trifazat specializat.

În prezentul concept, de asemenea, configurăm etapa principală de putere folosind aceste circuite integrate de driver specializate, dar generatorul de semnal trifazat este creat folosind un Arduino.

Acest lucru se datorează faptului că crearea unui driver trifazat pe bază de Arduino poate fi extrem de complexă și nu este recomandată. Mai mult decât atât, este mult mai ușor să obțineți circuite integrate digitale eficiente în acest scop la tarife mult mai ieftine.

Înainte de a construi circuitul invertor complet, trebuie mai întâi să programăm următorul cod Arduino într-o placă Arduino UNO și apoi să continuăm cu restul detaliilor.

Codul generatorului de semnal 3 faze 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)
}
}

Sursa originală : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=423907.0

Forma de undă presupusă folosind codul de mai sus ar putea fi vizualizată în următoarea diagramă:

Odată ce ați ars și ați confirmat codul de mai sus în Arduino, este timpul să mergeți mai departe și să configurați etapele de circuit rămase.

Pentru aceasta, veți avea nevoie de următoarele părți pe care, sperăm, le-ați fi achiziționat deja:

Piese necesare

IC IR2112 - 3 numere (sau orice IC similar cu driver trifazat)
BC547 tranzistoare - 3 nr
condensator 10uF / 25V și 1uF / 25V = 3 nos fiecare
100uF / 25V = 1 nr
1N4148 = 3nos (1N4148 este recomandat peste 1N4007)

Rezistoare, toate 1/4 watt 5%
100 ohmi = 6nos
1K = 6nos

Detalii de construcție

Pentru început, ne alăturăm celor 3 circuite integrate pentru a forma etapa de control a mosfetului trifazat, așa cum este prezentat mai jos:

Odată ce placa driverului este asamblată, tranzistoarele BC547 sunt conectate la intrările HIN și LIN ale IC și sunt ilustrate în următoarea figură:

Odată ce proiectele de mai sus sunt construite, rezultatul dorit ar putea fi verificat rapid prin pornirea sistemului.

Amintiți-vă, Arduino are nevoie cândva pentru a porni, de aceea este recomandat să porniți mai întâi Arduino și apoi să porniți alimentarea + 12V la circuitul driverului după câteva secunde.

Cum se calculează condensatoarele Bootstrap

După cum putem vedea în figurile de mai sus, un circuit necesită câteva componente externe lângă mosfete sub formă de diode și condensatori. Aceste părți joacă un rol crucial în implementarea comutării precise a mosfetelor laterale înalte, iar etapele sunt numite rețea de bootstrapping.

Deși deja dat în diagramă , valorile acestor condensatori ar putea fi calculate în mod specific folosind următoarea formulă:

Cum se calculează diodele Bootstrap

Ecuațiile de mai sus pot fi utilizate pentru calcularea valorii condensatorului pentru rețeaua de bootstrap, pentru dioda asociată trebuie să luăm în considerare următoarele criterii:

Diodele se activează sau sunt activate în modul de polarizare directă atunci când mosfetele laterale înalte sunt activate și potențialul din jurul lor este aproape egal cu tensiunea BUS pe toate liniile de tensiune a mosfetului de punte completă, prin urmare dioda bootstrap trebuie să fie suficient de evaluată pentru a putea pentru a bloca întreaga tensiune aplicată așa cum se specifică în diagramele specifice.

Acest lucru pare destul de ușor de înțeles, cu toate acestea, pentru calcularea ratingului curent, este posibil să trebuiască să facem câteva calcule înmulțind magnitudinea încărcării porții cu frecvența de comutare.

De exemplu, dacă Mosfet IRF450 este utilizat cu o frecvență de comutare de 100kHz, valoarea curentă pentru diodă ar fi în jur de 12mA. Deoarece această valoare arată destul de minimă și majoritatea diodelor ar avea un curent mult mai mare decât acest lucru în mod normal, o atenție specifică poate să nu fie esențială.

Acestea fiind spuse, caracteristica de scurgere a temperaturii peste diodă poate fi crucială de luat în considerare, în special în situațiile în care condensatorul bootstrap ar trebui să-și stocheze încărcătura pentru o durată de timp rezonabilă. În astfel de circumstanțe, dioda va trebui să fie un tip de recuperare ultrarapidă pentru a minimiza amploarea sarcinii de la forțarea înapoi de la condensatorul bootstrap către șinele de alimentare ale CI.

Câteva sfaturi de siguranță

După cum știm cu toții că mosfetele din circuitele invertoare trifazate pot fi destul de vulnerabile la daune datorită multor parametri riscanți implicați în astfel de concepte, mai ales atunci când sunt utilizate sarcini inductive. Am discutat deja acest lucru în detaliu într-unul din documentele mele articole anterioare , și este strict sfătuit să consultați acest articol și să implementați mosfet-urile conform instrucțiunilor date.

Folosind IC IRS2330

Următoarele diagrame sunt proiectate să funcționeze ca un invertor trifazat controlat PWM de la un Arduino.

Prima diagramă este conectată folosind șase porți NU de la IC 4049. Această etapă este utilizată pentru bifurcarea impulsurilor Arduino PWM în perechi logice complementare înaltă / joasă, astfel încât un driver de invertor trifazat cu punte IC IC IRS2330 poate fi compatibil cu PWM-urile alimentate.

A doua diagramă de mai sus formează etapa driverului de punte pentru proiectarea invertorului trifazat Arduino PWM, trifazat, utilizând IC IRS2330 chip șofer de pod.

Intrările IC-ului indicate ca HIN și LIN acceptă dimensiunile Arduino PWM de la porțile NOT și conduc rețeaua de punte de ieșire formată din 6 IGBT care, la rândul lor, conduc sarcina conectată pe cele trei ieșiri ale acestora.

Presetarea 1K este utilizată pentru controlul limitei de supracurent a invertorului prin reglarea adecvată a acestuia pe pinul de oprire al I, rezistența de detectare de 1 ohm poate fi redusă în mod corespunzător dacă este specificat curentul un curent relativ mai mare pentru invertor.

Încheierea:

Aceasta încheie discuția noastră despre cum să construim un circuit invertor trifazat bazat pe Arduino. Dacă aveți alte îndoieli sau întrebări cu privire la acest subiect, vă rugăm să nu ezitați să comentați și să primiți răspunsurile rapid.

Pentru fișierele PCB Gerber și alte fișiere conexe, puteți consulta următorul link:

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

Detaliile de mai sus au fost contribuite de „ cibrax '