اردوينو 3 مراحل الدائرة العاكس مع كود

اردوينو 3 مراحل الدائرة العاكس مع كود

العاكس ثلاثي الطور من Arduino عبارة عن دائرة تنتج خرج تيار متردد ثلاثي الطور من خلال مذبذب اردوينو مبرمج.



في هذا المنشور ، نتعلم كيفية إنشاء دائرة عاكس ثلاثية الطور مبنية على معالج دقيق من Arduino والتي يمكن ترقيتها حسب تفضيل المستخدم لتشغيل حمولة ثلاثية الطور.

لقد درسنا بالفعل طريقة فعالة ولكنها بسيطة 3 دارة العاكس المرحلة في إحدى منشوراتنا السابقة التي اعتمدت على opamps لتوليد إشارات الموجة المربعة ثلاثية الطور ، بينما تم تنفيذ إشارات سحب الدفع ثلاثية الطور لقيادة mosfets باستخدام دوائر متكاملة للسائق ثلاثي الطور.





في المفهوم الحالي أيضًا ، نقوم بتكوين مرحلة الطاقة الرئيسية باستخدام دوائر التشغيل المتخصصة هذه ، ولكن يتم إنشاء مولد الإشارة ثلاثي الطور باستخدام Arduino.

هذا لأن إنشاء برنامج تشغيل ثلاثي الطور قائم على Arduino يمكن أن يكون معقدًا للغاية ولا يوصى به. علاوة على ذلك ، من الأسهل بكثير الحصول على دوائر متكاملة رقمية فعالة جاهزة لهذا الغرض بأسعار أرخص بكثير.



قبل إنشاء دائرة العاكس الكاملة ، نحتاج أولاً إلى برمجة كود Arduino التالي داخل لوحة Arduino UNO ، ثم متابعة بقية التفاصيل.

كود مولد إشارة Arduino 3 Phase

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)
}
}

المصدر الأصلي : http://forum.arduino.cc/index.php؟topic=423907.0

يمكن تصور شكل الموجة المفترض باستخدام الكود أعلاه في الرسم البياني التالي:

3 صورة موجة مربعة المرحلة

بمجرد نسخ الكود أعلاه وتأكيده في Arduino ، فقد حان الوقت للمضي قدمًا وتكوين مراحل الدائرة المتبقية.

لهذا سوف تحتاج إلى الأجزاء التالية التي نأمل أن تكون قد اشتريتها بالفعل:

الأجزاء المطلوبة

IC IR2112-3 لا (أو أي برنامج تشغيل ثلاثي المراحل مشابه)
الترانزستورات BC547 - عدد 3
مكثف 10 فائق التوهج / 25 فولت و 1 فائق التوهج / 25 فولت = 3 عدد لكل منهما
100 فائق التوهج / 25 فولت = 1 لا
1N4148 = 3 عدد (1N4148 يوصى به أكثر من 1N4007)

مقاومات كلها 1/4 وات 5٪
100 أوم = 6 عدد
1 ك = 6 عدد

التفاصيل الإنشائية

بادئ ذي بدء ، ننضم إلى 3 دوائر متكاملة لتشكيل مرحلة سائق mosfet 3 مراحل ، كما هو موضح أدناه:

سائق اردوينو 3 مراحل

بمجرد تجميع لوحة التشغيل ، يتم توصيل الترانزستورات BC547 بمدخلات HIN و LIN في IC ، ويتم توضيحها في الشكل التالي:

سائق اردوينو 3 المرحلة العاكس

بمجرد إنشاء التصميمات المذكورة أعلاه ، يمكن التحقق من النتيجة المقصودة بسرعة عن طريق تشغيل النظام.

تذكر أن Arduino يحتاج إلى التمهيد في وقت ما ، لذلك يوصى بتشغيل Arduino أولاً ثم تشغيل مزود الطاقة + 12V لدائرة السائق بعد بضع ثوانٍ.

كيفية حساب مكثفات Bootstrap

كما نرى في الأشكال أعلاه ، تتطلب الدائرة بعض المكونات الخارجية بالقرب من mosfets في شكل ثنائيات ومكثفات. تلعب هذه الأجزاء دورًا حاسمًا في تنفيذ التبديل الدقيق للفسيفساء ذات الجانب العالي ، وتسمى المراحل شبكة التمهيد.

على الرغم من تقديمها بالفعل في الرسم التخطيطي ، يمكن حساب قيم هذه المكثفات على وجه التحديد باستخدام الصيغة التالية:

صيغة مكثف التمهيد جسر كامل

كيفية حساب الثنائيات Bootstrap

يمكن استخدام المعادلات أعلاه لحساب قيمة المكثف لشبكة التمهيد ، بالنسبة للديود المرتبط ، يتعين علينا مراعاة المعايير التالية:

يتم تنشيط الثنائيات أو تمكينها في وضع التحيز الأمامي عند تشغيل mosfets عالية الجانب وتكون الإمكانات المحيطة بها مساوية تقريبًا لجهد BUS عبر خطوط جهد mosfet للجسر الكامل ، لذلك يجب تصنيف الصمام الثنائي للتمهيد بدرجة كافية لتكون قادرة لمنع الجهد المطبق بالكامل كما هو محدد في الرسوم البيانية المحددة.

يبدو هذا سهل الفهم إلى حد ما ، ولكن لحساب التصنيف الحالي ، قد نضطر إلى القيام ببعض العمليات الحسابية بضرب مقدار شحنة البوابة مع تردد التبديل.

على سبيل المثال ، إذا تم استخدام mosfet IRF450 بتردد تحويل 100 كيلو هرتز ، فإن التصنيف الحالي للديود سيكون حوالي 12 مللي أمبير. نظرًا لأن هذه القيمة تبدو ضئيلة جدًا وستكون لمعظم الثنائيات تصنيف تيار أعلى بكثير من هذا عادةً ، فقد لا يكون الاهتمام الخاص ضروريًا.

بعد قولي هذا ، يمكن أن تكون خاصية التسرب في درجة الحرارة الزائدة للديود أمرًا بالغ الأهمية ، خاصة في المواقف التي قد يُفترض فيها أن يقوم مكثف التمهيد بتخزين شحنته لفترة زمنية ثابتة بشكل معقول. في مثل هذه الظروف ، سيحتاج الصمام الثنائي إلى أن يكون نوع استرداد سريع للغاية لتقليل حجم الشحنة من الإجبار على العودة من مكثف التمهيد باتجاه قضبان الإمداد الخاصة بـ IC.

بعض نصائح الأمان

كما نعلم جميعًا أن mosfets في دوائر العاكس ثلاثية الطور يمكن أن تكون معرضة تمامًا للتلف بسبب العديد من المعلمات المحفوفة بالمخاطر المرتبطة بهذه المفاهيم ، خاصة عند استخدام الأحمال الاستقرائية. لقد ناقشت هذا بالفعل بشكل مفصل في واحدة من بلدي مقالات سابقة ، وينصح بشدة بالرجوع إلى هذه المقالة وتنفيذ mosfets وفقًا للإرشادات المحددة.

استخدام IC IRS2330

تم تصميم المخططات التالية للعمل كعاكس متحكم فيه PWM ثلاثي الأطوار من Arduino.

تم توصيل الرسم التخطيطي الأول باستخدام ستة بوابات NOT من IC 4049. تُستخدم هذه المرحلة لتقسيم نبضات Arduino PWM إلى أزواج منطقية عالية / منخفضة تكميلية بحيث يكون محرك العاكس ثلاثي الطور IC IC IRS2330 يمكن جعلها متوافقة مع تغذية PWMs.

يشكل الرسم التخطيطي الثاني من الأعلى مرحلة سائق الجسر لتصميم Arduino PWM ، العاكس ثلاثي الطور ، باستخدام IC IRS2330 رقاقة سائق الجسر.

تشير مدخلات IC إلى HIN و LIN لقبول Arduino PWMs ذات الأبعاد من بوابات NOT وتحرك شبكة جسر الإخراج المكونة من 6 IGBTs والتي بدورها تدفع الحمل المتصل عبر مخرجاتها الثلاثة.

يتم استخدام الإعداد المسبق 1K للتحكم في الحد الحالي للعاكس عن طريق ضبطه بشكل مناسب عبر دبوس الإغلاق الخاص بـ I ، ويمكن تقليل المقاوم المستشعر 1 أوم بشكل مناسب إذا تم تحديد تيار أعلى نسبيًا للعاكس.

تغليف:

بهذا نختتم مناقشتنا حول كيفية بناء دائرة عاكس ثلاثية الطور تعتمد على Arduino. إذا كانت لديك أي شكوك أو أسئلة أخرى حول هذا الموضوع ، فلا تتردد في التعليق والحصول على الردود بسرعة.

بالنسبة لملفات PCB Gerber والملفات الأخرى ذات الصلة ، يمكنك الرجوع إلى الرابط التالي:

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

التفاصيل أعلاه ساهمت بها ' سايبراكس '




السابق: حلبة محاكاة صوت المسدس الصاخب التالي: جامع الترانزستور المشترك