في هذا المنشور ، سنقوم ببناء محول موجة جيبية معدل باستخدام Arduino. سوف نستكشف منهجية عاكس الموجة الجيبية المقترح ، وأخيرًا ، سنلقي نظرة على إخراج المحاكاة لهذا العاكس.

بواسطة

الفرق بين العاكس المربعة والموجات المربعة المعدلة

لقد أنقذنا العواكس من انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير في المنزل والصناعات وغرف الطوارئ. تختلف جودة الطاقة التي تقدمها المحولات اعتمادًا على ما نوع العاكس يستخدم. يتم تصنيف العاكسات إلى ثلاثة أنواع: الموجة المربعة ، والموجة الجيبية المعدلة ومحولات الموجة الجيبية النقية.

العاكس ذو الموجة المربعة لديه إخراج رديء الجودة ويحتوي على الكثير من الضوضاء التوافقية التي قد لا تكون مناسبة للعديد من الأدوات الإلكترونية. يرتفع شكل الموجة صعودا وهبوطا. لكن الأحمال المقاومة مثل المصابيح المتوهجة والسخانات وبعض الأجهزة التي يعمل بها SMPS لا تواجه مشكلة مع محولات الموجة المربعة.

إلى موجة جيبية معدلة أو تعديل الموجة المربعة على وجه الدقة يمكن تشغيل معظم الأدوات الإلكترونية دون مشكلة كبيرة.

يرتفع شكل الموجة إلى أعلى وينخفض إلى صفر فولت ويبقى لبعض الفترات ويذهب إلى ذروة سالبة ويعود إلى صفر فولت ويتكرر الدورة. لها ضوضاء متناسقة ولكنها ليست سيئة مثل الموجة المربعة ويمكن تصفيتها بسهولة. يستخدم هذا التصميم في معظم المحولات غير المكلفة.

يتميز عاكس الموجة الجيبية النقية بتصميم أكثر تطوراً وتكلفة. يمكنه تشغيل جميع الأجهزة الإلكترونية بما في ذلك الأحمال الاستقرائية مثل المحركات التي تواجه مشاكل في التشغيل مع التصميمات الأخرى المذكورة. لا يوجد لديه التوافقيات وشكل الموجة هو جيبي ناعم.

الآن أنت تعرف الفرق الأساسي بين محولات الموجة الجيبية والجيب المعدلة والمربعة.

في هذا المشروع ، نقوم ببناء عاكس يمكنه تقديم مخرجات مكافئة لموجة جيبية عاكس.

يمكن فهم الدائرة بشكل أفضل من خلال مخطط الكتلة الوارد أدناه:

يتكون التصميم المقترح من Arduino الذي يولد موجة مربعة ثابتة تبلغ 50 هرتز. تولد دائرة مفرمة IC 555 نبضًا عالي التردد.

يتم التقطيع الفعلي لهاتين الإشارتين بواسطة IC 7408 ، وهي بوابة AND. يتم تغذية الإشارة المختلطة إلى بوابة MOSFET. يمكن تغيير تردد IC 555 لضبط جهد الخرج عن طريق ضبط المقاوم المتغير.

مخطط الرسم البياني:

دائرة العاكس موجة جيبية معدلة من Arduino

يتم إنشاء الموجة المربعة الثابتة 50 هرتز عبر الدبوس رقم 7 والدبوس رقم 8 في Arduino. يتم تغذية إشارة flip-flop هذه إلى الدبوس رقم 1 والدبوس رقم 4 من IC 7408. هذان الطرفان من بوابتين مختلفتين.

يتم تغذية إشارة التقطيع عالية التردد إلى الدبوس رقم 2 ورقم 5. تسمح البوابة AND فقط عندما يكون مدخلين مرتفعين ، نظرًا لأن خرج تردد Arduino أقل و IC555 أعلى ، نحصل على إشارة مقطوعة عند خرج البوابة المقابل.

“ما هو تعديل اتساع التربيع ”

يتم تغذية المخرجات المقطوعة إلى MOSFET بمقاوم محدد حالي للحد من معدل شحن مكثف البوابة. يمكن استخدام محول بجهد 12 فولت 15 أمبير أو محول ذو تصنيف أعلى إذا كنت بحاجة إلى خرج طاقة أعلى.

يتم استخدام مكثف أكسيد معدني بجهد 400 فولت عبر الإخراج لقمع الارتفاع الأولي للجهد العالي أثناء تشغيل العاكس ، وقد يصل حجمه إلى عدة مئات من الفولتات.

“ما هو مكثف التنتالوم ”

يستخدم منظم 9V لاردوينو كمصدر جهد ثابت. يمكن استخدام سعة 1000 فائق التوهج أو أعلى عند إدخال البطارية لبدء التشغيل السلس ولحماية العاكس من تقلبات الجهد المفاجئ.

دائرة المروحية:

دائرة المروحية عبارة عن مولد بسيط متغير التردد ، والدائرة لا تحتاج إلى شرح.
الآن دعونا نرى كيف يتم تقطيع التردد من Arduino بواسطة دائرة مولد عالية التردد لتحقيق مكافئ موجة جيبية.

تصف المحاكاة أعلاه الإخراج من اردوينو. إنها إشارة 50 هرتز بسيطة ومستقرة.

توضح المحاكاة أعلاه شكل الموجة بعد قطع إشارة 50 هرتز الثابتة. يمكن ضبط عرض نسبة التقطيع عن طريق ضبط المقاوم المتغير والذي يحدد أيضًا جهد الخرج.

قد لا تبدو الإشارة المقطوعة أعلاه مثل موجة جيبية. يزداد شكل الموجة المقطوعة لعاكس الموجة الجيبية الحقيقية وينقص بشكل كبير عبر المحور السيني. لكن ابدأ في تصميم بسيط ، حيث يظل تردد التقطيع ثابتًا وجيدًا بما يكفي لتشغيل معظم الأدوات الإلكترونية.

برنامج اردوينو:

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