Este artigo explica um circuito inversor de onda senoidal pura simples usando Arduino, que pode ser atualizado para atingir qualquer saída de potência desejada de acordo com a preferência do usuário
Operação de Circuito
No último artigo, aprendemos como gerar modulação de largura de pulso de onda senoidal ou SPWM através do Arduino , usaremos a mesma placa Arduino para fazer o circuito inversor de onda senoidal pura proposto. O design é na verdade extremamente simples, conforme mostrado na figura a seguir.
Você só tem de programar a placa arduino com o código SPWM conforme explicado no artigo anterior e conecte-o a alguns dos dispositivos externos.
Pino nº 8 e pino nº 9 gerar os SPWMs alternadamente e alternar os mosfets relevantes com o mesmo padrão SPWM.
O primeiro, por sua vez, induz o transformador com forma de onda SPWM de alta corrente usando a energia da bateria, fazendo com que o secundário do trafo gere uma forma de onda idêntica, mas no nível de corrente alternada .
O circuito do inversor Arduino proposto pode ser atualizado para qualquer nível de potência superior preferido, simplesmente atualizando os mosfets e a classificação do trafo de acordo, alternativamente, você também pode convertê-lo em uma ponte completa ou um Inversor de onda senoidal H-bridge
Alimentando a placa Arduino
No diagrama, a placa Arduino pode ser vista fornecida a partir de um circuito IC 7812, que pode ser construído conectando um padrão 7812 IC da seguinte maneira. O IC garantirá que a entrada para o Arduino nunca exceda a marca de 12 V, embora isso possa não ser absolutamente crítico, a menos que a bateria seja classificada acima de 18 V.
Se você tiver alguma dúvida sobre o circuito inversor SPWM acima usando um Arduino programado, sinta-se à vontade para perguntar por meio de seus valiosos comentários.
Imagens de forma de onda para Arduino SPWM
Imagem da forma de onda SPWM obtida a partir do design do inversor Arduino acima (testado e enviado pelo Sr. Ainsworth Lynch)
Para obter o código do programa, visite o seguinte link:
Circuito gerador Arduino SPWM
ATUALIZAR:
Usando BJT Buffer Stage como Level Shifter
Visto que uma placa Arduino produzirá uma saída de 5 V, pode não ser um valor ideal para controlar mosfets diretamente.
Portanto, um estágio de deslocamento de nível BJT intermediário pode ser necessário para aumentar o nível do gate para 12 V, de modo que os mosfets possam operar corretamente sem causar aquecimento desnecessário dos dispositivos. O diagrama atualizado (recomendado) pode ser testemunhado abaixo:
O design acima é o recomendado! (Certifique-se de adicionar o temporizador de atraso, conforme explicado abaixo !!)
Videoclipe
Lista de Peças
Todos os resistores são 1/4 watt, 5% CFR
- 10K = 4
- 1K = 2
- BC547 = 4nos
- Mosfets IRF540 = 2nos
- Arduino UNO = 1
- Transformador = corrente de 9-0-9 V / 220 V / 120 V conforme a necessidade.
- Bateria = 12V, valor Ah conforme o requisito
Efeito de Atraso
Para garantir que o estágio mosfet não seja iniciado durante a inicialização ou inicialização do Arduino, você pode adicionar o seguinte gerador de atraso e conectá-los na base dos transistores BC547 do lado esquerdo. Isso protegerá os mosfets e evitará que eles queimem durante a inicialização do Arduino.
TESTE E CONFIRME O ATRASO DE SAÍDA COM UM LED NO COLETOR, ANTES DE FINALIZAR O INVERSOR
Adicionando um regulador automático de tensão
Assim como qualquer outro inversor, a saída deste projeto pode aumentar para limites inseguros quando a bateria está totalmente carregada.
Para controlar isso um regulador automático de voltagem poderia ser empregado conforme mostrado abaixo.
Os coletores BC547 devem ser conectados às bases do par BC547 do lado esquerdo, que são conectados ao Arduino por meio de resistores de 10K.
Para uma versão isolada do circuito de correção de tensão, podemos modificar o circuito acima com um transformador, conforme mostrado abaixo:
Certifique-se de juntar a linha negativa com o negativo da bateria
Como configurar
Para configurar o circuito de correção automática de tensão, alimente um 230 V ou 110 V estável de acordo com as especificações do inversor para o lado de entrada do circuito.
Em seguida, ajuste a predefinição de 10k com cuidado para que os LEDs vermelhos acendam. Isso é tudo, sele o preset e conecte o circuito com a placa Arduino acima para implementar a regulação automática da tensão de saída pretendida.
Usando o Buffer CMOS
Outro projeto para o circuito inversor de onda senoidal Arduino acima pode ser visto abaixo, o CMOS IC é usado como um buffer auxiliado para o estágio BJT
Importante:
A fim de evitar uma ativação acidental antes da inicialização do Arduino, um simples atraso ON circuito temporizador podem ser incluídos no projeto acima, conforme mostrado abaixo:
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