Rangkaian Inverter Gelombang Sinus Modifikasi Arduino

Pada posting ini kita akan membuat inverter gelombang sinus yang dimodifikasi menggunakan Arduino. Kita akan mempelajari metodologi dari inverter gelombang sinus yang diusulkan dan akhirnya, kita akan melihat keluaran simulasi dari inverter ini.

Oleh

Perbedaan Antara Squarewave dan Inverter Squarewave Modifikasi

Inverter menyelamatkan kita dari pemadaman listrik jangka pendek di rumah, industri, dan ruang gawat darurat. Kualitas daya yang dikirimkan oleh inverter bervariasi tergantung pada apa jenis inverter digunakan. Inverter diklasifikasikan menjadi tiga jenis: gelombang persegi, gelombang sinus termodifikasi, dan inverter gelombang sinus murni.

Inverter gelombang persegi memiliki kualitas keluaran yang buruk dan mengandung banyak derau harmonis yang mungkin tidak cocok untuk banyak gadget elektronik. Bentuk gelombangnya naik turun puncak. Namun, beban resistif seperti bola lampu pijar, pemanas, dan beberapa perangkat yang oleh para karyawan SMP tidak menunjukkan masalah dengan inverter gelombang persegi.

UNTUK gelombang sinus yang dimodifikasi atau gelombang persegi yang dimodifikasi agar tepat dapat menjalankan sebagian besar gadget elektronik tanpa banyak masalah.

Bentuk gelombang naik ke puncak dan turun ke volt nol dan tetap untuk beberapa interval dan pergi puncak negatif dan kembali ke volt nol dan siklus berulang. Memiliki noise yang harmonis tetapi tidak seburuk gelombang persegi dan dapat disaring dengan mudah. Desain ini digunakan di sebagian besar inverter murah.

Inverter gelombang sinus murni memiliki desain paling canggih dan mahal. Ini dapat menjalankan semua perangkat elektronik termasuk beban induktif seperti motor yang mengalami masalah dalam pengoperasian dengan desain lain yang disebutkan. Ia tidak memiliki harmonisa dan bentuk gelombangnya adalah sinusoidal halus.

Sekarang Anda telah mengetahui perbedaan mendasar antara sinus, sinus yang dimodifikasi, dan inverter gelombang persegi.

Dalam proyek ini kami sedang membangun sebuah inverter yang dapat menghasilkan keluaran yang setara dengan inverter gelombang sinus.

Rangkaian dapat dipahami lebih baik dengan diagram blok yang diberikan di bawah ini:

Desain yang diusulkan terdiri dari Arduino yang menghasilkan gelombang persegi konstan 50Hz. Sirkuit pencacah IC 555 menghasilkan pulsa frekuensi tinggi.

Pemotongan sebenarnya dari kedua sinyal ini dilakukan oleh IC 7408, yaitu gerbang AND. Sinyal campuran diumpankan ke gerbang MOSFET. Frekuensi IC 555 dapat divariasikan untuk mengatur tegangan keluaran dengan menyetel resistor variabel.

Diagram Sirkuit:

Gelombang persegi konstan 50Hz dihasilkan di pin # 7 dan pin # 8 dari Arduino. Sinyal flip-flop ini diumpankan ke pin # 1 dan pin # 4 dari IC 7408. Kedua pin ini adalah dari dua gerbang AND yang berbeda.

Sinyal pemotongan frekuensi tinggi diumpankan ke pin # 2 dan # 5. Gerbang AND hanya memungkinkan ketika dua input tinggi, karena output frekuensi Arduino lebih rendah dan IC555 lebih tinggi, kami mendapatkan sinyal yang dipotong pada output gerbang yang sesuai.

Output cincang diumpankan ke MOSFET dengan resistor pembatas arus untuk membatasi laju pengisian kapasitor gerbang. Trafo 12V 15A atau lebih tinggi dapat digunakan jika Anda membutuhkan output watt yang lebih tinggi.

Sebuah varistor oksida logam 400V digunakan di seluruh output untuk menekan lonjakan tegangan tinggi awal saat menyalakan inverter, bisa jadi beberapa ratus volt.

Regulator 9V digunakan untuk arduino sebagai sumber tegangan konstan. Kapasitansi 1000uF atau lebih tinggi dapat digunakan pada masukan baterai untuk start yang mulus dan untuk melindungi inverter dari fluktuasi tegangan yang tiba-tiba.

Sirkuit Chopper:

Sirkuit chopper adalah generator frekuensi variabel sederhana, dan rangkaiannya sudah jelas.
Sekarang mari kita lihat seberapa baik frekuensi dari Arduino dipotong oleh rangkaian generator frekuensi tinggi untuk mencapai gelombang sinus yang setara.

Simulasi di atas menggambarkan keluaran dari arduino. Ini adalah sinyal 50Hz yang sederhana dan stabil.

Simulasi di atas menunjukkan bentuk gelombang setelah memotong sinyal konstan 50Hz. Lebar rasio pencacahan dapat disesuaikan dengan menyetel resistor variabel dan yang juga menentukan tegangan keluaran.

Sinyal yang dipotong di atas mungkin tidak terlihat seperti gelombang sinus. Bentuk gelombang potongan inverter gelombang sinus nyata bertambah dan berkurang secara eksponensial di sepanjang sumbu x. Tapi mulailah desain sederhana frekuensi pemotongan tetap konstan dan cukup baik untuk menjalankan sebagian besar gadget elektronik.

Program untuk Arduino:

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

Untuk versi Full Bridge, Anda dapat merujuk ke desain ini: https://www.elprocus.com/arduino-full-bridge-h-bridge-sinewave-inverter-circuit/