Arduino 3 상 인버터는 프로그래밍 된 Arduino 기반 발진기를 통해 3 상 AC 출력을 생성하는 회로입니다.

이 게시물에서는 주어진 3 상 부하를 작동하기 위해 사용자 선호도에 따라 업그레이드 할 수있는 간단한 마이크로 프로세서 Arduino 기반 3 상 인버터 회로를 만드는 방법을 배웁니다.

우리는 이미 효과적이고 단순한 3 상 인버터 회로 3 상 구형파 신호를 생성하기 위해 opamp에 의존했던 이전 게시물 중 하나에서 MOSFET을 구동하기위한 3 상 푸시 풀 신호는 특수 3 상 드라이버 IC를 사용하여 구현되었습니다.

현재 개념에서는 이러한 특수 드라이버 IC를 사용하여 주 전력 스테이지를 구성하지만 3 상 신호 발생기는 Arduino를 사용하여 생성됩니다.

이는 Arduino 기반 3 상 드라이버를 만드는 것이 매우 복잡 할 수 있으며 권장되지 않기 때문입니다. 더욱이, 훨씬 저렴한 가격으로 목적을 위해 기성품 효율적인 디지털 IC를 얻는 것이 훨씬 쉽습니다.

완전한 인버터 회로를 구축하기 전에 먼저 Arduino UNO 보드 내부에 다음 Arduino 코드를 프로그래밍 한 다음 나머지 세부 사항을 진행해야합니다.

Arduino 3 상 신호 발생기 코드

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) } }

원본 출처 : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=423907.0

위의 코드를 사용하여 가정 된 파형은 다음 다이어그램에서 시각화 할 수 있습니다.

Arduino에서 위의 코드를 굽고 확인했으면 이제 계속 진행하여 나머지 회로 단계를 구성해야합니다.

이를 위해서는 이미 구매했을 수있는 다음 부품이 필요합니다.

필요한 부품

IC IR2112-3 nos (또는 유사한 3 상 드라이버 IC)
BC547 트랜지스터-3 nos
커패시터 10uF / 25V 및 1uF / 25V = 각각 3 개의 nos
100uF / 25V = 1 아니요
1N4148 = 3nos (1N4007보다 1N4148 권장)

저항기, 모두 1/4 와트 5 %
100 옴 = 6nos
1K = 6nos

구조상 세부 사항

우선, 3 개의 IC를 결합하여 아래와 같이 의도 한 3 상 MOSFET 드라이버 단계를 형성합니다.

드라이버 보드가 조립되면 BC547 트랜지스터는 IC의 HIN 및 LIN 입력에 연결되며 다음 그림에 설명되어 있습니다.

“반도체의 예는 무엇입니까 ”

위의 설계가 구성되면 시스템을 켜서 원하는 결과를 신속하게 확인할 수 있습니다.

Arduino를 부팅하려면 언젠가는 필요하므로 먼저 Arduino를 켠 다음 몇 초 후에 드라이버 회로에 + 12V 전원을 공급하는 것이 좋습니다.

부트 스트랩 커패시터를 계산하는 방법

위의 그림에서 볼 수 있듯이 회로에는 다이오드 및 커패시터 형태의 MOSFET 근처에 두 개의 외부 구성 요소가 필요합니다. 이러한 부분은 하이 사이드 MOSFET의 정확한 스위칭을 구현하는 데 중요한 역할을하며 단계를 부트 스트래핑 네트워크라고합니다.

이미 다이어그램에 나와 있지만 , 이러한 커패시터의 값은 다음 공식을 사용하여 구체적으로 계산할 수 있습니다.

부트 스트랩 다이오드를 계산하는 방법

위의 방정식은 부트 스트랩 네트워크의 커패시터 값을 계산하는 데 사용할 수 있습니다. 관련 다이오드의 경우 다음 기준을 고려해야합니다.

다이오드는 하이 사이드 MOSFET이 켜져 있고 그 주변의 전위가 풀 브리지 MOSFET 전압 라인의 BUS 전압과 거의 동일 할 때 순방향 바이어스 모드에서 활성화되거나 활성화되므로 부트 스트랩 다이오드는 특정 다이어그램에 지정된대로 전체 적용 전압을 차단합니다.

이것은 이해하기 쉬워 보이지만 전류 정격을 계산하려면 게이트 전하 크기와 스위칭 주파수를 곱하여 계산해야 할 수도 있습니다.

예를 들어 MOSFET IRF450이 100kHz의 스위칭 주파수로 사용되는 경우 다이오드의 정격 전류는 약 12mA가됩니다. 이 값은 매우 작게 보이고 대부분의 다이오드는 일반적으로 이보다 훨씬 높은 정격 전류를 가지므로 특별한주의가 필요하지 않을 수 있습니다.

그러나 다이오드의 과열 누설 특성은 특히 부트 스트랩 커패시터가 합리적으로 지속되는 시간 동안 전하를 저장해야하는 상황에서 고려해야 할 중요한 사항이 될 수 있습니다. 이러한 상황에서 다이오드는 부트 스트랩 커패시터에서 IC의 공급 레일로 역전되는 전하의 크기를 최소화하기 위해 초고속 복구 유형이어야합니다.

몇 가지 안전 팁

우리 모두 알고 있듯이 3 상 인버터 회로의 MOSFET은 특히 유도 부하를 사용할 때 이러한 개념과 관련된 많은 위험한 매개 변수로 인해 손상에 매우 취약 할 수 있습니다. 나는 이미 내 이전 기사 ,이 문서를 참조하고 주어진 지침에 따라 MOSFET을 구현하는 것이 좋습니다.

사용 IC IRS2330

다음 다이어그램은 Arduino의 3 상 PWM 제어 인버터로 작동하도록 설계되었습니다.

첫 번째 다이어그램은 IC 4049의 NOT 게이트 6 개를 사용하여 배선되었습니다.이 단계는 Arduino PWM 펄스를 상보적인 고 / 저 논리 쌍으로 분기하여 브리지 3 상 인버터 드라이버 IC가 IC IRS2330 공급 된 PWM과 호환되도록 만들 수 있습니다.