Создание импульса переменного тока с помощью Arduino и, возможно, компонентов

Я хочу создать импульс ШИМ переменного тока с помощью Arduino. Микроконтроллер также будет отвечать за задание частоты (около 500 Гц).

Также можно использовать внешние электронные компоненты. Возможно, как H-Bridge.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Это окончательная форма волны, которую я хочу создать:

Я знаю, что Arduino не может выдавать выходное напряжение 36 В. Я планирую просто создать эту форму волны с тем, что Arduino может выводить, а затем увеличить напряжение. Но это окончательная форма волны, которую я хочу создать.

, 👍0

Обсуждение

Что именно вы подразумеваете под «импульсом ШИМ переменного тока»?, @chrisl

@chrisl Я отредактировал вопрос., @user1584421

Ах хорошо. Использование H-моста звучит здесь хорошо. Ты пробовал это? Какова ваша конкретная проблема при этом?, @chrisl

Да, H-мост - это то, что вам нужно. Но будьте осторожны с его контролем, так как вам может понадобиться добавить «мертвую зону», чтобы предотвратить взлом (также известный как «перерегулирование»)., @Majenko

@chrisl Моя проблема в отсутствии опыта .. Поэтому я не знаю лучшего подхода к этой проблеме. Должен ли я создать импульс ШИМ, удвоить частоту, которую я хочу, с помощью Arduino. Тогда половина частоты должна быть реверсирована с помощью H-Bridge? Если да, то как именно мне управлять H-Bridge, чтобы он реверсировал импульс там, где я хочу? Существует еще один вариант непрерывного вывода с помощью цифрового вывода, тогда H-мост будет реверсировать половину времени .... Таким образом, вы получите этот прямоугольный импульс переменного тока. Но время имеет решающее значение, чтобы вы получили желаемую частоту. .., @user1584421

Можешь указать нагрузку?, @Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@TonyStewartEE75 Устройство, которое я пытаюсь эмулировать, говорит ВЫХОД: 31 В, 193 мА, 6 Вт. Я не знаю, полностью ли это описывает нагрузку. Если это не так, пожалуйста, сообщите мне, чтобы я мог завтра измерить с помощью амперметра., @user1584421

Что такое предложение? Это не загружает импеданс, устройство или таблицу данных. Вы имеете в виду нагрузку +/-31 В от источника питания +/- 36 В, макс. 6 Вт, без индуктивности. Вам нужен блок питания или вы хотите сделать его от 12 В постоянного тока или 5 В?, @Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@TonyStewartEE75 То, что я указал, было из вывода поставки. По сути, я хочу воссоздать блок питания. К сожалению, больше ничего не знаю. Можно ли измерить нагрузку амперметром?, @user1584421

что можно сказать о нагрузке? что это такое? Ардуино не сильно помогает., @Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Нагрузка представляет собой полосу светодиодных ламп... Если хотите, я могу их посчитать, если это поможет определить нагрузку..., @user1584421


1 ответ

2

Да, вам нужен Н-мост. Это самый простой способ сделать этот "отрицательный*" напряжение.

Но вы не можете просто создать прямоугольную волну и слепо направить ее на H-мост, вы должны быть гораздо более осторожными, иначе вы вызовете короткое замыкание и рассеете огромное количество энергии.

Вам потребуется "дискретный" H-мост, где у вас есть надлежащий контроль над каждым транзистором, и лучший способ сделать это — использовать дискретные транзисторы (лучше всего использовать полевые МОП-транзисторы).

Важно помнить, что ни один транзистор никогда не выключается и не включается мгновенно, поэтому вам нужно добавить "мертвую зону" в вашу форму волны. Выключите одну пару МОП-транзисторов, затем подождите немного, прежде чем включить другую пару. В противном случае вы получите кратковременное перекрытие при переключении, когда огромные токи могут протекать прямо через все, поскольку все полевые МОП-транзисторы включаются (или частично) одновременно.

Некоторые микроконтроллеры имеют программируемые мертвые зоны на своих выходах ШИМ, но я не уверен, есть ли они у чипов AVR — вам нужно будет проверить техническое описание — но не так уж сложно настроить подходящую форму волны в программном обеспечении или с помощью таймеров и прерывания (вы можете посмотреть функцию tone() и код поддержки для некоторых идей для последней).

Последовательность программирования, если у вас есть 4 выхода H1/H2/L1/L2 для сторон HIGH и LOW пар H-моста 1 и 2, будет следующей:

  1. Включите H1 и L2.
  2. Пауза
  3. Отключите H1 и L2.
  4. Короткая пауза
  5. Включите H2 и L1.
  6. Пауза
  7. Отключите H2 и L1.
  8. Короткая пауза
  9. Повторить

Вы не указали, какая у вас нагрузка, но при использовании H-моста важно помнить, что выход не связан напрямую с землей, а земля чередуется из стороны в сторону. Если вы хотите правильно изолировать его от земли Arduino, трансформатор можно использовать в качестве нагрузки для H-моста, а затем использовать выход трансформатора для управления вашей реальной нагрузкой. Вы также можете использовать трансформатор для изменения выходного напряжения (соотношение обмоток такое же, как отношение входного напряжения к выходному, поэтому трансформатор с обмоткой 1:1 будет выдавать такое же напряжение на выходе, как и на входе).

  • "Исключения" только то, что ток течет в противоположном направлении через нагрузку, а не фактическое отрицательное напряжение WRT на Arduino GND.
,

Большое спасибо за этот комментарий! У меня есть несколько быстрых вопросов и (я планирую сегодня действительно прочитать о H-Bridges). К сожалению, на данный момент нагрузка мне не ясна... 1. Вы знаете, поддерживает ли tone() мертвые зоны в своем PWM? 2. Стоит ли отказаться от готовых решений (типа L298) и самому пересобрать H-Bridge? Если да, я должен убедиться, что МОП-транзисторы находятся в пределах рабочего напряжения (36 В)? 3. В сценарии H-моста начальный импульс представляет собой ШИМ или постоянное напряжение, которое H-мост меняет полярность и, таким образом, создает ШИМ переменного тока? Если это ШИМ, частота должна быть двойной, @user1584421

чего я хочу? 4. Как мне поднять напряжение до 36 В (на обеих шинах)? Это исходит от входа H-Bridge? Если да, могу ли я использовать понижающий преобразователь, чтобы использовать сетевое напряжение до 36 В, которое будет питать H-мост? Что-то вроде этого, наверное? https://www.amazon.in/Electronicspices-LM2596-voltage-regulator-1-3-37V/dp/B08P7KT92B, @user1584421

Смотрите также: