ለሶስት ደረጃ ኢንቬተር የበር ሾፌር ወረዳ 9 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ይህ ፕሮጀክት በመሠረቱ ለክፍለ -ገቢያችን በቅርቡ የገዛነው SemiTeach ለሚባል መሣሪያ የአሽከርካሪ ወረዳ ነው። የመሳሪያው ምስል ይታያል።

ይህንን የአሽከርካሪ ወረዳ ከ 6 ትንኞች ጋር ማገናኘት ሦስት 120 ዲግሪ የተቀየሩ የኤሲ ቮልቴጅን ያመነጫል። ክልል ለሴሚቴክ መሣሪያ 600 ቪ ነው። በማንኛውም የሶስቱ ደረጃዎች ላይ ስህተት ሲገኝ መሣሪያው ዝቅተኛ የስህተት ውፅዓት ተርሚናሎች አሉት

ኢንቨስተሮች በተለምዶ የኃይል ኢንዱስትሪ ውስጥ የብዙ ትውልድ ምንጮችን የዲሲ ቮልቴሽን ወደ ኤሲ ቮልቴክ ለመለወጥ ላልተወሰነ ጊዜ ለማስተላለፍ እና ለማሰራጨት ያገለግላሉ። ፉር ቴርሞር ፣ እነሱ ደግሞ ከማይቋረጥ የኃይል ተከታታይ (UPS) ኃይል ለማውጣት ያገለግላሉ። መቀየሪያዎች በወረዳው ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉትን የኃይል ኤሌክትሮኒክስ መቀያየሪያዎችን ለማሽከርከር የበር ሾፌር ወረዳ ያስፈልጋቸዋል። ሊተገበሩ የሚችሉ ብዙ የበር ምልክቶች አሉ። ቀጣዩ ዘገባ የ 180 ዲግሪ ምልከታን በመጠቀም ለሶስት ደረጃ ኢንቫውተር የበር ሾፌር ወረዳ ዲዛይን እና አተገባበርን ያብራራል። ይህ ሪፖርት የተሟላ የንድፍ ዝርዝሮች የተፃፉበት በበር ሾፌር ወረዳ ንድፍ ላይ ያተኩራል። በተጨማሪም ፣ ይህ ፕሮጀክት በስህተት ሁኔታዎች ውስጥ የማይክሮ መቆጣጠሪያውን እና የወረዳውን ጥበቃ ያጠቃልላል። የወረዳው ውፅዓት ለሦስቱ ደረጃ ኢንቬስተር 3 እግሮች 6 PWMs ነው።

ደረጃ 1 - የሥነ ጽሑፍ ግምገማ

በኃይል ኢንዱስትሪ ውስጥ ያሉ ብዙ አፕሊኬሽኖች የዲሲ ቮልቴጅን ወደ ኤሲ ቮልቴጅ መለወጥ ለምሳሌ የፀሐይ ፓነሎችን ከብሔራዊ ፍርግርግ ወይም ከኤሲ መሣሪያዎች ጋር ማገናኘት ይፈልጋሉ። ይህ የዲሲ ወደ ኤሲ መለወጥ ኢንቨርተሮችን በመጠቀም ነው። በአቅርቦቱ ዓይነት ላይ ተመስርተው ሁለት ዓይነት ተገላቢጦሽ አሉ - ነጠላ ደረጃ ኢንቬተር እና ሶስት ደረጃ ኢንቬተር። ባለአንድ ደረጃ ኢንቬንተር የዲሲ ቮልቴጅን እንደ ግብዓት ወስዶ ወደ ነጠላ ደረጃ AC Voltage ሲቀይር ሶስት ፎር ኢንቬተር መቀየሪያ ደግሞ የዲሲ ቮልቴጅን ወደ ሶስት ደረጃ ኤሲ ቮልቴጅ ይቀይረዋል።

ምስል 1.1 - ሶስት ደረጃ ኢንቬንተር

ከላይ እንደሚታየው ባለ ሶስት ደረጃ ኢንቮይተር በበር ሾፌር ወረዳዎች በመጠቀም በ PWM ምልክቶች የሚነዱ 6 ትራንዚስተር መቀያየሪያዎችን ይጠቀማል።

የሶስት-ደረጃ ሚዛናዊ ውፅዓት ለማግኘት የኢንቮርተሩ የግብዓት ምልክቶች እርስ በእርስ የ 120 ዲግሪዎች ልዩነት ሊኖራቸው ይገባል። ይህንን ወረዳ ለማሄድ ሁለት ዓይነት የመቆጣጠሪያ ምልክቶች ሊተገበሩ ይችላሉ

• 180 ዲግሪ መምራት

• 120 ዲግሪ ማስተላለፊያ

የ 180 ዲግሪ የአሠራር ሁኔታ

በዚህ ሁኔታ እያንዳንዱ ትራንዚስተር ለ 180 ዲግሪዎች በርቷል። እና በማንኛውም ጊዜ ፣ ሶስት ትራንዚስተሮች እንደበራ ይቀራሉ ፣ በእያንዳንዱ ቅርንጫፍ ውስጥ አንድ ትራንዚስተር። በአንድ ዑደት ውስጥ ስድስት የአሠራር ሁነታዎች አሉ እና እያንዳንዱ ሞድ ለ 60 ዲግሪ ዑደት ይሠራል። የመጋጠሚያ ምልክቶቹ እርስ በእርስ በ 60 ዲግሪዎች ልዩነት እርስ በእርስ ተዛውረው የሶስትፋፋ ሚዛናዊ አቅርቦትን ያገኛሉ።

ምስል 1.2: 180 ዲግሪ conductio

120 ዲግሪ የአሠራር ሁኔታ

በዚህ ሁኔታ እያንዳንዱ ትራንዚስተር ለ 120 ዲግሪዎች በርቷል። እና በማንኛውም ጊዜ ሁለት ትራንዚስተሮች ብቻ ይመራሉ። በማንኛውም ጊዜ በእያንዳንዱ ቅርንጫፍ ውስጥ አንድ ትራንዚስተር ብቻ መሆን እንዳለበት ልብ ሊባል ይገባል። የተመጣጠነ የሶስት ደረጃ የ AC ውፅዓት ለማግኘት በ PWM ምልክቶች መካከል የ 60 ዲግሪዎች ደረጃ ልዩነት ሊኖር ይገባል።

ምስል 1.3: 120 ዲግሪ ማስተላለፊያ

የሞተ ጊዜ ቁጥጥር

ሊወሰድ የሚገባው አንድ በጣም አስፈላጊ ጥንቃቄ በአንድ እግሩ ውስጥ ሁለቱም ትራንዚስተሮች በአንድ ጊዜ ላይ መሆን የለባቸውም አለበለዚያ የዲሲው ምንጭ አጭር ዙር እና ወረዳው ተጎድቷል። ስለዚህ ፣ በአንድ ትራንዚስተር ማብራት እና በሌላው ትራንዚስተር ማብራት መካከል በጣም አጭር የጊዜ ክፍተት ማከል በጣም አስፈላጊ ነው።

ደረጃ 2 ዲያግራምን አግድ

ደረጃ 3: አካላት

በዚህ ክፍል ውስጥ ስለ ዲዛይን ዝርዝሮች ይቀርባሉ እና ይተነትናሉ።

የንጥል ዝርዝር

• Optocoupler 4n35

• IR2110 ሾፌር IC

• ትራንዚስተር 2N3904

• ዲዲዮ (UF4007)

• የዜነር ዳዮዶች

• ቅብብል 5 ቪ

• እና በር 7408

• ATiny85

ኦፕቶኮፕለር

4n35 optocoupler ማይክሮ መቆጣጠሪያውን ከሌላው ወረዳ ለማግለል ጥቅም ላይ ውሏል። የተመረጠው ተቃውሞ በቀመር ላይ የተመሠረተ ነው-

መቋቋም = LedVoltage/CurrentRating

መቋቋም = 1.35V/13.5mA

መቋቋም = 100 ohms

ወደታች መቃወም እንደ የውጤት መቋቋም በእሱ ላይ ለትክክለኛው የቮልቴጅ ልማት 10k ohm ነው።

አይ 2110

እሱ በተለምዶ MOSFET ን ለማሽከርከር የሚያገለግል በር መንዳት IC ነው። በ 14 ሊድ ማሸጊያ አይሲ ውስጥ በተለመደው 2.5 ምንጭ እና 2.5 A መስጠም ዥረቶች ያለው 500 ቮ ከፍተኛ እና ዝቅተኛ የጎን ሾፌር አይሲ ነው።

የ Bootstrap Capacitor

የአሽከርካሪ አይሲ በጣም አስፈላጊው አካል የ bootstrap capacitor ነው። የ bootstrap capacitor ይህንን ክፍያ ማቅረብ እና ሙሉ ቮልቴጁን መያዝ መቻል አለበት ፣ አለበለዚያ ከ Vbsuv undervoltage መቆለፊያ በታች ሊወድቅ እና የ HO ውፅዓት ሥራውን እንዲያቆም ሊያደርግ የሚችል በ Vbs voltage ልቴጅ ላይ የማይነቃነቅ መጠን ይኖራል። ስለዚህ በ Cbs capacitor ውስጥ ያለው ክፍያ ከላይ ከተጠቀሰው እሴት ቢያንስ ሁለት እጥፍ መሆን አለበት። ዝቅተኛው የ capacitor እሴት ከዚህ በታች ካለው ቀመር ሊሰላ ይችላል።

C = 2 [(2Qg + Iqbs/f + Qls + Icbs (መፍሰስ)/f)/(Vcc − Vf −Vls − Vmin)]

የት እንደ

Vf = በባትሪፕ ዲዲዮው ላይ ወደፊት የቮልቴጅ ውድቀት

VLS = በዝቅተኛው ጎን FET (ወይም ለከፍተኛ የጎን ሾፌር ጭነት) የቮልቴጅ መቀነስ

ቪኤምኤን = በ VB እና VS መካከል ያለው ዝቅተኛ ቮልቴጅ

Qg = የከፍተኛ ጎን FET የበር ክፍያ

ረ = የአሠራር ድግግሞሽ

Icbs (መፍሰስ) = Bootstrap capacitor መፍሰስ የአሁኑ

Qls = በእያንዳንዱ ዑደት ደረጃ የመቀያየር ክፍያ ያስፈልጋል

የ 47uF እሴት መርጠናል።

ትራንዚስተር 2N3904

2N3904 ለአጠቃላይ ዓላማ ዝቅተኛ ኃይል ለማጉላት ወይም መተግበሪያዎችን ለመለወጥ የሚያገለግል የተለመደ የ NPN ባይፖላር መጋጠሚያ ትራንዚስተር ነው። እንደ አምፖል ሲጠቀሙ 200 mA የአሁኑን (ፍፁም ከፍተኛ) እና ድግግሞሾችን እስከ 100 ሜኸር ድረስ ማስተናገድ ይችላል።

ዲዲዮ (UF4007)

ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ I-type ሴሚኮንዳክተር ሲግናል ዝቅተኛ ዲዲዮ አቅም (ሲቲ) ለማቅረብ ያገለግላል። በውጤቱም ፣ የፒን ዳዮዶች እንደ ተለዋዋጭ ተከላካይ ሆነው ወደ ፊት አድልዎ ይሠራሉ ፣ እና በተቃራኒው አድልዎ እንደ capacitor ሆነው ያገለግላሉ። ከፍተኛ ድግግሞሽ ባህሪዎች (ዝቅተኛ አቅም ዝቅተኛ የምልክት መስመሮችን ውጤታማነት ያረጋግጣል) ተጣጣፊዎችን ፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ የምልክት መቀየሪያ (ማለትም አንቴና የሚጠይቁ ሞባይል ስልኮች) ፣ እና የ AGC ወረዳዎችን ጨምሮ በብዙ የተለያዩ መተግበሪያዎች ውስጥ እንደ ተለዋዋጭ ተከላካይ አካላት እንዲጠቀሙባቸው ያደርጋቸዋል።

ዜነር ዲዲዮ

የዜኔር ዳዮድ ከተለመደው በተቃራኒ የአሁኑን ከኤኖድ ወደ ካቶድ ብቻ ሳይሆን በተቃራኒው አቅጣጫ ደግሞ የዜኔር ቮልቴጅ ሲደርስ የሚለየው ልዩ የዲዮዲዮ ዓይነት ነው። እንደ ቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ጥቅም ላይ ይውላል. የዜኔር ዳዮዶች በጣም doped p-n መገናኛ አላቸው። የተለመዱ ዳዮዶች እንዲሁ በተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ይፈርሳሉ ፣ ነገር ግን የጉልበቱ ቮልቴጅ እና ጥልቀቱ ልክ እንደ Zener diode አልተገለጸም። እንዲሁም የተለመዱ ዳዮዶች በተበላሸ ክልል ውስጥ እንዲሠሩ አልተዘጋጁም ፣ ግን የዜነር ዳዮዶች በዚህ ክልል ውስጥ በአስተማማኝ ሁኔታ ሊሠሩ ይችላሉ።

ቅብብል

ቅብብሎሽ በኤሌክትሮ መካኒካል ወይም በኤሌክትሮኒክ መንገድ ወረዳዎችን የሚከፍቱ እና የሚዘጉ መቀያየሪያዎች ናቸው። ሪሌሎች በሌላ ወረዳ ውስጥ እውቂያዎችን በመክፈት እና በመዝጋት አንድ የኤሌክትሪክ ዑደት ይቆጣጠራሉ። የቅብብሎሽ ግንኙነት በመደበኛነት (NO) ሲከፈት ፣ ማስተላለፊያው ኃይል በማይሰጥበት ጊዜ ክፍት ዕውቂያ አለ። የቅብብሎሽ ግንኙነት በተለምዶ ሲዘጋ (ኤን.ሲ.) ፣ ቅብብሉ ኃይል በማይሰጥበት ጊዜ ዝግ ግንኙነት አለ። በሁለቱም ሁኔታዎች የኤሌክትሪክ ንክኪዎችን በእውቂያዎች ላይ መተግበር ሁኔታቸውን ይለውጣል

እና በር 7408

አመክንዮ እና በር ሁሉም ግብዓቶቹ ከፍተኛ በሚሆኑበት ጊዜ ውጤቱ ከፍ ወዳለ ወደ ሎጂክ ደረጃ 1 የሚሄድ የዲጂታል አመክንዮ በር ዓይነት ነው።

ATiny85

እሱ 8KB ISP fl አመድ ማህደረ ትውስታን ፣ 512B EEPROM ፣ 512-ባይት SRAM ፣ 6 አጠቃላይ ዓላማ I/O መስመሮችን ፣ 32 አጠቃላይ ዓላማ የሥራ መመዝገቢያዎችን ፣ አንድ 8-ቢት ሰዓት ቆጣሪ/ቆጣሪን በማጣመር አነስተኛ ኃይል ያለው ማይክሮ-ቺፕ 8-ቢት AVR RISC ላይ የተመሠረተ ማይክሮ መቆጣጠሪያ ነው። በንፅፅር ሁነታዎች ፣ አንድ ባለ 8-ቢት ከፍተኛ ፍጥነት ቆጣሪ/ቆጣሪ ፣ ዩኤስኤአይ ፣ የውስጥ እና የውጭ መቋረጦች ፣ 4-ሰርጥ 10-ቢት ኤ/ዲ መለወጫ።

ደረጃ 4 - የሥራ እና የወረዳ ማብራሪያ

በዚህ ክፍል የወረዳው ሥራ በዝርዝር ይብራራል።

PWM ትውልድ

PWM ከ STM ማይክሮ መቆጣጠሪያ ተፈጥሯል። TIM3 ፣ TIM4 እና TIM5 ሶስት PWM ን የ 50 በመቶ የቀረጥ ዑደት ለማመንጨት ጥቅም ላይ ውሏል። የ 60 ዲግሪዎች ደረጃ ሽግግር የጊዜ መዘግየትን በመጠቀም በሶስት PWMs መካከል ተካትቷል። ለ 50 Hz PWM ምልክት ፣ መዘግየቱን ለማስላት የሚከተለው ዘዴ ጥቅም ላይ ውሏል

መዘግየት = TimePeriod ∗ 60/ 360

መዘግየት = 20ms ∗ 60/360

መዘግየት = 3.3ms

ማይክሮ መቆጣጠሪያን ኦፕቶኮፕለር በመጠቀም ማግለል

በማይክሮ መቆጣጠሪያ እና በቀሪው ወረዳ መካከል ማግለል ኦፕቶኮፕለር 4n35 ን በመጠቀም ተከናውኗል። የ 4n35 ማግለል voltage ልቴጅ 5000 ቮ ነው። ማይክሮ መቆጣጠሪያ አሉታዊውን voltage ልቴጅ መሸከም ስለማይችል ፣ ስለዚህ ለማይክሮ መቆጣጠሪያው ጥበቃ ፣ ኦፕቶኮፕለር ጥቅም ላይ ይውላል።

POWMs ን ወደ MOSFET ዎች ለመቀየር የበር መንዳት ወረዳ 2121 ሾፌር አይሲ ጥቅም ላይ ውሏል። ከማይክሮ መቆጣጠሪያው (PWMs) በ IC ግብዓት ላይ ተሰጥቷል። እንደ IR2110 የተገነባው በር ውስጥ ስላልነበረው BJT ለፒን ሊን እንደ መቀየሪያ ሆኖ ያገለግላል። ከዚያ ለሚነዱ MOSFETs ተጓዳኝ PWMs ይሰጣል

የስህተት መለየት

የ SemiTeach ሞዱል 3 የስህተት ፒኖች አሉት እነሱም በመደበኛነት በ 15 V. በወረዳው ውስጥ ማንኛውም ስህተት በሚኖርበት ጊዜ አንደኛው ካስማዎች ወደ ደረጃ LOW ይሄዳሉ። የወረዳውን ክፍሎች ለመጠበቅ ፣ በስህተት ሁኔታዎች ውስጥ ወረዳው o ff መቆረጥ አለበት። ይህ የተጠናቀቀው AND Gate ፣ ATiny85 Microcontroller እና 5 V Relay ን በመጠቀም ነው። የ AND በር አጠቃቀም

ወደ ብአዴን መግቢያ ግቤት በመደበኛ ሁኔታ በከፍተኛ ሁኔታ ላይ የሚገኙ 3 የስህተት ፒኖች ናቸው ስለሆነም የ AND በር መውጫ በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ ከፍተኛ ነው። ልክ ስህተት እንደመጣ ፣ አንደኛው ፒኖች ወደ 0 ቮ ይሄዳሉ እና ስለሆነም የ AND በር መውጫ ዝቅተኛ ይሆናል። ይህ በወረዳው ውስጥ ስህተት እንዳለ ወይም እንደሌለ ለመፈተሽ ሊያገለግል ይችላል። ቪሲሲ ወደ ብአዴን በር የሚቀርበው በዜነር ዲዲዮ በኩል ነው።

ቪሲሲውን በ ATiny85 በኩል መቁረጥ

የብአዴን በር ውፅዓት ለ ATiny85 ማይክሮ መቆጣጠሪያ የሚሰጥ ሲሆን ማንኛውም ስህተት እንዳለ ወዲያውኑ መቋረጥን ይፈጥራል። ይህ ከ ATiny85 በስተቀር የሁሉንም ክፍሎች ቪሲሲ የሚቆርጠውን Relay ን የበለጠ ያንቀሳቅሰዋል።

ደረጃ 5 ማስመሰል

ለሙከራው ፣ በፕሮቱስ ላይ ስለማይገኝ ከ STMf401 ሞዴል ይልቅ በፕሮቲዩስ ውስጥ ካለው የተግባር ጄኔሬተር (PWMs) ተጠቀምን። እኛ በጥቃቅን ተቆጣጣሪ እና በቀሪው ወረዳ መካከል ያለውን መነጠል Opto-Coupler 4n35 ን ተጠቅመናል። IR2103 ተጓዳኝ PWM ን የሚሰጠን እንደ የአሁኑ አምፖል በአምሳያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል።

የስዕላዊ መግለጫ ሥዕላዊ መግለጫው እንደሚከተለው ተሰጥቷል።

ከፍተኛ የጎን ውጤት ይህ ውፅዓት በ HO እና Vs መካከል ነው። ጉራጌን መከተል የሶስቱ ከፍተኛ ጎን PWMs ውፅዓት ያሳያል።

ዝቅተኛ የጎን ውጤት ይህ ውፅዓት በ LO እና COM መካከል ነው። የሚከተለው ግኝት የሶስቱ ከፍተኛ ጎን PWMs ውፅዓት ያሳያል።

ደረጃ 6: መርሃግብር እና ፒሲቢ አቀማመጥ

በፕሮቱስ ላይ የተፈጠረው የንድፍ እና የፒ.ቢ.ቢ አቀማመጥ ታይቷል

ደረጃ 7 የሃርድዌር ውጤቶች

ተጨማሪ PWMs

የሚከተለው fi ጉረሜ የ IR2110 አንዱ የሆነውን ማሟያ የሆነውን ውጤት ያሳያል

የደረጃ ሀ እና ለ PWM

ደረጃ A እና B የ 60 ዲግሪዎች ደረጃ ተቀይሯል። በሥዕሉ ላይ ይታያል

የደረጃ ሀ እና ሲ PWM

የ A እና C ደረጃ -60 ዲግሪዎች ደረጃ ተቀይሯል። በሥዕሉ ላይ ይታያል

ደረጃ 8 ኮድ መስጠት

ኮድ በ Atollic TrueStudio ውስጥ ተዘጋጅቷል። Atollic ን ለመጫን የቀድሞ ትምህርቶቼን ማየት ወይም በመስመር ላይ ማውረድ ይችላሉ።

የተሟላ ፕሮጀክት ታክሏል።

ደረጃ 9: አመሰግናለሁ

የእኔን ወግ በመከተል ይህንን አስደናቂ ፕሮጀክት በማጠናቀቅ የረዱኝን የቡድን አባሎቼን ማመስገን እፈልጋለሁ።

ይህ አስተማሪ እንደሚረዳዎት ተስፋ ያድርጉ።

እኔ የምፈርመው እኔ ነኝ:)

ከሰላምታ ጋር

ታሂር ኡል ሐቅ

EE ፣ UET LHR ፓኪስታን