آموزش ساخت اینورتر سه فاز با آردوینو

در این پست قصد داریم آموزش ساخت اینورتر سه فاز با استفاده از آردوینو و ماسفت را توضیح دهیم. در این مقاله نگاهی کوتاه به نحوه عملکرد ترانسفورماتور سه فاز خواهیم داشت. از طرفی با استفاده از سه “ترانسفورماتور تک فاز” با ترکیب سیم پیچ‌ها در اتصالات مثلث و استارت، یک ترانسفورماتور سه فاز می‌سازیم. همچنین نگاهی به شکل موج خروجی آردوینو خواهیم داشت.

سر فصل‌ها:

شماتیک کلی مدار.

توضیحات مربوط به مدار .

کد برنامه برای آردوینو.

شکل موج سه فاز خروجی آردوینو.

توضیحات مربوط به مدار ساخت اینورتر سه فاز

برای ساخت اینورتر سه فاز از یک میکروکنترلر (آردوینو) استفاده می‌شود که سه شکل موج با 120 درجه اختلاف فاز تولید می‌کند. در این مدار BJT‌ها و MOSFET‌ها به صورت Push-Pull پیکربندی شده‌اند. مطابق شکل سه ترانسفورماتور افزاینده تک فاز به ترتیب مثلث و ستاره در سیم پیچ اولیه و ثانویه متصل می‌شوند. در نتیجه در خروجی ولتاژ سه فاز بوجود می‌آید. با استفاده از اتصال ستاره در سمت ثانویه می‌توان یک خروجی سه فاز و یک خروجی مشترک داشته باشیم. ماکزیمم توان خروجی اینورتر به ولتاژ و جریان قابل تحمل ترانسفورماتور بستگی دارد.

کد برنامه برای آردوینو

const int output_1 = 9;
const int output_2 = 10;
const int output_3 = 11;
const int t = 3310;  
void setup()
{
  pinMode(output_1, OUTPUT); // Phase 1
  pinMode(output_2, OUTPUT); // Phase 2
  pinMode(output_3, OUTPUT); // Phase 3
}
void loop()
{
  delayMicroseconds(t);
  digitalWrite(output_1, LOW);
  delayMicroseconds(t);
  digitalWrite(output_2, HIGH);
  delayMicroseconds(t);
  digitalWrite(output_3, LOW);
  delayMicroseconds(t);
  digitalWrite(output_1, HIGH);
  delayMicroseconds(t);
  digitalWrite(output_2, LOW);
  delayMicroseconds(t);
  digitalWrite(output_3, HIGH);
}

شکل موج سه فاز خروجی آردوینو

برای شبیه سازی شکل موج سه فاز، باید خروجی آردوینو مشابه شکل زیر باشد.

برای ساخت اینورتر سه فاز مطابق شکل، هر شکل موج 120 درجه از یکدیگر جابجا شده‌اند. سیگنال سه فاز خروجی آردوینو را نمی‌توان به طور مستقیم به ترانسفورماتور اعمال کرد. برای انجام این کار، سیگنال‌های سه فاز به یک مرحله بافر که شامل BJT و MOSFET است، اعمال می‌شود.

سیگنال های سه فاز ضعیف توسط چند BJT کم توان در هر سیگنال فاز از قبل تقویت می شوند. BJT در پیکربندی push-pull پیکربندی شده است تا بتواند سیگنال های LOW و HIGH را تقویت کند. اکنون سه مرحله از این قبیل push-pull در مدار پیاده‌سازی شده است.