正弦波發(fā)生器電路

出處：維庫電子市場網發(fā)布于：2024-07-25 16:37:09 | 324 次閱讀

　　這是一個簡單的嘗試，以填補電源逆變器世界中似乎缺乏的利基市場——一個相當高效、廉價的“逆變器心臟”提供純正弦波輸出的利基市場。利用脈寬調制和模擬分量，輸出將是一個干凈的正弦曲線，開關噪聲非常小。請注意，純正弦波逆變器能夠精確模擬傳統(tǒng)墻上插座提供的交流功率。

　　正弦波介紹
　　事實上，Arduino已經成為一個熟悉且可訪問的微控制器平臺。盡管它是 8 位/16MHz 硬件，但它仍然可以在電力電子應用中發(fā)揮重要作用。這里描述的是一種廉價的“逆變器心臟”，能夠在 Arduino 微控制器的幫助下從 5V 直流電源產生純正弦波輸出。請注意，“逆變器心臟”模塊的互補脈寬調制輸出可用于驅動適當的 H 橋。在這里，Arduino配置為使用“快速PWM”生成正弦波信號。準備的草圖將在微控制器的 D3 和 D11 上產生互補的 PWM，非常適合通過 H 橋驅動電力變壓器?！　√峁┦且粋€可下載的“干凈”草圖（Ardu_Sinewave.ino）用于正弦波發(fā)生器，這實際上是對Ken Boak和Trystan Lea的出色工作的改編。要對此進行測試，只需按照接線圖中的指示將低通濾波器連接到 D3（或 D11）。這將從高頻數字PWM波形中重建低頻正弦波，并為您提供類似于下圖所示的范圍跡線。

　　DSO screen_capture　　與D3相連的低通濾波器的正弦波輸出。

　　布線硬件
　　接線圖　　窗戶草圖

　　Arduino草圖
　　現在是就功率逆變器級做出一些關鍵設計結論的正確時機。是的，您可以制作一個電源逆變器電路，該電路使用Arduino生成PWM信號和現成的N溝道MOSFET - 當然，還有一些（可選的）簡單的電路保護和負載感應。由于固件中生成的 PWM 信號可以輕松修改為 50 或 60 Hz、115 或 230 V 操作以及寬范圍的直流輸入電壓。首先，準備您的 Arduino，以產生驅動 MOSFET 所需的 50Hz 正弦 PWM 波形。接下來，在Arduino硬件中添加MOSFET驅動器IC、MOSFET和升壓變壓器。就這樣！　　該原型首先使用 4 個 IRF740 MOSFET 進行測試，這些 MOSFET 形成一個 H 橋，連接到 2 個 IR2110 驅動器 IC。這用于驅動一個小型 230V 環(huán)形變壓器。IR2110 （www.irf.com）是一款高電壓、高速功率 MOSFET 驅動器，具有獨立的高側和低側參考輸出通道。幸運的是，其邏輯輸入與低至 3.3V 邏輯的標準 CMOS/LSTTL 輸出兼容。原則上，H橋是一種雙端口電源控制設備，由四個半導體開關組成，可以在固件下進行控制。此外，它還具有電對稱性;因此，電力可以在兩個方向上流動。