Направите овај Буцк Цонвертер користећи Ардуино

У овом пројекту спустит ћемо 12 В ДЦ на било коју вриједност ДЦ између 2 и 11 волти. Коло које спушта ДЦ напон познато је као претварач доле. Излазни напон или потребни напон смањују се помоћу потенциометра повезаног на ардуино.

Аутор Анкит Неги

УВОД У КОНВЕРТОРЕ:

У основи постоје две врсте претварача:

1. Буцк претварач

2. појачивач претварача

Оба претварача мењају улазни напон према захтеву. Слични су а трансформатор са једном главном разликом. Док трансформатор корача горе / доле наизменични напон, ДЦ претварачи подижу нанижи наизменични напон. Главне компоненте оба претварача су:

А. МОСФЕТ

Б. ИНДУКТОР

Ц. КАПАЦИТОР

БУЦК ЦОНВЕРТЕР: као што и само име сугерише, буцк значи да смањи улазни напон. Буцк претварач даје нам напон мањи од улазног једносмерног напона са високим струјним капацитетом. То је директна конверзија.

БООСТ ЦОНВЕРТЕР: као што и само име говори, појачање значи повећање улазног напона.

Боост претварач даје нам ДЦ напон више од ДЦ напона на улазу. То је такође и директна конверзија.

** у овом пројекту ћемо направити склоп за претварач доле да бисмо напустили 12 в ДЦ користећи ардуино као ПВМ извор.

ПРОМЕНА ЧЕСТОЋЕ ПВМ НА АРДУИНО ПИНОВИМА:

ПВМ пинови ардуина УНО су 3, 5, 6, 9, 10 и 11.

За извођење ПВМ-а користи се наредба:

аналогВрите (ПВМ ПИН НО, ПВМ ВАЛУЕ)

и ПВМ фреквенција за ове пинове су:

За Ардуино пинове 9, 10, 11 и 3 ---- 500Хз

За Ардуино пинове 5 и 6 ---- 1кХз

Ове фреквенције су у реду за општу намену, попут бледења ЛЕД-а. Али за кола попут буцк или боост претварач , потребан је високофреквентни ПВМ извор (у опсегу од десет КХЗ), јер МОСФЕТ-у требају високе фреквенције за савршено пребацивање, а такође и високофреквентни улаз смањује вредност или величину компонената кола попут индуктора и кондензатора. Стога су нам за овај пројекат потребни високофреквентни ПВМ извори.

Добра ствар је што можемо променити ПВМ фреквенцију ПВМ пинова ардуина помоћу једноставног кода:

ЗА АРДУИНО УНО:

Доступна ПВМ фреквенција за Д3 и Д11:
// ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000001 // за фреквенцију ПВМ од 31372,55 Хз
// ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000010 // за фреквенцију ПВМ од 3921,16 Хз
// ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000011 // за фреквенцију ПВМ од 980,39 Хз
ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000100 // за ПВМ фреквенцију од 490,20 Хз (ЗАДАТАК)
// ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000101 // за фреквенцију ПВМ од 245,10 Хз
// ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000110 // за ПВМ фреквенцију од 122,55 Хз
// ТЦЦР2Б = ТЦЦР2Б & Б11111000 | Б00000111 // за ПВМ фреквенцију од 30,64 Хз
Доступна ПВМ фреквенција за Д5 и Д6:
// ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000001 // за фреквенцију ПВМ од 62500,00 Хз
// ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000010 // за ПВМ фреквенцију од 7812,50 Хз
ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000011 // за ПВМ фреквенцију од 976,56 Хз (ЗАДАТАК)
// ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000100 // за ПВМ фреквенцију од 244,14 Хз
// ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000101 // за фреквенцију ПВМ од 61,04 Хз
Доступна ПВМ фреквенција за Д9 и Д10:
// ТЦЦР1Б = ТЦЦР1Б & Б11111000 | Б00000001 // подели делитељ тајмера 1 на 1 за фреквенцију ПВМ од 31372,55 Хз
// ТЦЦР1Б = ТЦЦР1Б & Б11111000 | Б00000010 // за фреквенцију ПВМ од 3921,16 Хз
ТЦЦР1Б = ТЦЦР1Б & Б11111000 | Б00000011 // за ПВМ фреквенцију од 490,20 Хз (ЗАДАТАК)
// ТЦЦР1Б = ТЦЦР1Б & Б11111000 | Б00000100 // за ПВМ фреквенцију од 122,55 Хз
// ТЦЦР1Б = ТЦЦР1Б & Б11111000 | Б00000101 // за фреквенцију ПВМ од 30,64 Хз
** користићемо пин бр. 6 за ПВМ, па отуда и код:
// ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000001 // за ПВМ фреквенцију од 62,5 КХз

ЛИСТА КОМПОНЕНАТА:

1. АРДУИНО УНО

2. ИНДУКТОР (100Ух)

3. СЦХОТТКИ ДИОДЕ

4. КАПАЦИТОР (100уф)

5. ИРФ540Н

6. ПОТЕНТИОМЕТАР

7. РЕСИСТОР 10к, 100охм

8. ОПТЕРЕЋЕЊЕ (мотор у овом случају)

9.12 В БАТЕРИЈА

ДИЈАГРАМ КОЛА

Успоставите везе како је приказано на дијаграму кола.

1. Спојите крајње терминале потенциометра на пин 5в и пин масе ардуино УНО, док његов терминал брисача прикључите на аналогни пин А1.

2. Повежите ПВМ пин 6 ардуина са базом МОСФЕТ-а.

3. Позитивни прикључак батерије на одвод мосфет-а, а негативни на п-терминал Сцхоттки диоде.

4. Од п-терминала Сцхоттки диоде, спојите оптерећење (мотор) у серију са индуктором на изворни терминал МОСФЕТ-а.

5. Сада спојите н-терминал Сцхоттки диоде на изворни терминал МОСФЕТ-а.

6. Повежите 47уф кондензатор преко мотора.

7. Напокон спојите уземљени пин ардуина на изворни терминал МОСФЕТ-а.

Сврха мосфет-а:

Мосфет се користи за пребацивање улазног напона на високој фреквенцији и за обезбеђивање велике струје са мање одвођења топлоте.

Сврха ардуина:

За велику брзину комутације МОСФЕТ-а (при фреквенцији од приближно 65 КХз)

Сврха индуктора:

Ако се овај круг изводи без повезивања пригушнице, тада постоје велике шансе за оштећење МОС-а због високонапонских шиљака на прикључку МОСФЕТ-а.

Да би спречио МОСФЕТ од ових високонапонских шиљака, он је повезан како је приказано на слици, јер када је МОСФЕТ на њему складишти енергију, а када је МОСФЕТ искључен, ову ускладиштену енергију предаје мотору.

Сврха Сцхоттки диоде:

Сврха потенциометра:

Потенциометар даје аналогну вредност ардуину (на основу положаја терминала брисача) према којем напон пвм прима терминал врата мосфет-а са ПВМ пина 6 Ардуина. Ова вредност на крају контролише излазни напон на оптерећењу.

Зашто је отпорник повезан између капије и извора?

Чак и мала количина буке може укључити МОСФЕТ. Отуда а повуците отпорник је повезан између капије и тла тј. извора.

Програмски код

Burn this code to arduino:
int m // initialize variable m
int n // initialize variable n
void setup()
B00000001 // for PWM frequency of 62.5 KHz on pin 6( explained under code section)
Serial.begin(9600) // begin serial communication

void loop()
{
m= analogRead(A1) // read voltage value from pin A1 at which pot. wiper terminal is connected
n= map(m,0,1023,0,255) // map this ip value betwenn 0 and 255
analogWrite(6,n) // write mapped value on pin 6
Serial.print(' PWM Value ')
Serial.println(n)
}

ОБЈАШЊЕЊЕ КОДА

1. Променљива к је вредност напона примљена са пина А1 на који је повезан терминал брисача лонца.

2. Променљивој и додељује се мапирана вредност која се креће између 0 и 255.

3. ** као што је већ објашњено у горњем одељку за склоп попут претварача или појачала, потребан је високофреквентни ПВМ извор (у опсегу од десет КХЗ) јер МОСФЕТ-у требају високе фреквенције за савршено пребацивање, а високофреквентни улаз смањује вредност или величину компонената кола попут индуктора и кондензатора.

Стога ћемо овај једноставни код користити за стварање пвм напона од приближно. Фреквенција 65 кХз: ТЦЦР0Б = ТЦЦР0Б & Б11111000 | Б00000001 // за ПВМ фреквенцију од 62,5 КХз на пину 6

Како то ради:

Будући да Потенциометар даје аналогну вредност ардуину (на основу положаја терминала брисача), то одређује вредност напона пвм примљеног на граничном терминалу МОСФ-а са ПВМ пина 6 Ардуина.

И ова вредност на крају контролише излазни напон у оптерећењу.

Слике прототипа: