SPWM генераторын модуль (микроконтроллер ашиглахгүйгээр): 14 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Бүгдээрээ сайн уу, миний зааварчилгаанд тавтай морил! Та бүгдийг мундаг хийж байна гэж найдаж байна. Саяхан би ХОУХ -ны дохиог туршиж үзэх сонирхолтой болж, импульсийн галт тэрэгний ажиллах мөчлөгийг синус долгионоор зохицуулж буй SPWM (эсвэл синусоид импульсийн өргөн модуляци) гэсэн ойлголттой танилцлаа. Синус долгионыг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай утгуудыг агуулсан хайлтын хүснэгтийг ашиглан үүргийн мөчлөгийг үүсгэж буй микроконтроллер ашиглан ийм төрлийн SPWM дохиог хялбархан үүсгэж болох цөөн хэдэн үр дүнтэй таарлаа.

Би ийм SPWM дохиог микроконтроллергүйгээр үүсгэхийг хүссэн бөгөөд ингэснээр би системийн зүрх болгон үйлдлийн өсгөгчийг ашигласан.

Эхэлцгээе!

Хангамж

1. LM324 Quad OpAmp IC
2. LM358 хос харьцуулагч IC
3. 14 зүү IC суурь/залгуур
4. 10K резистор-2
5. 1K резистор-2
6. 4.7K резистор-2
7. 2.2K эсэргүүцэл-2
8. 2K хувьсах эсэргүүцэл (урьдчилан тохируулсан) -2
9. 0.1uF керамик конденсатор-1
10. 0.01uF керамик конденсатор-1
11. 5 зүү эрэгтэй толгой
12. Veroboard эсвэл perfboard
13. Халуун цавуу буу
14. Гагнуурын төхөөрөмж

Алхам 1: Онол: SPWM -ийн дохио үүсгэх тухай тайлбар

Микроконтроллергүйгээр SPWM дохиог үүсгэхийн тулд бидэнд өөр өөр давтамжтай хоёр гурвалжин долгион хэрэгтэй (гэхдээ нэг нь нөгөөгөөсөө олон байх ёстой). Эдгээр хоёр гурвалжин долгионыг LM358 гэх мэт IC харьцуулагч ашиглан бие биетэйгээ харьцуулж үзэхэд бид шаардлагатай SPWM дохиог авдаг. OpAmp -ийн урвуу биш терминалын дохио нь урвуу терминалын дохионоос илүү байвал харьцуулагч нь өндөр давтамжтай гурвалжин долгионыг урвуу биш зүүгээр тэжээж, бага давтамжтай гурвалжин долгионоор тэжээх үед дохио өгдөг. Харьцуулагчийн урвуу зүү рүү урвуу оролтын терминал дахь дохио нь урвуу терминал дахь дохионы өмнө далайцыг хэд хэдэн удаа өөрчлөх тохиолдол гардаг. Энэ нь OpAmp гаралт нь импульсийн галт тэрэг бөгөөд үүргийн мөчлөг нь хоёр долгионы харилцан үйлчлэлээс хамаардаг.

Алхам 2: Хэлхээ диаграм: Тайлбар ба онол

Энэ бол хоёр долгионы хэлбэр үүсгэгч ба харьцуулагчаас бүрдсэн SPWM төслийн бүхэл бүтэн схемийн схем юм.

Гурвалжин долгионыг 2 үйлдлийн өсгөгч ашиглан үүсгэж болох бөгөөд ингэснээр хоёр долгионы хувьд нийт 4 OpApms шаардлагатай болно. Энэ зорилгоор би LM324 quad OpAmp багцыг ашигласан.

Гурвалжин долгион хэрхэн бий болж байгааг харцгаая.

Эхэндээ эхний OpAmp нь урвуугүй зүү нь хүчдэл хуваагч сүлжээг ашиглан 2 ккилометрийн эсэргүүцэлтэй (Vcc/2) буюу тэжээлийн хүчдэлийн тэн хагасыг холбосон интеграторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Би 5V -ийг хангамж болгон ашиглаж байгаа тул урвуу биш зүү нь 2.5 вольтын чадалтай. Урвуу ба урвуу зүүтэй виртуал холболт нь конденсаторыг аажмаар цэнэглэдэг 2.5V урвуу зүү авах боломжийг олгодог. Конденсаторыг тэжээлийн хүчдэлийн 75 хувь хүртэл цэнэглэвэл харьцуулагч байдлаар тохируулагдсан бусад үйлдлийн өсгөгчийн гаралт багаас өндөр рүү шилждэг. Энэ нь эргээд конденсаторыг гадагшлуулж эхэлдэг (эсвэл нэгтгэдэггүй) бөгөөд конденсатор дээрх хүчдэл нь тэжээлийн хүчдлийн 25 хувиас доош ормогц компараторын гаралт дахин буурч, конденсаторыг цэнэглэж эхэлдэг. Энэ мөчлөг дахин эхэлж, бидэнд гурвалжин долгионы галт тэрэг байна. Гурвалжин долгионы давтамжийг ашигласан резистор ба конденсаторын утгаар тодорхойлно. Та давтамжийг тооцоолох томъёог авахын тулд энэ алхам дээрх дүрсийг харж болно.

За ингээд онолын хэсэг дууслаа. Байгуулцгаая!

Алхам 3: Шаардлагатай бүх хэсгийг цуглуулах

Зурган дээр SPWM модулийг хийхэд шаардлагатай бүх эд ангиудыг харуулав. Би IC -ийг холбогдох IC суурин дээр суурилуулсан бөгөөд шаардлагатай бол амархан сольж болно. Гурвалжин ба SPWM долгионы гаралт дээр 0.01uF конденсатор нэмж дохионы хэлбэлзлээс зайлсхийж, SPWM загварыг тогтвортой байлгах боломжтой.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сайтар тааруулахын тулд би шаардлагатай вертолоны хэсгийг хайчилж авлаа.

Алхам 4: Туршилтын хэлхээг хийх

Одоо бид эд ангиудыг гагнахаасаа өмнө хэлхээ нь хүссэнээрээ ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр хэлхээгээ талхны самбар дээр туршиж, шаардлагатай бол өөрчлөлт хийх нь чухал юм. Дээрх зураг нь талхны самбар дээрх миний хэлхээний загварыг харуулж байна.

Алхам 5: Гаралтын дохиог ажиглах

Бидний гаралтын долгионы хэлбэр зөв эсэхийг шалгахын тулд өгөгдлийг дүрслэн харуулахын тулд осциллограф ашиглах нь чухал юм. Би мэргэжлийн DSO эсвэл ямар ч төрлийн осциллограф эзэмшдэггүй тул надад Banggood-аас хямд үнэтэй осциллограф DSO138 авсан. Энэ нь бага, дунд давтамжийн дохионы шинжилгээ хийхэд маш сайн ажилладаг. Хэрэглээний хувьд бид 1КГц ба 10КГц давтамжтай гурвалжин долгион үүсгэх бөгөөд үүнийг энэ хүрээнд хялбархан дүрслэх боломжтой болно. Мэдээжийн хэрэг та мэргэжлийн осциллограф дээр дохионы талаар илүү найдвартай мэдээлэл авах боломжтой, гэхдээ хурдан дүн шинжилгээ хийхийн тулд энэ загвар зүгээр ажилладаг!

Алхам 6: Гурвалжин дохиог ажиглах

Дээрх зургууд нь дохио үүсгэх хоёр хэлхээнээс үүссэн хоёр гурвалжин долгионыг харуулж байна.

Алхам 7: SPWM дохиог ажиглах

Гурвалжин долгионыг амжилттай үүсгэж, ажигласны дараа бид харьцуулагчийн гаралт дээр үүссэн SPWM долгионы хэлбэрийг авч үзэх болно. Үүний дагуу хүрээний бэхэлгээний суурийг тохируулах нь дохиог зөв дүн шинжилгээ хийх боломжийг бидэнд олгодог.

Алхам 8: Гагнах эд ангиудыг Perfboard дээр холбоно уу

Одоо бид хэлхээгээ туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь бүрээсийг илүү байнгын болгохын тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг veroboard дээр гагнаж эхлэв. Бид IC суурийг схемийн дагуу резистор, конденсатор, хувьсах эсэргүүцэлтэй хамт гагнана. Байршуулалт нь хамгийн бага утас ашиглах ёстой бөгөөд ихэнх холболтыг гагнуурын ул мөрөөр хийх боломжтой байх нь чухал юм.

Алхам 9: Гагнах процессыг дуусгах

1 цаг орчим гагнуурын дараа би бүх холболтуудыг хийж дуусгасан бөгөөд энэ нь модуль шиг харагдаж байна. Энэ нь нэлээд жижиг бөгөөд авсаархан юм.

Алхам 10: Шортоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд халуун цавуу нэмнэ үү

Богино өмд эсвэл гагнуурын тал дээр санамсаргүйгээр металл холбоо барихыг багасгахын тулд би үүнийг халуун цавуугаар хамгаалахаар шийдсэн. Энэ нь холболтыг бүрэн бүтэн байлгаж, санамсаргүй холбоо барихаас тусгаарладаг. Үүнийг хийхийн тулд тусгаарлагч соронзон хальс ашиглаж болно.

Алхам 11: Модулийг таслах

Дээрх зураг нь миний хийсэн модулийн зүүг харуулж байна. Надад нийт 5 эрэгтэй толгойн зүү байгаа бөгөөд тэдгээрийн хоёр нь цахилгаан тэжээлд зориулагдсан (Vcc ба Gnd), нэг зүү нь хурдан гурвалжин долгионыг ажиглах, нөгөө зүү нь удаан гурвалжин долгионыг ажиглах, сүүлчийн зүү нь SPWM юм. гаралт. Хэрэв бид долгионы давтамжийг нарийн тааруулахыг хүсч байвал гурвалжин долгионы тээглүүр чухал юм.

Алхам 12: Дохионы давтамжийг тохируулах

Потенциометрийг гурвалжин долгионы дохио бүрийн давтамжийг нарийн тааруулахад ашигладаг. Энэ нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд тийм ч тохиромжтой биш тул онолын болон практик үнэ цэнэ өөр байж магадгүй юм. Үүнийг урьдчилсан тохируулгыг тохируулж, осциллографын гаралтыг харах замаар нөхөж болно.

Алхам 13: Схемийн файл

Би энэ төслийн схемийг хавсаргав. Үүнийг өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчилж болно.

Энэ заавар танд таалагдсан гэж найдаж байна.

Доорх сэтгэгдлүүд дээр санал хүсэлт, асуултаа хуваалцаарай.

Дараагийн удаа хүртэл:)