Arduino மற்றும் triac ஐப் பயன்படுத்தி விசிறி வேகக் கட்டுப்பாடு

எச்சரிக்கை !! இந்த திட்டத்தில் விவாதிக்கப்பட்ட சுற்று வரைபடம் கல்வி நோக்கங்களுக்காக மட்டுமே. 220 வி ஏசி மெயின்ஸ் மின்னழுத்தத்துடன் பணிபுரிய தீவிர முன்னெச்சரிக்கை தேவைப்படுகிறது மற்றும் பாதுகாப்பு நடைமுறைகளைப் பின்பற்ற வேண்டும் என்று அறிவுறுத்தப்படுங்கள். சுற்று செயல்பாட்டில் இருக்கும்போது எந்த கூறுகளையும் கம்பிகளையும் தொடக்கூடாது.

சுவிட்சைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமோ அல்லது பல ஆர்டுயினோ அடிப்படையிலான ஹோம் ஆட்டோமேஷன் திட்டங்களில் நாங்கள் செய்ததைப் போல சில கட்டுப்பாட்டு பொறிமுறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமோ எந்தவொரு வீட்டு சாதனத்தையும் இயக்க அல்லது முடக்குவது எளிது. ஆனால் ஏசி சக்தியை ஓரளவு கட்டுப்படுத்த வேண்டிய பயன்பாடுகள் நிறைய உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, மின்விசிறியின் வேகத்தை அல்லது விளக்கின் தீவிரத்தை கட்டுப்படுத்த. இந்த வழக்கில், PWM நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எனவே Arduino உடன் AC விசிறி வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த Arduino உருவாக்கிய PWM ஐ எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதை இங்கே கற்றுக்கொள்வோம் .

இந்த திட்டத்தில், TRIAC ஐப் பயன்படுத்தி Arduino AC விசிறி வேகக் கட்டுப்பாட்டை நாங்கள் காண்பிப்போம். இங்கே ஏசி சிக்னலின் கட்டக் கட்டுப்பாட்டு முறை ஏசி விசிறி வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகிறது, அர்டுயினோ உருவாக்கிய பி.டபிள்யூ.எம் சிக்னல்களைப் பயன்படுத்துகிறது. முந்தைய டுடோரியலில், PWM ஐப் பயன்படுத்தி DC விசிறி வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தினோம்.

கூறுகள் தேவை

1. Arduino UNO
2. 4N25 (ஜீரோ கிராசிங் டிடெக்டர்)
3. 10 கே பொட்டென்டோமீட்டர்
4. MOC3021 0pto-coupr
5. (0-9) வி, 500 எம்ஏ ஸ்டெப்டவுன் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்
6. BT136 TRIAC
7. 230 விஏசி அச்சு ஏசி விசிறி
8. கம்பிகளை இணைக்கிறது
9. மின்தடையங்கள்

Arduino ஐப் பயன்படுத்தி AC விசிறி கட்டுப்பாட்டு வேலை

வேலை செய்வதை நான்கு வெவ்வேறு பகுதிகளாக பிரிக்கலாம். அவை பின்வருமாறு

1. ஜீரோ-கிராசிங் டிடெக்டர்

2. கட்ட கோணக் கட்டுப்பாட்டு சுற்று

3. விசிறி வேக அளவைக் கட்டுப்படுத்த பொட்டென்டோமீட்டர்

4. பிடபிள்யூஎம் சிக்னல் தலைமுறை சுற்று

1. ஜீரோ-கிராசிங் டிடெக்டர்

எங்கள் வீட்டில் கிடைக்கும் ஏசி சப்ளை 220 வி ஏசி ஆர்எம்எஸ், 50 ஹெர்ட்ஸ். இந்த ஏசி சமிக்ஞை இயற்கையில் மாறி மாறி அதன் துருவமுனைப்பை அவ்வப்போது மாற்றுகிறது. ஒவ்வொரு சுழற்சியின் முதல் பாதியில், அது ஒரு திசையில் ஒரு உச்ச மின்னழுத்தத்தை அடைந்து பின்னர் பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது. அடுத்த அரை சுழற்சியில், அது மாற்று திசையில் (எதிர்மறை) உச்ச மின்னழுத்தத்திற்கு பாய்ந்து மீண்டும் பூஜ்ஜியத்திற்கு வருகிறது. ஏசி மின்விசிறியின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த, அரை சுழற்சிகளின் உச்ச மின்னழுத்தம் வெட்டப்பட வேண்டும் அல்லது கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். இதற்காக, சமிக்ஞை கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டிய / வெட்டப்பட வேண்டிய பூஜ்ஜிய புள்ளியை நாம் கண்டறிய வேண்டும். மின்னழுத்த வளைவில் இந்த புள்ளி மின்னழுத்தம் திசையை மாற்றும் இடத்தில் பூஜ்ஜிய மின்னழுத்த கடத்தல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கீழே காட்டப்பட்டுள்ள சுற்று பூஜ்ஜியத்தைக் கடக்கும் புள்ளியைப் பெறப் பயன்படுத்தப்படும் பூஜ்ஜியக் கடக்கும் கண்டுபிடிப்பான் சுற்று ஆகும். முதலாவதாக, 220 வி ஏசி மின்னழுத்தம் ஒரு ஸ்டெப்-டவுன் டிரான்ஸ்பார்மரைப் பயன்படுத்தி 9 வி ஏசிக்கு கீழே இறங்கப்படுகிறது, பின்னர் அது அதன் பின் 1 மற்றும் 2 இல் 4 என் 25 ஆப்டோகூப்லருக்கு அளிக்கப்படுகிறது. கேத்தோடு. எனவே கீழேயுள்ள சுற்றுப்படி , ஏசி அலை பூஜ்ஜியத்தைக் கடக்கும் இடத்திற்கு அருகில் செல்லும்போது, 4N25 இன் உள்ளடிக்கிய எல்.ஈ.டி அணைக்கப்படும், இதன் விளைவாக, 4N25 இன் வெளியீட்டு டிரான்சிஸ்டரும் அணைக்கப்பட்டு வெளியீட்டு துடிப்பு முள் 5V வரை இழுக்கவும். இதேபோல், சமிக்ஞை படிப்படியாக உச்சத்திற்கு அதிகரிக்கும் போதுபுள்ளி, பின்னர் எல்.ஈ.டி இயங்கும் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் வெளியீட்டு முள் இணைக்கப்பட்ட தரை முள் மூலம் இயக்கப்படும், இது இந்த முள் 0 வி செய்கிறது. இந்த துடிப்பைப் பயன்படுத்தி, Arduino ஐப் பயன்படுத்தி பூஜ்ஜியத்தைக் கடக்கும் புள்ளியைக் கண்டறிய முடியும்.

2. கட்ட கோணத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் சுற்று

பூஜ்ஜியக் கடப்பின் புள்ளியைக் கண்டறிந்த பிறகு, இப்போது எந்த நேரத்தை மின்சாரம் இயக்கலாம் மற்றும் முடக்க வேண்டும் என்பதைக் கட்டுப்படுத்த வேண்டும். இந்த PWM சமிக்ஞை ஏசி மோட்டருக்கு மின்னழுத்த வெளியீட்டின் அளவை தீர்மானிக்கும், இது அதன் வேகத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது. இங்கே ஒரு BT136 TRIAC பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது AC மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, ஏனெனில் இது AC மின்னழுத்த சமிக்ஞையை கட்டுப்படுத்துவதற்கான சக்தி மின்னணு சுவிட்ச் ஆகும்.

TRIAC என்பது மூன்று முனைய ஏசி சுவிட்ச் ஆகும், இது அதன் வாயில் முனையத்தில் குறைந்த ஆற்றல் சமிக்ஞையால் தூண்டப்படலாம். எஸ்.சி.ஆர்களில், இது ஒரே ஒரு திசையில் மட்டுமே இயங்குகிறது, ஆனால் டி.ஆர்.ஐ.சி விஷயத்தில், இரு திசைகளிலும் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். TRIAC மற்றும் SCR பற்றி மேலும் அறிய, எங்கள் முந்தைய கட்டுரைகளைப் பின்பற்றவும்.

மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, TRIAC ஒரு சிறிய கேட் துடிப்பு சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் 90 டிகிரி துப்பாக்கி சூட்டில் தூண்டப்படுகிறது. "T1" நேரம் என்பது மங்கலான தேவைக்கேற்ப வழங்கப்படும் தாமத நேரம். எடுத்துக்காட்டாக, இந்த வழக்கில், துப்பாக்கி சூடு கோணம் 90 சதவீதம் ஆகும், எனவே மின் உற்பத்தியும் பாதியாகிவிடும், எனவே விளக்கு அரை தீவிரத்துடன் ஒளிரும்.

ஏசி சிக்னலின் அதிர்வெண் இங்கே 50 ஹெர்ட்ஸ் என்பதை நாங்கள் அறிவோம். எனவே காலம் 1 / f ஆக இருக்கும், இது 20ms ஆகும். ஒரு அரை சுழற்சிக்கு, இது 10ms அல்லது 10,000 மைக்ரோ விநாடிகள் இருக்கும். எனவே ஏசி விளக்கின் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்த, “டி 1” வரம்பு 0-10000 மைக்ரோ விநாடிகளிலிருந்து மாறுபடும்.

ஆப்டோகூலர்:

Optocoupler Optoisolator என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. டி.சி மற்றும் ஏசி சிக்னல்கள் போன்ற இரண்டு மின் சுற்றுகளுக்கு இடையில் தனிமைப்படுத்த இது பயன்படுகிறது. அடிப்படையில், இது அகச்சிவப்பு ஒளியை வெளியிடும் எல்.ஈ.டி மற்றும் அதைக் கண்டறியும் ஃபோட்டோசென்சரைக் கொண்டுள்ளது. டி.சி சிக்னலான மைக்ரோகண்ட்ரோலர் சிக்னல்களிலிருந்து ஏசி மின்விசிறியைக் கட்டுப்படுத்த இங்கே ஒரு MOC3021 ஆப்டோகூலர் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

TRIAC மற்றும் Optocoupler இணைப்பு வரைபடம்:

3. விசிறி வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த பொட்டென்டோமீட்டர்

ஏசி மின்விசிறியின் வேகத்தை மாற்ற இங்கே ஒரு பொட்டென்டோமீட்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு பொட்டென்டோமீட்டர் என்பது 3 முனைய சாதனம் ஆகும், இது மின்னழுத்த வகுப்பியாக செயல்படுகிறது மற்றும் மாறி மின்னழுத்த வெளியீட்டை வழங்குகிறது. ஏசி விசிறியின் வேக மதிப்பை அமைக்க இந்த மாறி அனலாக் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அர்டுயினோ அனலாக் உள்ளீட்டு முனையத்தில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

4. பிடபிள்யூஎம் சிக்னல் தலைமுறை அலகு

இறுதி கட்டத்தில், வேகத் தேவைகளின்படி TRIAC க்கு ஒரு PWM துடிப்பு வழங்கப்படுகிறது, இது ஏசி சிக்னலின் ஆன் / ஆஃப் நேரத்தை வேறுபடுத்துகிறது மற்றும் ரசிகர் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த மாறி வெளியீட்டை வழங்குகிறது. இங்கே PWM துடிப்பை உருவாக்க Arduino பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது பொட்டென்டோமீட்டரிலிருந்து உள்ளீட்டை எடுத்து TRIAC மற்றும் ஆப்டோகூப்லர் சுற்றுக்கு PWM சமிக்ஞை வெளியீட்டை அளிக்கிறது, இது AC வேகத்தை விரும்பிய வேகத்தில் மேலும் செலுத்துகிறது. Arduino ஐப் பயன்படுத்தி PWM தலைமுறை பற்றி மேலும் அறிக.

சுற்று வரைபடம்

இந்த Arduino அடிப்படையிலான 230v விசிறி வேக கட்டுப்பாட்டு சுற்றுக்கான சுற்று வரைபடம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

குறிப்பு: புரிந்துகொள்ளும் நோக்கத்திற்காக மட்டுமே முழுமையான சுற்றுவட்டத்தை ஒரு பிரெட் போர்டில் காட்டியுள்ளேன். உங்கள் ப்ரெட்போர்டில் 220 வி ஏசி விநியோகத்தை நீங்கள் நேரடியாகப் பயன்படுத்தக்கூடாது, கீழேயுள்ள படத்தில் நீங்கள் காணக்கூடிய வகையில் இணைப்புகளை உருவாக்க புள்ளியிடப்பட்ட பலகையைப் பயன்படுத்தினேன்

ஏசி விசிறி வேகக் கட்டுப்பாட்டுக்கான அர்டுயினோவை நிரலாக்குகிறது

வன்பொருள் இணைப்பிற்குப் பிறகு, அர்டுயினோவிற்கான குறியீட்டை நாம் எழுத வேண்டும், இது ஒரு பொட்டென்டோமீட்டர் உள்ளீட்டைப் பயன்படுத்தி ஏசி சிக்னலை ஆன் / ஆஃப் நேரத்தைக் கட்டுப்படுத்த PWM சமிக்ஞையை உருவாக்கும். நாங்கள் முன்பு பல திட்டங்களில் PWM நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தினோம்.

இந்த Arduino AC விசிறி வேகக் கட்டுப்பாட்டு திட்டத்தின் முழுமையான குறியீடு இந்த திட்டத்தின் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. குறியீட்டின் படிப்படியான விளக்கம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

முதல் கட்டத்தில், தேவையான அனைத்து மாறிகளையும் அறிவிக்கவும், அவை குறியீடு முழுவதும் பயன்படுத்தப்பட உள்ளன. இங்கே BT136 TRIAC Arduino இன் முள் 6 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வேக வேகத்தின் மதிப்பை சேமிக்க மாறி speed_val அறிவிக்கப்படுகிறது.

int TRIAC = 6; int speed_val = 0;

அடுத்து, அமைவு செயல்பாட்டின் உள்ளே, இந்த முள் மூலம் PWM வெளியீடு உருவாக்கப்படும் என்பதால் TRIAC முள் வெளியீடாக அறிவிக்கவும். பின்னர், பூஜ்ஜியத்தைக் கடக்க ஒரு குறுக்கீட்டை உள்ளமைக்கவும். இங்கே நாம் AttInterrupt எனப்படும் ஒரு செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தினோம், இது Arduino இன் டிஜிட்டல் பின் 3 ஐ வெளிப்புற குறுக்கீடாக உள்ளமைக்கும் மற்றும் அதன் முள் ஏதேனும் குறுக்கீடுகளைக் கண்டறிந்தால் அது பூஜ்ஜிய_கிராசிங் எனப்படும் செயல்பாட்டை அழைக்கும்.

வெற்றிட அமைப்பு () {பின்மோட் (LAMP, OUTPUT); attachInterrupt (DigitalPinToInterrupt (3), zero_crossing, CHANGE); }

எல்லையற்ற வளையத்தின் உள்ளே, A0 இல் இணைக்கப்பட்டுள்ள பொட்டென்டோமீட்டரிலிருந்து அனலாக் மதிப்பைப் படித்து (10-49) மதிப்பு வரம்பிற்கு வரைபடமாக்குங்கள்.

இந்த வரம்பைக் கண்டுபிடிக்க நாம் ஒரு சிறிய கணக்கீடு செய்ய வேண்டும். ஒவ்வொரு அரை சுழற்சியும் 10,000 மைக்ரோ விநாடிகளுக்கு சமம் என்று முன்னர் கூறப்பட்டது. எனவே இங்கே மங்கலானது 50 படிகளில் கட்டுப்படுத்தப்படும், இது ஒரு தன்னிச்சையான மதிப்பு மற்றும் மாற்றப்படலாம். இங்கே குறைந்தபட்ச நடவடிக்கைகள் 10 ஆக எடுக்கப்படுகின்றன, பூஜ்ஜியம் அல்ல, ஏனெனில் 0-9 படிகள் ஏறக்குறைய ஒரே சக்தி வெளியீட்டைக் கொடுக்கும் மற்றும் அதிகபட்ச நடவடிக்கைகள் 49 ஆக எடுக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் இது மேல் வரம்பை எடுக்க நடைமுறையில் பரிந்துரைக்கப்படவில்லை (இது இந்த விஷயத்தில் 50 ஆகும்).

பின்னர் ஒவ்வொரு படி நேரத்தையும் 10000/50 = 200 மைக்ரோ விநாடிகளாக கணக்கிடலாம். குறியீட்டின் அடுத்த பகுதியில் இது பயன்படுத்தப்படும்.

வெற்றிட சுழற்சி () {int pot = அனலாக் ரீட் (A0); int data1 = வரைபடம் (பானை, 0, 1023,10,49); speed_val = data1; }

இறுதி கட்டத்தில், குறுக்கீடு-உந்துதல் செயல்பாடு பூஜ்ஜிய_கிராசிங்கை உள்ளமைக்கவும். இங்கே மங்கலான நேரத்தை தனிப்பட்ட படி நேரத்தை இல்லை என்று பெருக்கி கணக்கிடலாம். படிகள். இந்த தாமத நேரத்திற்குப் பிறகு, TRIAC ஐ 10 மைக்ரோ விநாடிகளின் சிறிய உயர் துடிப்பைப் பயன்படுத்தி தூண்டலாம், இது TRIAC ஐ இயக்க போதுமானது.

void zero_crossing () {int chop_time = (200 * speed_val); delayMicroseconds (chop_time); டிஜிட்டல்ரைட் (TRIAC, HIGH); delayMicroseconds (10); டிஜிட்டல்ரைட் (TRIAC, LOW); }

Arduino மற்றும் PWM ஐப் பயன்படுத்தி இந்த ஏசி விசிறி கட்டுப்பாட்டுக்கான வேலை செய்யும் வீடியோவுடன் முழுமையான குறியீடு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.