இந்த திட்டத்தில் அதிகபட்சமாக 6 ஆம்ப்ஸ் திறன் கொண்ட அர்டுயினோ மற்றும் என்-சேனல் மோஸ்ஃபெட்டைப் பயன்படுத்தி பக் மாற்றி சுற்று ஒன்றை உருவாக்க உள்ளோம். 0 மற்றும் 10v DC க்கு இடையில் எந்த மதிப்பிற்கும் 12v DC ஐ கீழே இறக்கப் போகிறோம். பொட்டென்டோமீட்டரை சுழற்றுவதன் மூலம் வெளியீட்டு மின்னழுத்த மதிப்பை நாம் கட்டுப்படுத்தலாம்.
ஒரு பக் மாற்றி ஒரு டிசி முதல் டிசி மாற்றி ஆகும், இது டிசி மின்னழுத்தத்தை குறைக்கிறது. இது ஒரு வித்தியாசத்துடன் ஒரு மின்மாற்றி போன்றது; டிரான்ஸ்பார்மர் ஏசி மின்னழுத்த பக் மாற்றி டிசி மின்னழுத்தத்திலிருந்து கீழே இறங்குகிறது. பக் மாற்றியின் செயல்திறன் ஒரு மின்மாற்றியை விட குறைவாக உள்ளது.
பக் மாற்றியின் முக்கிய கூறுகள் மோஸ்ஃபெட்; n- சேனல் அல்லது பி-சேனல் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சதுர துடிப்பு ஜெனரேட்டர் (ஒரு டைமர் ஐசி அல்லது மைக்ரோகண்ட்ரோலர்). Arduino இங்கே பல்ஸ் ஜெனரேட்டராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, 555 டைமர் ஐசியையும் இந்த நோக்கத்திற்காகப் பயன்படுத்தலாம். டி.சி-மோட்டார் வேகத்தை பொட்டென்டோமீட்டருடன் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் இந்த பக் மாற்றி இங்கே நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் மல்டிமீட்டரைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்தத்தையும் சோதித்தோம். இந்த கட்டுரையின் முடிவில் வீடியோவை சரிபார்க்கவும்.
தேவையான கூறுகள்:
- அர்டுடினோ யூனோ
- IRF540N
- தூண்டல் (100Uh)
- மின்தேக்கி (100uf)
- ஷாட்கி டையோடு
- பொட்டென்டோமீட்டர்
- 10 கே, 100 ஓஹெம் மின்தடை
- ஏற்றவும்
- 12v பேட்டரி
சுற்று வரைபடம் மற்றும் இணைப்புகள்:
DC-DC பக் மாற்றிக்கு மேலே உள்ள சுற்று வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி இணைப்புகளை உருவாக்கவும்.
- தூண்டியின் ஒரு முனையத்தை மோஸ்ஃபெட்டின் மூலத்துடன் இணைக்கவும், மற்றொன்று எல்.ஈ.டி உடன் 1 கே மின்தடையுடன் இணைக்கவும். இந்த ஏற்பாட்டிற்கு இணையாக சுமை இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
- வாயிலுக்கும் மூலத்திற்கும் இடையில் 10 கே மின்தடையத்தை இணைக்கவும்.
- சுமைக்கு இணையாக மின்தேக்கியை இணைக்கவும்.
- பேட்டரியின் நேர்மறை முனையத்தை வடிகட்டவும், மின்தேக்கியின் எதிர்மறை முனையத்திற்கு எதிர்மறையாகவும் இணைக்கவும்.
- டையோட்டின் p முனையத்தை பேட்டரியின் எதிர்மறை மற்றும் n முனையத்தை நேரடியாக மூலத்துடன் இணைக்கவும்.
- அர்டுயினோவின் பி.டபிள்யூ.எம் முள் மோஸ்ஃபெட்டின் வாயிலுக்கு செல்கிறது
- Arduino இன் GND முள் மொஸ்ஃபெட்டின் மூலத்திற்கு செல்கிறது. அதை அங்கே இணைக்கவும் அல்லது சுற்று வேலை செய்யாது.
- பொட்டென்டோமீட்டரின் தீவிர முனையங்களை முறையே 5 வி முள் மற்றும் அர்டுயினோவின் ஜிஎன்டி முள் ஆகியவற்றுடன் இணைக்கவும். அதேசமயம் வைப்பர் முனையம் அனலாக் முள் A1 க்கு.
Arduino இன் செயல்பாடு:
ஏற்கனவே விளக்கியது போல, அர்டுயினோ கடிகார பருப்புகளை MOSFET இன் தளத்திற்கு அனுப்புகிறார். இந்த கடிகார பருப்புகளின் அதிர்வெண் தோராயமாக உள்ளது. 65 கிலோஹெர்ட்ஸ். இது மோஸ்ஃபெட்டை மிக விரைவாக மாற்றுவதற்கு காரணமாகிறது மற்றும் சராசரி மின்னழுத்த மதிப்பைப் பெறுகிறோம். Arduino இல் உள்ள ADC மற்றும் PWM பற்றி நீங்கள் கற்றுக் கொள்ள வேண்டும், இது Arduino ஆல் அதிக அதிர்வெண் பருப்பு வகைகள் எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதை உங்களுக்குத் தெளிவுபடுத்துகிறது:
- PWM ஐப் பயன்படுத்தி Arduino அடிப்படையிலான LED Dimmer
- Arduino Uno இல் ADC ஐ எவ்வாறு பயன்படுத்துவது?
MOSFET இன் செயல்பாடு:
மோஸ்ஃபெட் இரண்டு நோக்கங்களுக்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது:
- வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் அதிவேக மாறுதலுக்கு.
- வெப்பத்தை குறைவாகக் கரைத்து அதிக மின்னோட்டத்தை வழங்க.
தூண்டியின் செயல்பாடு: மின்னழுத்த கூர்முனைகளை கட்டுப்படுத்த தூண்டி பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மோஸ்ஃபெட்டை சேதப்படுத்தும். மோஸ்ஃபெட் இயங்கும் போது தூண்டல் ஆற்றலை சேமிக்கிறது மற்றும் மோஸ்ஃபெட் முடக்கத்தில் இருக்கும்போது இந்த சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. அதிர்வெண் மிக அதிகமாக இருப்பதால், இந்த நோக்கத்திற்காகத் தேவைப்படும் தூண்டலின் மதிப்பு மிகக் குறைவு (சுமார் 100uH).
ஷாட்கி டையோட்டின் செயல்பாடு:
மோஸ்ஃபெட் அணைக்கப்படும் போது ஷாட்கி டையோடு மின்னோட்டத்தின் சுழற்சியை நிறைவு செய்கிறது, இதனால் சுமைக்கு மின்னோட்டத்தை சீராக வழங்குவதை உறுதி செய்கிறது. இது தவிர, ஷாட்கி டையோடு மிகக் குறைந்த வெப்பத்தைக் கரைத்து, வழக்கமான டையோட்களைக் காட்டிலும் அதிக அதிர்வெண்ணில் நன்றாக வேலை செய்கிறது.
எல்.ஈ.டி இன் செயல்பாடு: எல்.ஈ.டி இன்
பிரகாசம் சுமை முழுவதும் மின்னழுத்தத்தின் படிநிலையைக் குறிக்கிறது. நாம் பொட்டென்டோமீட்டரை சுழற்றும்போது, எல்.ஈ.டி பிரகாசம் மாறுபடும்.
பொட்டென்டோமீட்டரின் செயல்பாடு:
பொட்டென்டோமீட்டரின் வைப்பர் முனையம் வெவ்வேறு நிலைக்குத் தள்ளப்படும்போது, அதற்கும் நிலத்தடி மாற்றங்களுக்கும் இடையிலான மின்னழுத்தம், இது ஆர்டுயினோவின் முள் A1 ஆல் பெறப்பட்ட அனலாக் மதிப்பை மாற்றுகிறது. இந்த புதிய மதிப்பு பின்னர் 0 முதல் 255 வரை வரைபடமாக்கப்பட்டு பின்னர் PWM க்காக Arduino இன் முள் 6 க்கு வழங்கப்படுகிறது.
** மின்தேக்கி சுமைக்கு கொடுக்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை மென்மையாக்குகிறது.
வாயிலுக்கும் மூலத்திற்கும் இடையில் ஏன் மின்தடை?
MOSFET இன் வாயிலில் சிறிதளவு சத்தம் கூட அதை இயக்கலாம், எனவே இது நிகழாமல் தடுக்க, வாயிலுக்கும் மூலத்திற்கும் இடையில் உயர் மதிப்பு மின்தடையத்தை இணைக்க எப்போதும் அறிவுறுத்தப்படுகிறது.
குறியீடு விளக்கம்:
அதிக அதிர்வெண் பருப்புகளை உருவாக்குவதற்கு முழுமையான Arduino குறியீடு கீழே உள்ள குறியீடு பிரிவில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.
குறியீடு எளிமையானது மற்றும் சுய விளக்கமளிக்கும், எனவே இங்கே குறியீட்டின் சில பகுதிகளை மட்டுமே விளக்கினோம்.
Arduino இன் அனலாக் முள் A0 இலிருந்து பெறப்பட்ட அனலாக் மதிப்பை மாறி x ஒதுக்குகிறது
x = அனலாக் ரீட் (A1);
0 மற்றும் 255 க்கு இடையில் உள்ள வரைபட மதிப்பை மாறி w ஒதுக்குகிறது. இங்கே Arduino இன் ADC மதிப்புகள் Arduino இல் வரைபட செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி 2 முதல் 255 வரை மாற்றப்படுகின்றன.
w = வரைபடம் (x, 0,1023,0,255);
முள் 6 க்கான PWM இன் இயல்பான அதிர்வெண் தோராயமாக 1khz ஆகும். பக் மாற்றி போன்ற நோக்கங்களுக்கு இந்த அதிர்வெண் பொருந்தாது. எனவே இந்த அதிர்வெண் மிக உயர்ந்த நிலைக்கு அதிகரிக்கப்பட வேண்டும். வெற்றிட அமைப்பில் ஒரு வரி குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி இதை அடையலாம்:
TCCR0B = TCCR0B & B11111000 - B00000001; // pwm இன் அதிர்வெண் 65 KHZ க்கு மாற்றவும்.
DC-DC பக் மாற்றி வேலை:
சுற்று இயக்கப்படும் போது, மோஸ்ஃபெட் 65 கிலோஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் கொண்டு இயக்கப்படுகிறது மற்றும் அணைக்கப்படும். இது மோஸ்ஃபெட் இயங்கும் போது தூண்டியை ஆற்றலைச் சேமித்து, பின்னர் மோஸ்ஃபெட் அணைக்கும்போது இந்த சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை ஏற்றுவதற்கு காரணமாகிறது. இது மிக அதிக அதிர்வெண்ணில் நடப்பதால், 5 வி முனையத்தைப் பொறுத்தவரை பொட்டென்டோமீட்டரின் வைப்பர் முனையத்தின் நிலையைப் பொறுத்து துடிப்புள்ள வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் சராசரி மதிப்பைப் பெறுகிறோம். வைப்பர் முனையத்திற்கும் தரைக்கும் இடையிலான இந்த மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது pwm பின் எண். அர்டுயினோவின் 6.
இந்த வரைபட மதிப்பு 200 என்று சொல்லலாம். பின்னர் முள் 6 இல் உள்ள PWM மின்னழுத்தம்: = 3.921 வோல்ட்
MOSFET ஒரு மின்னழுத்த சார்பு சாதனம் என்பதால், இந்த pwm மின்னழுத்தம் இறுதியில் சுமை முழுவதும் மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்கிறது.
டி.சி-மோட்டாரைச் சுழற்றுவதன் மூலம் இந்த பக் மாற்றி மற்றும் மல்டிமீட்டரில் இங்கே காட்டியுள்ளோம், கீழே உள்ள வீடியோவைச் சரிபார்க்கவும். பொட்டென்டோமீட்டருடன் மோட்டரின் வேகத்தை நாங்கள் கட்டுப்படுத்தியுள்ளோம் மற்றும் பொட்டென்டோமீட்டருடன் எல்.ஈ.டி பிரகாசத்தை கட்டுப்படுத்தியுள்ளோம்.