Мазмуну:

Тор байлоочу инвертор: 10 кадам (сүрөттөр менен)
Тор байлоочу инвертор: 10 кадам (сүрөттөр менен)

Video: Тор байлоочу инвертор: 10 кадам (сүрөттөр менен)

Video: Тор байлоочу инвертор: 10 кадам (сүрөттөр менен)
Video: КАК ЗАВЯЗАТЬ ПОЯС ДЗЮДО по Олимпийски 2024, Июль
Anonim
Image
Image
Тор байлоочу инвертор
Тор байлоочу инвертор
Тор байлоочу инвертор
Тор байлоочу инвертор

Бул эбегейсиз проект, ошондуктан бүктөңүз!

Тармак инверторлору кубаттуулукту розеткага салууга мүмкүнчүлүк берет, бул укмуштуудай жөндөм. Мага алардын дизайнына кирген электрдик электроника жана башкаруу системалары кызыктуу көрүнөт, ошондуктан мен өзүмдү курдум. Бул отчет мен үйрөнгөндөрүм менен бөлүшөт жана мен кандай иштерди кылганымды документтештирет. Сиз айткан ар кандай комментарийлер мени кызыктырат (магистралдык электр энергиясы менен чаташтырбоо боюнча комментарийлерден башка).

Бардык түшүнүктөр масштабдуу, бирок фильтр индукторлору каныкканга чейин бул орнотуунун максималдуу кубаттуулугу 40 ватт болчу. Чыгаруу агымы THD <5%менен sinusoidal болгон.

Менин GitHubдагы программалык камсыздоону караңыз

Жабдуулар

  • Мен STM32F407 өнүктүрүү тактасын колдондум. Ал 168 МГцте иштейт жана ар биринин 2.4MSPSтен (секундасына миллиондогон үлгүлөрү) 12 битти чече ала турган 3 камтылган ADC бар. Бул жинди!
  • Мен DRV8301 өнүктүрүү тактасын колдондум. Бул 60v H-көпүрөсүн, керектүү дарбаза драйверлерин, учурдагы шунттарды жана учурдагы шунт күчөткүчтөрүн камтыйт. Супер сонун!
  • Мен 230-25в тороиддик трансформаторду 2 чыгуучу кран менен колдондум. Бул мага түздөн -түз электр чыңалуусунун кереги жок болчу, бирок анын ордуна 40 вольттук чыңалуу менен иштей алам дегенди билдирет. Бир топ коопсуз!
  • Мен чыпка үчүн каалаган L жана C баалуулуктарын алуу үчүн индукторлор менен конденсаторлорду бириктирдим.
  • Осциллограф жана дифференциалдуу иликтөө бул сыяктуу долбоордун ачкычы болуп саналат. Менде пикоскоп бар

1 -кадам: Негизги күч деген эмне?

Негизги күч деген эмне?
Негизги күч деген эмне?
Негизги күч деген эмне?
Негизги күч деген эмне?

Электр розеткасынан алган нерсеңиз (Улуу Британияда) 50Hz 230v RMS синусоидалдык сигнал, өтө төмөн импеданс. Бул тууралуу айта турган бир нече нерсе:

50 Гц - Негизги жыштык 50 Гцте абдан так сакталат. Ал бир аз айырмаланат, бирок убакыттын 90% ы 49.9-50.1Гц ортосунда. Бул жерден караңыз. Өлкөнүн өйдө -ылдыйындагы электр станцияларындагы эбегейсиз чоң генераторлордун бирдикте айланып жатканын элестете аласыз. Алар синхрондуу түрдө айланат жана биз үчүн 50 Гц синусоидалык сигнал чыгарат. Алардын айкалышкан массалык айлануу инерциясы жайлашына же тездешине убакыт талап кылынат.

Теориялык жактан алганда, эгерде тармакка чоң жүк жүктөлсө, анда ал өлкөнүн генераторлорун жайлата баштайт. Бирок, жооп иретинде, Улуттук тармактын көзөмөлдөө кеңсесиндеги балдар электр станцияларынан от казандарын күйгүзүүнү, жылуулукту өчүрүүнү жана ошол генераторлорду талапка жооп берүүсүн талап кылышмак. Ошентип, суроо -талап менен сунуш бири -бири менен тынымсыз бийлешет.

Дагы бир нерсе, 50 Гц сигнал жөнүндө. Бул 50 Гц жөнүндө бир аз айырмаланса да, жигиттер күндүн орточо жыштыгы так 50 Гц экенине ынанышат. Ошентип, эгерде тор 10 мүнөткө 49.95Гц болсо, алар кийинчерээк 50.05Гцте иштешин камсыз кылат, циклдердин так санын 50Гц х 60секунд х 60минут х 24саат = 4, 320, 000/күнгө жеткирет. Алар муну так Эл аралык атомдук убакытты колдонуу менен жасашат. Тиричилик, офис жана өнөр жай шаймандары убакытты сактоо үчүн сетка жыштыгын колдоно алышат. Бул, адатта, механикалык розетка таймерлери менен жасалат.

230v - Бул 50Hz сигналынын RMS (Root Mean Square) чыңалуусу. Чыныгы сигнал 325V чокусуна чейин өзгөрөт. Муну билүү маанилүү, анткени эгерде сиз инвертор куруп жаткан болсоңуз, эгерде сиз сайгычтарга агып кете турган болсо, анда сиз ушунчалык жогорку чыңалууга ээ болушуңуз керек.

Чындыгында, үйүңүздөгү сайгычтан көргөн чыңалуу өтө өзгөрүлмөлүү. Бул зымдардын, туташтыргычтардын, сактагычтардын, трансформаторлордун каршылыгынын чыңалуусунун төмөндөшүнө байланыштуу. Бардык жерде каршылык бар. Эгер сиз 11 киловатт (бул ~ 50Amps) электрдик душту күйгүзсөңүз, анда 0.2ohms каршылык да сизге 10 вольтту түшүрөт. Сиз муну жарыктар бир аз өчүп бараткандай көрө аласыз. Чоң кыймылдаткычтар, мисалы, туяктагы кишилер чоң агымдарды тартышат, ал эми мотор ылдамдыкка жетет. Ошентип, сиз көбүнчө жарыктарды күйгүзгөнүңүздө анча -мынча чайпалууну көрөсүз.

Менин айтайын дегеним, электр чыңалуусу алда канча өзгөрмөлүү. Бул жерде Улуу Британияда +10%/-6% сабырдуулук менен 230v болушу керек. Сиз күтүлбөгөн жерден чоң жүктөрдү күйгүзүү/өчүрүү сыяктуу күтүүсүз өзгөрүүлөрдү жана өзгөрүүлөрдү көрө аласыз. Кир жуугучтар, чайнектер, мештер, туяктар ж.

Синусоидалык - Сигнал жакшы таза синус толкуну болушу керек, бирок чындыгында кээ бир сызыктуу эмес шаймандар синус толкундарынын айлампасынын айрым чекиттеринен өз күчүн сорушат. Бул бурмалоону киргизет, ошондуктан сигнал кемчиликсиз синус толкуну эмес. Сызыктуу эмес жүктөөлөргө адатта компьютердин энергия булактары, люминесценттик жарыктар, заряддагычтар, сыналгылар ж.

Жалпы гармоникалык бурмалоо (THD) муну толкун формасында сандык түрдө көрсөтөт. Инверттин чыгышы канчалык таза болушу керектиги боюнча эрежелер бар. Эгерде ал жетиштүү таза сигнал бере албаса, анда ал сатууга бекитилбейт. Бул маанилүү, анткени сеткадагы гармоникалык мазмун ага туташкан кээ бир түзмөктөрдүн эффективдүүлүгүн төмөндөтөт (өзгөчө так гармоникалар). Мен уруксат берилген THD 8% деп ишенем

Төмөн импеданс - Тор байлоочу инвертор жөнүндө ойлонгондо муну эске алуу маанилүү болот. Электр тармагына ар кандай жүктөөлөр бар, анын ичинде индуктивдүү, каршылыктуу жана кээде сыйымдуу жүктөмдөр. Ошентип, импеданс белгисиз жана өзгөрүлмө. Каршылыктын мааниси өтө кичине, эгерде сиз жогорку токту жүктөсөңүз, анда чыңалуу такыр түшпөйт.

2 -кадам: Электр энергиясын тармакка кантип киргизсе болот

Кантип электр энергиясын тармакка түртсө болот
Кантип электр энергиясын тармакка түртсө болот

Электр энергиясын тармакка киргизиш үчүн, биз электр тармагынын жыштыгына жана фазасына дал келген, бирок чыңалуусу бир аз жогору болгон сигналды синтездешибиз керек.

Тордун каршылыгы төмөн болгондуктан, бул чыңалуунун канчалык жогору экенин так билүү кыйын. Жана RMS чыңалуусу өзгөрүп тургандыктан, биз анын өзгөрүүсүн камсыз кылышыбыз керек. Жөн эле туруктуу 50 Гц чыңалуу сигналын берүү, электр чыңалуусунан бир аз жогору иштебейт!

PI чыгаруу агымын башкаруу

Бизге керектүү нерсе - бул контролдук цикл, анда биз торго киргизип жаткан агымыбызды өлчөп, керектүү токту айдап чыгуу үчүн автоматтык түрдө чыгуу чыңалуубузду жөнгө салабыз. Бул биздин өндүрүмүбүздү төмөн импеданстарды айдоого ылайыктуу учурдагы булакка (чыңалуу булагына эмес) натыйжалуу айландырат. Биз муну PI (пропорционалдуу интеграл) башкаруу циклинин жардамы менен ишке ашыра алабыз:

PI башкаруу циклдары укмуш! Алардын 3 бөлүгү бар:

  • Өлчөнгөн маани - Токту биз электр тармагына салып жатабыз
  • Белгиленген чек - Учурдагы биз электр тармагына түрткү бергибиз келет
  • Чыгаруу - Сигнал чыңалуусу

Биз PID алгоритмин чакырган сайын, биз эң акыркы учурдагы өлчөөнү жана биз каалаган чекитти өткөрүп беребиз. Бул каалаган санды кайтарып берет (чыгаруу үчүн чыңалууга пропорционалдуу).

Биздин PID контролдоо алгоритми бизге каалаган убакта каалаган агымды тандоого мүмкүндүк берет. 50 Гц синусоидалдык чыгуу агымын өндүрүү үчүн биз сураган агымыбызды дайыма синусоидалык түрдө өзгөртүшүбүз керек.

PID алгоритми ар 100us деп аталат (50Гц циклде 200 эсеге барабар). Чакырылган сайын, ал чыгыш чыңалуусуна түздөн -түз тууралоолорду киргизе алат жана демек кыйыр түрдө чыгуучу токту тууралайт. Натыйжада, биз ар бир 100us сайын болуп, сүрөттө көрсөтүлгөндөй кадам басуучу ток чыгарабыз. Бул жетиштүү чечимди камсыз кылат.

Алдыңкы көзөмөл

Биз массалык түрдө ошондой эле feedforward контроллерди кошуу менен PI контроллеринин жумушун азайта алабыз. Бул оңой! Биз чыгарышыбыз керек болгон болжолдуу чыгуу чыңалуусун билебиз (ошол эле учурда тармактын чыңалуусу сыяктуу). PI контролерун андан кийин чыгаруу токун айдоого керектүү кичинекей кошумча чыңалууну кошуу үчүн калтырууга болот.

Өзүнөн өзү келе турган контролер инвертордун чыгуу чыңалуусун тордун чыңалуусуна дал келтирет. Эгерде биз жакшы шайкеш келсек, анда эч кандай агым болбошу керек. Feedforward контролу, демек, өндүрүштүн 99% аткарат.

Тордун төмөн каршылыгынан улам, биздин ФФтын чыңалуусунун жана тордун чыңалуусунун айырмасы чоң токко алып келет. Мен ошондуктан инвертор менен тордун ортосундагы 1ohm буфердик каршылыкты коштум. Бул жоготууларды алып келет, бирок алар чоң схемада анча чоң эмес.

3 -кадам: PWMди колдонуу менен Чыгуу Чыңалуусун өндүрүү

PWMди колдонуу менен чыгыш чыңалуусун өндүрүү
PWMди колдонуу менен чыгыш чыңалуусун өндүрүү
PWMди колдонуу менен чыгыш чыңалуусун өндүрүү
PWMди колдонуу менен чыгыш чыңалуусун өндүрүү
PWMди колдонуу менен чыгыш чыңалуусун өндүрүү
PWMди колдонуу менен чыгыш чыңалуусун өндүрүү

Биз кыйыр түрдө чыгуучу токту көзөмөлдөп турганыбыз менен, бул биз каалаган убакта өндүрүп жаткан чыгаруу чыңалуусу. Биз чыгаруу чыңалуубузду өндүрүү үчүн PWM (Pulse Width Modulation) колдонобуз. PWM сигналдарын микроконтроллерлер оңой эле өндүрө алышат жана аларды H-Bridge аркылуу күчөтсө болот. Алар 2 параметр, F жыштыгы жана D кызмат цикли менен мүнөздөлүүчү жөнөкөй толкун формалары.

PWM толкун формасы 2 чыңалууга которулат, биздин учурда 0v жана Vsupply

  • D = 1.0 менен PWM толкун формасы Vsupplyде жөн эле DC
  • D = 0.5 менен биз орточо чыңалуусу 0,5 х Vsupply болгон квадрат толкун алабыз (б.а. D x Vsupply)
  • D = 0.1 менен биз орточо 0.1 х Vsupply орточо импульстук толкун формасын алабыз
  • D = 0.0 менен, чыгаруу жалпак сызык (0v DC)

Орточо чыңалуу негизги нерсе. Төмөн өтүү чыпкасы менен биз DCнин орточо компонентинен башкасынын баарын жок кыла алабыз. Ошентип, PWM милдетинин циклин D өзгөртүү менен биз каалаган DC чыңалуусун жасай алабыз. Таттуу!

Н-көпүрөнү колдонуу

H-Bridge 4 коммутатордук элементтерден турат. Бул BJT, MOSFET же IGBT болушу мүмкүн. Синус толкунунун биринчи жарымын (0 - 180 градус) чыгаруу үчүн, биз Q фазаны Q3 өчүрүү жана Q4 күйгүзүү аркылуу төмөн койдук (б.а. PWMди D = 0 менен колдонуу). Биз андан кийин А фазасында PWMingди аткарабыз. Экинчи жарымында, VAB терс болсо, биз A фазасын төмөн коюп, PWMибизди В фазасына колдонобуз. Бул биполярдык которулуу деп аталат.

H-көпүрөсүндөгү MOSFETтерди дарбазанын айдоочусу башкарышы керек. Бул өзүнчө бир тема, бирок жөнөкөй чип бул жөнүндө кам көрө алат. DRV8301 dev тактасы H-Bridge, дарбазанын драйверлерин жана учурдагы шунттарды ыңгайлуу жайгаштырат, бул долбоорду бир топ жеңилдетет.

4 -кадам: Токту өлчөө

Токту өлчөө
Токту өлчөө
Токту өлчөө
Токту өлчөө
Токту өлчөө
Токту өлчөө

H-Bridge ар бир бутунда шунт каршылыгы жана дифференциалдык күчөткүч бар. Биздин шунттарыбыз 0.01 Ом жана күчөткүчтөрүбүз 40ка жетүү үчүн коюлган. Демек, 1 Амп шунт боюнча 10 мВ иштеп чыгат, ал кийин 400 мВ чейин күчөтүлөт.

Шунтту күчөткүчтөрдүн жыйынтыктары туруктуу конверсия режиминде иштеген STM32F407деги 12 бит ADCлер тарабынан окулат. ADCлер 110KSPSте ар бир шунттун үлгүсүн алуу үчүн коюлган жана DMA контролери автоматтык түрдө RAMдеги 11 сөздүк тегерек буферге айландырууну жазат. Учурдагы өлчөө керек болгондо, биз бул 11 сөз буферинин орточо маанисин кайтарган функцияны чакырабыз.

Биз учурдагы өлчөөлөрдү талап кылып жаткандыктан, ар бир PID итерациясы (10КГцте), бирок биздин 11 сөздүү ADC буферлерибизди 110КГц ылдамдыкта толтуруп жаткандыктан, биз ар бир PID итерациясы боюнча жаңы маалыматтарды алышыбыз керек. Орточо чыпканы колдонуунун себеби, PWM которуштуруу аралашмага чукулдарды киргизе алат жана медианалык чыпкалар жасалма ADC үлгүлөрүн абдан натыйжалуу түрдө жок кылат.

Бул жерде айта кетүүчү маанилүү жагдай: H-Bridgeдин кайсы бутун азыркы өлчөө үчүн колдонобуз? Ооба, бул учурда биз кайсы бутубузду PWMing кылып жатканыбызга жана азыраак кармалып турганыбызга байланыштуу. Буттун төмөн кармалышы - биз учурдагы токту өлчөгүбүз келген нерсе, анткени ток дайыма ошол тараптагы шунт каршылыгы аркылуу өтөт. Салыштырмалуу, PWMed тарапта, жогорку жактагы MOSFET күйүп турганда жана төмөнкү жагы өчкөндө, төмөнкү тараптуу шунт аркылуу эч кандай агым өтпөйт. Ошентип, биз инверттин чыгуу полярлылыгынын негизинде токту өлчөөчү кайсы бутубузду өзгөртөбүз. Сиз муну сүрөттө так көрө аласыз, бир мезгил ичинде шунт күчөткүчтөрүнүн биринин чыгарылышын көрсөтүп. Албетте, биз жылмакай мезгилде окууну каалайбыз.

Учурдагы окууларыбызды оңдоого жардам берүү үчүн. Мен STM32F407де Digital-to-analoge конвертерин орноттум. Мен алган учурдагы окууларды жаздым жана өндүрүштү кеңейттим. Сиз муну акыркы сүрөттөн көрө аласыз, көк - булффердик резистордун чыңалуусу (б.а. чыгаруу агымы/1.1ohms) жана кызыл сигнал - биздин DAC чыгаруу.

5 -кадам: Чыгууну чыпкалоо

Чыгууну чыпкалоо
Чыгууну чыпкалоо
Чыгууну чыпкалоо
Чыгууну чыпкалоо

Чыгуу чыпкасы дизайндын негизги бөлүгү болуп саналат. Бизге бул өзгөчөлүктөр керек:

  1. Бардык жогорку жыштыктагы которуштурууну бөгөттөңүз, бирок 50 Гц сигналын өткөрүңүз
  2. Аз жоготуулар
  3. Резонанс үчүн эмес!
  4. Катышуучу токтор жана чыңалуу менен күрөшүү үчүн

F - Милдет циклинин PWM сигналынын 0 - Vsupply вольттун төртүнчү трансформациясы: (D x Vsupply) + Негизги жыштыктагы синус толкундары жана андан кийин гармоника

Бул сонун! Бул PWM сигналын PWM фундаменталын жана жогорудагылардын баарын бөгөгөн аз өткөрмө чыпкасы аркылуу койсок болот дегенди билдирет. Биз жөн гана DC чыңалуу мөөнөтү менен калдык. Милдеттүү циклди өзгөртүү менен биз каалаган 0 - Vsupply ортосунда каалаган чыңалууну оңой эле өндүрө алабыз.

Жогоруда айтылган керектүү мүнөздөмөлөрдүн негизинде биз чыгаруу чыпкасын иштеп чыга алабыз. Биз жоготууларга жол бербөө үчүн минималдуу каршылык менен жасалган аз өтмө чыпкага муктажбыз. Демек, биз жөн гана индукторлор менен конденсаторлорду колдонобуз. Эгерде биз 1 - 2КГц арасында резонанстуу жыштыкты тандап алсак, анда биз резонанстын алдын алабыз, анткени биз бул жыштыкка жакын эч кандай сигнал киргизбейбиз. Мына биздин чыпкасыбыздын дизайны. Биз өндүрүмүбүздү C1деги чыңалуу катары кабыл алабыз.

L1 = L2 = 440uH, C1 = 8.4uF тандоо менен биз 1.85KHz резонанстык жыштыгын эсептейбиз. Бул реалдуу компоненттердин баалуулуктары.

Биздин индукторлор биз күтүп жаткан агымдарга каныкпашын камсыз кылуу өтө маанилүү. Мен колдонгон индукторлордо 3А каныктыруу агымы бар. Бул биздин схеманын чыгуу кубаттуулугуна чектөөчү фактор болот. Конденсатордун чыңалуу рейтингин да эске алуу маанилүү. Мен 450в керамиканы колдонуп жатам, бул өтө эле ашыкча!

Боттун сюжети (бир аз башка L/C баалуулуктары үчүн) LTspice аркылуу түзүлгөн. Бул бизге ар кандай кирүү жыштыктарына келтирилген өчүүнү көрсөтөт. Биз резонанстык жыштыкты 1.8KHzде так көрө алабыз. Бул 50 Гц сигналы дээрлик толугу менен кошулбаганын көрсөтөт, ал эми мен сизге айта алам, 45 КГц сигнал 54 дБ менен өчүрүлгөн!

Ошентип, биздин PWM ташуучу жыштыгын ~ 45KHz кылып тандап алалы. Жогорку PWM ташуучу жыштыктарын тандоо менен, чыпка жыштыгын жогорулатууга болот. Бул жакшы, анткени ал L жана C маанилерин кичирейтет. Бул кичинекей жана арзан компоненттерди билдирет. Кемчилиги - PWM которуунун жогорку жыштыктары транзистордук которгучтарда чоң жоготууларды алып келет.

6 -кадам: Фазаны жана Жыштыкты синхрондоштуруу

Синхрондоштуруу фазасы жана жыштыгы
Синхрондоштуруу фазасы жана жыштыгы
Синхрондоштуруу фазасы жана жыштыгы
Синхрондоштуруу фазасы жана жыштыгы
Синхрондоштуруу фазасы жана жыштыгы
Синхрондоштуруу фазасы жана жыштыгы

Электр тармагынын фазасына жана жыштыгына синхрондоштуруу - бул тордун галстук инвертору. Биз тармак сигналын так этаптык көзөмөлгө алуу үчүн PLL (Phase Locked Loop) санариптик ишке ашырууну колдонобуз. Биз муну мындай кылабыз:

  1. Электр чыңалуусунун үлгүсү
  2. Өзүбүздүн 50Гц жергиликтүү синусоидалык сигналды чыгаруу
  3. Биздин жергиликтүү сигнал менен электрдик сигналдын ортосундагы фазаны салыштыруу
  4. Жергиликтүү сигналдын жыштыгын 2 сигналдын фазалык айырмасы нөлгө чейин тууралоо

1) Электр чыңалуусун тандоо

Биз линиянын чыңалуусун окуу үчүн 3 -ADC каналын конфигурациялайбыз. Муну биз чыңалуу аркылуу трансформатордун кранын көрсөтүлгөндөй алабыз. Бул 1.65v жөнүндө өзгөрүп турган масштабдуу чыңалууну камсыз кылат, бул так чыңалуу чыңалуусун билдирет.

2) Жергиликтүү 50 Гц синусоидалык сигналды чыгаруу Өзүбүздүн жергиликтүү 50 Гц синус толкундарын чыгаруу оңой. Биз 256 синус маанилеринин издөө столун сактайбыз. Биздин симуляцияланган синус маанибиз үстөлдүн үстүндө акырындык менен айланып турган издөө индексинин жардамы менен оңой эле алынат.

50Гц сигналды алуу үчүн индексти туура ылдамдыкта көбөйтүшүбүз керек. Тактап айтканда 256 x 50Hz = 12, 800/с. Биз муну 168МГц жыштыктагы timer9 колдонуу менен жасайбыз. 168MHz/12800 = 13125 саатын күтүп, биз индексти керектүү ылдамдыкта басабыз.

3) Фазаны биздин жергиликтүү сигнал менен электрдик сигналдын ортосундагы салыштыруу Бул сонун бөлүк! Эгерде сиз cos (wt) x sin (wt) продуктуну 1 мезгил ичинде интеграцияласаңыз, натыйжа нөлгө барабар болот. Эгерде фазанын айырмасы 90 градустан башка болсо, анда сиз нөл эмес номур аласыз. Математикалык:

Интегралдык [Asin (t) x Bsin (t + φ)] = Ccos (φ)

Бул сонун! Бул бизге магистралдык сигналды, күнөөнү (ωt) биздин жергиликтүү сигнал, sin (⍵t + φ) менен салыштырып, маанини алууга мүмкүндүк берет.

Бирок чечилиши керек болгон бир маселе бар: Эгерде биз сигналдарыбыздын этапта болушун кааласак, Ccos (φ) мөөнөтүн максималдуу кармоо үчүн жергиликтүү жыштыгыбызды тууралашыбыз керек. Бул анча жакшы иштебейт жана биз начар этап көзөмөлүнө ээ болобуз. Себеби ɑcos (φ) d/dφ is = 0де 0 болот. Бул Ccos (φ) термини фазанын өзгөрүшү менен анча деле өзгөрбөйт дегенди билдирет. Мунун мааниси барбы?

Тандалган магистралдык сигналды 90 градуска фазага жылдыруу, ал cos (ωt + φ) болуп калышы үчүн алда канча жакшы болмок. Анда бизде бул бар:

Интегралдык [Asin (t) Bcos (t + φ)] = Csin (φ)

Фазанын 90 градустук жылышын киргизүү оңой, биз ADC чыңалуусунун үлгүлөрүн буфердин бир четине салып, 90 градустук фазалык жылышка туура келген кийинчерээк бир нече үлгүлөрдү алып чыгабыз. Тордун жыштыгы 50 Гцтен дээрлик өзгөрбөгөндүктөн, убакытты кечиктирүүнүн жөнөкөй техникасы эң сонун иштейт.

Биз азыр 90 градустук фаза жылдырылган магистралдык сигналды жергиликтүү сигнал менен көбөйтүп, акыркы мезгилде (башкача айтканда, акыркы 256 баалуулукта) өнүмдүн иштеп жаткан интегралын сактап калдык.

2 сигнал так 90 градус айырмаланып сакталса, биз билген жыйынтык нөлгө барабар болот. Бул фантастикалык, анткени ал биз жаңы эле сигналга колдонгон фазалык жылышууну жокко чыгарат. Тактап айтуу үчүн, интегралдык терминди максималдаштыруунун ордуна, биз аны нөлгө сактоого аракет кылып жатабыз жана биз магистралдык сигналды фазага жылдырып жатабыз. Бул 2 өзгөрүү менен киргизилген 90 градустук фазалык жылыштар бири -бирин жокко чыгарат.

Демек, Integral_Result <0 биз билебиз, биз жергиликтүү осциллятордун жыштыгын электр тармагына кайра алып келүү үчүн, тескерисинче, көбөйтүүбүз керек.

4) жергиликтүү сигналдын жыштыгын тууралоо Бул бит оңой. Биз жөн гана индексибиз аркылуу көбөйтүүнүн ортосундагы мезгилди жөнгө салабыз. Фазалык айырмачылыкты канчалык тез оңдоп кете аларыбызды, негизинен, жалган уурулардан чыпкалоо менен чектейбиз. Биз муну өтө кичинекей I мөөнөтү бар PI контроллеринин жардамы менен жасайбыз.

Жана бул. Жергиликтүү синус толкундуу осцилляторубузду (ал токтун чыгыш чекитин коет) электр чыңалуусунун фазасында болууга бекиттик. Биз PLL алгоритмин ишке ашырдык жана ал түш сыяктуу иштейт!

Биздин жергиликтүү осциллятордун жыштыгын жогорулатуу, ошондой эле магистралдык сигналга коюлган фазалык жылышын азайтат. Биз жыштыкты жөнгө салууну +/- 131 кенеге (+/- ~ 1%) чектеп жаткандыктан, фазанын жылышына эң көбү +/- 1 ° таасир этебиз. Фазалар синхрондошуп жатканда, бул таптакыр мааниге ээ эмес.

Теориялык жактан алганда, эгерде электр жыштыгы 0,5 Гцтен ашса, биз фазалык кулпубузду жоготот элек. Бул биздин жергиликтүү осциллятордун жыштыгын канчалык жөндөй аларыбызга байланыштуу. Бирок, эгерде тармак бузулбаса, андай болбойт. Биздин аралдарга каршы коргонуубуз бул учурда баары бир башталат.

Биз сигналдарды фазадан баштоо үчүн болгон күчүбүздү жумшоо үчүн нөлдөн өтүүнү аныктоону баштайбыз.

7-кадам: аралдарга каршы

Аралга каршы
Аралга каршы

Википедияда арал жана аралга каршы ыкмалар жөнүндө укмуштуудай макала бар. Бул ошондой эле, бул темага келгенде, элдер керектүүдөн да көбүрөөк ышкырып, кагып жиберерин билдирет. Оо, сиз өзүңүздүн тармак инверторуңузду кура албайсыз, сиз кимдир бирөөнү өлтүрөсүз ж.

Википедия макаласында жакшыраак түшүндүрүлгөндөй, биз бирдиктүү шайкеш коргоону камсыз кылган бир нече коопсуздук чараларын колдонобуз (менин оюмча):

  1. Under/Over Voltage
  2. Жыштыктын астында/ашык

Биз бул жагдайларды жөн эле биздин үлгүлүү масштабдуу электр чыңалуусун анализдөө аркылуу аныктай алабыз. Эгерде бир нерсе ойдон чыгып кетсе, H-көпүрөсүн өчүрүп, нерселердин нормалдуу калыбына келишин күтө туруңуз.

Сунушталууда: