Inversor de control usando salida Arduino PWM

Me gustaría controlar un inversor de frecuencia utilizando una placa Arduino Uno y una entrada analógica del inversor para controlar la velocidad del motor de CA. Para hacer esto, necesito variar el voltaje de entrada analógica del inversor. La entrada analógica del inversor es 0-40mA y 0-10V. ¿Es posible construir un circuito para lograr esta función utilizando la salida PWM de Arduino? ¿Hay alguna otra manera de lograr esto?

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He creado un boceto simple a continuación y un prototipo para probar el circuito que ha mostrado.

int potPin = A0;    // select the input pin for the potentiometer
int potValue = 0;  // variable to store the value coming from the sensor
int outPin = 3;      // select the pin for the LED

void setup() {
  // declare the outPin as an OUTPUT:
  pinMode(outPin, OUTPUT);  
}// setup

void loop() {
  potValue = analogRead(potPin);    
  analogWrite(outPin, map(potValue, 0, 1023, 0, 255));
  delay(300);                  
}// loop

El potenciómetro es responsable de generar una salida PWM de 0-10 V mediante el pin 3. Conecté una fuente de 12 V a Arduino y probé cada parte con un multímetro. Primero he medido la flecha roja y GND y comprobé que 0-5V estaba bien. Pero cuando medí el pin 14 de salida del amplificador LM324N (flecha azul) y GND, siempre son 0 voltios, incluso moviendo el potenciómetro en cada dirección. ¿Me podrían ayudar a resolver este problema? ¿Necesitas alguna otra información?

Respuestas (1)

Sí, puede hacer esto, y puede o no ser bastante fácil para usted. Si alimenta el Uno con 12 voltios, está a mitad de camino.

En principio, esto funcionará.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

pero hay algunas advertencias.

1) Esto supone que la salida PWM de su Uno en realidad va a 5 voltios, y para una carga como esta, probablemente lo hará. La combinación R1/C1 filtra la frecuencia PWM para producir un nivel de voltaje de CC de aproximadamente 0 a 5 voltios. Luego, el amplificador operacional, con una ganancia de 2, aumenta esto a 0 - 10 voltios, y Q1 proporciona el impulso de corriente necesario para conducir 40 mA.

2) Es posible que la salida no alcance los 10 voltios, ya que el LM324 necesita proporcionar 10,7 voltios cuando se incluye el voltaje base-emisor necesario, y esto está justo al límite de lo que el LM324 puede hacer con 12 voltios. Si esto no funciona, y DEBE tener el último voltio de la unidad (9 - 10 voltios), deberá aumentar los 12 voltios a 15. O bien, puede reemplazar el amplificador operacional con un riel. Amplificador a riel, y no te preocupes por eso.

3) Los valores de R1/C1 producen un compromiso: ondulación baja del valor de CC frente a la velocidad de respuesta a un cambio de PWM. Tendrá que determinar por sí mismo qué compromiso es aceptable. El aumento de R1 o C1 (o ambos) proporcionará un voltaje de accionamiento más suave, pero a expensas de tiempos de respuesta más lentos. Supongo que un control de inversor no tiene que responder tan rápido, pero debe determinarlo usted mismo.

4) He mostrado un 2N3904 como Q1. Si usa esto, es posible que deba ser disipado por calor. Suponiendo que la entrada analógica del inversor se comporte como una resistencia simple que consume 40 mA a 10 voltios, significa que puede tratarla como una resistencia de 250 ohmios. En ese caso, la disipación de potencia máxima de Q1 será de unos 0,15 vatios. Esto debería estar bien, pero el transistor debería llegar a casi 60 grados C, que es el umbral de "ay". Sólo algo para tener en cuenta.

5) R4 solo está ahí como un poco de garantía de que la salida permanecerá estable cuando el inversor no esté conectado, y desea probar esto antes de conectarlo, ¿verdad?

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