這是一個簡單的嘗試，以填補(bǔ)電源逆變器世界中似乎缺乏的利基市場——一個相當(dāng)高效、廉價(jià)的“逆變器心臟”提供純正弦波輸出的利基市場。利用脈寬調(diào)制和模擬分量，輸出將是一個干凈的正弦曲線，開關(guān)噪聲非常小。請注意，純正弦波逆變器能夠精確模擬傳統(tǒng)墻上插座提供的交流功率。

　　正弦波介紹
　　事實(shí)上，Arduino已經(jīng)成為一個熟悉且可訪問的微控制器平臺。盡管它是 8 位/16MHz 硬件，但它仍然可以在電力電子應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。這里描述的是一種廉價(jià)的“逆變器心臟”，能夠在 Arduino 微控制器的幫助下從 5V 直流電源產(chǎn)生純正弦波輸出。請注意，“逆變器心臟”模塊的互補(bǔ)脈寬調(diào)制輸出可用于驅(qū)動適當(dāng)?shù)?H 橋。在這里，Arduino配置為使用“快速PWM”生成正弦波信號。準(zhǔn)備的草圖將在微控制器的 D3 和 D11 上產(chǎn)生互補(bǔ)的 PWM，非常適合通過 H 橋驅(qū)動電力變壓器?！　√峁┦且粋€可下載的“干凈”草圖（Ardu_Sinewave.ino）用于正弦波發(fā)生器，這實(shí)際上是對Ken Boak和Trystan Lea的出色工作的改編。要對此進(jìn)行測試，只需按照接線圖中的指示將低通濾波器連接到 D3（或 D11）。這將從高頻數(shù)字PWM波形中重建低頻正弦波，并為您提供類似于下圖所示的范圍跡線。

　　DSO screen_capture　　與D3相連的低通濾波器的正弦波輸出。

　　布線硬件
　　接線圖　　窗戶草圖

　　Arduino草圖
　　現(xiàn)在是就功率逆變器級做出一些關(guān)鍵設(shè)計(jì)結(jié)論的正確時(shí)機(jī)。是的，您可以制作一個電源逆變器電路，該電路使用Arduino生成PWM信號和現(xiàn)成的N溝道MOSFET - 當(dāng)然，還有一些（可選的）簡單的電路保護(hù)和負(fù)載感應(yīng)。由于固件中生成的 PWM 信號可以輕松修改為 50 或 60 Hz、115 或 230 V 操作以及寬范圍的直流輸入電壓。首先，準(zhǔn)備您的 Arduino，以產(chǎn)生驅(qū)動 MOSFET 所需的 50Hz 正弦 PWM 波形。接下來，在Arduino硬件中添加MOSFET驅(qū)動器IC、MOSFET和升壓變壓器。就這樣！　　該原型首先使用 4 個 IRF740 MOSFET 進(jìn)行測試，這些 MOSFET 形成一個 H 橋，連接到 2 個 IR2110 驅(qū)動器 IC。這用于驅(qū)動一個小型 230V 環(huán)形變壓器。IR2110 （www.irf.com） 是一款高電壓、高速功率 MOSFET 驅(qū)動器，具有獨(dú)立的高側(cè)和低側(cè)參考輸出通道。幸運(yùn)的是，其邏輯輸入與低至 3.3V 邏輯的標(biāo)準(zhǔn) CMOS/LSTTL 輸出兼容。原則上，H橋是一種雙端口電源控制設(shè)備，由四個半導(dǎo)體開關(guān)組成，可以在固件下進(jìn)行控制。此外，它還具有電對稱性;因此，電力可以在兩個方向上流動。

　　在第一次實(shí)驗(yàn)之后，我轉(zhuǎn)向了基于現(xiàn)成的 H 橋驅(qū)動器 IC（Intersil www.intersil.com 的 HIP4082）的典型 H 橋布置。以下是具有可選電流檢測機(jī)制的HIP4082所需的最小電路。限流電阻（Rsh）的推薦值為10 mΩ（典型值）。

　　應(yīng)用程序示例
　　HIP4082驅(qū)動器的最小電路　　我只做了概念驗(yàn)證原型，并決定稍后對其進(jìn)行改進(jìn)。我歡迎來自社區(qū)的反饋，希望我的基本概念能夠萌發(fā)成一個高效的設(shè)計(jì)！

　　原理圖基本
　　HIP4082驅(qū)動器原型的基本原理圖