डीसी-डीसी हिरन कनवर्टर सर्किट

इस परियोजना में हम Arduino और N-Channel MOSFET का उपयोग करके एक बक कन्वर्टर सर्किट बनाने जा रहे हैं जिसकी अधिकतम क्षमता 6 एमबीपीएस है। हम 0 और 10v DC के बीच किसी भी मान के लिए 12v DC को छोड़ने जा रहे हैं। हम पोटेंशियोमीटर को घुमाकर आउटपुट वोल्टेज मान को नियंत्रित कर सकते हैं।

हिरन कनवर्टर एक डीसी से डीसी कनवर्टर है, जो डीसी वोल्टेज को नीचे रखता है । यह एक अंतर के साथ एक ट्रांसफार्मर की तरह है; जबकि ट्रांसफॉर्मर एसी वोल्टेज हिरन कन्वर्टर को डीसी वोल्टेज से नीचे ले जाता है। हिरन कनवर्टर की क्षमता एक ट्रांसफार्मर से कम है।

हिरन कन्वर्टर के प्रमुख घटक हैं; या तो एन-चैनल या पी-चैनल और उच्च आवृत्ति स्क्वायर पल्स जनरेटर (या तो एक टाइमर आईसी या माइक्रोकंट्रोलर)। Arduino का उपयोग यहां पल्स जनरेटर के रूप में किया जाता है, 555 टाइमर आईसी का उपयोग इस उद्देश्य के लिए भी किया जा सकता है। यहां हमने इस बक कन्वर्टर को पोटेंशियोमीटर के साथ डीसी-मोटर गति को नियंत्रित करके प्रदर्शन किया है, मल्टीमीटर का उपयोग करके वोल्टेज का भी परीक्षण किया है। चेक वीडियो इस लेख के अंत में।

आवश्यक घटक:

1. अरुडिनो उनो
2. IRF540N
3. इंडक्टर (100 यूएच)
4. संधारित्र (100uf)
5. Schottky डायोड
6. तनाव नापने का यंत्र
7. 10k, 100ohm रेसिस्टर
8. भार
9. 12v बैटरी

सर्किट आरेख और कनेक्शन:

डीसी-डीसी बक कन्वर्टर के लिए ऊपर दिए गए सर्किट आरेख में दिखाए गए अनुसार कनेक्शन बनाएं ।

1. मस्जिद के स्रोत के लिए इंसट्रक्टर के एक टर्मिनल को कनेक्ट करें, और 1k रोकनेवाला के साथ श्रृंखला में एलईडी करने के लिए दूसरा। लोड इस व्यवस्था के समानांतर जुड़ा हुआ है।
2. गेट और स्रोत के बीच 10k रोकनेवाला कनेक्ट करें।
3. लोड करने के लिए समानांतर में संधारित्र कनेक्ट करें।
4. नाली के लिए बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल को कनेक्ट करें और कैपेसिटर के नकारात्मक टर्मिनल को नकारात्मक।
5. बैटरी के नकारात्मक के लिए डायोड के पी टर्मिनल को कनेक्ट करें और एन टर्मिनल को सीधे स्रोत पर।
6. Arduino का PWM पिन मस्जिद के गेट पर जाता है
7. Arduino का GND पिन मस्जिद के स्रोत तक जाता है। इसे वहां कनेक्ट करें या सर्किट काम नहीं करेगा।
8. क्रमशः 5v पिन और Arduino के GND पिन से पोटेंशियोमीटर के चरम टर्मिनलों को कनेक्ट करें। जबकि वाइपर टर्मिनल से एनालॉग पिन A1।

Arduino का कार्य:

जैसा कि पहले ही समझाया जा चुका है, Arduino MOSFET के आधार पर घड़ी की दाल भेजता है। इन घड़ी दालों की आवृत्ति लगभग है। 65 खज़। यह बहुत तेज़ गति से स्विचिंग का कारण बनता है और हम एक औसत वोल्टेज मान प्राप्त करते हैं। आपको Arduino में ADC और PWM के बारे में सीखना चाहिए, जो आपको स्पष्ट करेगा कि Arduino द्वारा उच्च आवृत्ति दालों को कैसे उत्पन्न किया जाता है:

• पीडब्लूएम का उपयोग करके अरुडिनो आधारित एलईडी डिमर
• Arduino Uno में ADC का उपयोग कैसे करें?

MOSFET का कार्य:

दो उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है:

1. आउटपुट वोल्टेज के उच्च गति स्विचिंग के लिए।
2. गर्मी के कम अपव्यय के साथ उच्च वर्तमान प्रदान करने के लिए ।

प्रारंभ करनेवाला का कार्य: प्रेरक

का उपयोग वोल्टेज स्पाइक्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है जो मच्छर को नुकसान पहुंचा सकता है। जब मच्छर चालू होता है तो इंडेक्टर ऊर्जा को संग्रहीत करता है और मच्छर बंद होने पर इस संग्रहीत ऊर्जा को जारी करता है। चूंकि आवृत्ति बहुत अधिक है, इस उद्देश्य के लिए आवश्यक प्रेरण का मूल्य बहुत कम है (लगभग 100uH)।

Schottky डायोड का कार्य:

Schottky डायोड करंट का लूप तब पूरा करता है जब मच्छर बंद हो जाता है और इस तरह लोड करने के लिए करंट की सुचारू आपूर्ति सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, स्कूटी डायोड बहुत कम गर्मी को नष्ट करता है और नियमित डायोड की तुलना में उच्च आवृत्ति पर ठीक काम करता है।

एलईडी का कार्य: एलईडी की

चमक लोड भर में वोल्टेज को कम करने का संकेत देती है। जैसे ही हम पोटेंशियोमीटर को घुमाते हैं, एलईडी की चमक बदलती है।

शक्ति नापने का कार्य:

जब पोटेंशियोमीटर के वाइपर टर्मिनल को अलग-अलग स्थिति में फेंक दिया जाता है, तो इसके बीच वोल्टेज और जमीन में परिवर्तन होता है जो बदले में arduino के पिन A1 द्वारा प्राप्त एनालॉग मूल्य को बदलता है। यह नया मान फिर 0 और 255 के बीच मैप किया जाता है और फिर PWM के लिए Arduino के 6 को पिन करने के लिए दिया जाता है।

** संधारित्र लोड करने के लिए दिए गए वोल्टेज को बाहर निकालता है।

गेट और सोर्स के बीच अवरोधक क्यों?

MOSFET के गेट पर थोड़ा सा भी शोर इसे चालू कर सकता है, इसलिए ऐसा होने से रोकने के लिए हमेशा गेट और स्रोत के बीच उच्च मूल्य अवरोधक को जोड़ने की सलाह दी जाती है।

कोड स्पष्टीकरण:

उच्च आवृत्ति दालों के उत्पादन के लिए पूरा Arduino कोड, नीचे दिए गए कोड अनुभाग में दिया गया है।

कोड सरल और आत्म-व्याख्यात्मक है, इसलिए यहां हमने कोड के केवल कुछ हिस्सों की व्याख्या की है।

वेरिएबल एक्स को एनालॉग वैल्यू सौंपा गया है जो Arduino के एनालॉग पिन A0 से प्राप्त हुआ है

x = analogRead (A1);

परिवर्तनीय w को मैप किया गया मान दिया गया है जो 0 और 255 के बीच है। यहाँ Arduino के ADC मान को Arduino में मानचित्र फ़ंक्शन का उपयोग करके 2 से 255 तक मैप किया गया है ।

डब्ल्यू = नक्शा (एक्स, 0,1023,0,255);

पिन 6 के लिए पीडब्लूएम की सामान्य आवृत्ति लगभग है। यह आवृत्ति हिरन कनवर्टर जैसे उद्देश्यों के लिए उपयुक्त नहीं है। इसलिए इस आवृत्ति को बहुत उच्च स्तर तक बढ़ाया जाना चाहिए। यह शून्य सेटअप में एक पंक्ति कोड का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है:

TCCR0B = TCCR0B & B11111000 - B00000001; // pwm की परिवर्तन आवृत्ति को 65 KHH लगभग।

डीसी-डीसी बक कन्वर्टर का कार्य:

जब सर्किट पर स्विच किया जाता है, तो मोसफेट 65 khz की आवृत्ति के साथ चालू और बंद होता है। जब मच्छर चालू होता है तो यह ऊर्जा को संग्रहित करने का कारण बनता है और जब मच्छर बंद हो जाता है तो इस संग्रहित ऊर्जा को लोड करने के लिए देते हैं। चूंकि यह बहुत उच्च आवृत्ति पर होता है, इसलिए हमें 5 वी टर्मिनल के संबंध में पोटेंशियोमीटर के वाइपर टर्मिनल की स्थिति के आधार पर स्पंदित आउटपुट वोल्टेज का औसत मूल्य मिलता है। और जैसा कि वाइपर टर्मिनल और ग्राउंड के बीच यह वोल्टेज बढ़ता है इसलिए pwm पिन नं पर मैप की गई वैल्यू। अरुडिनो के 6।

मान लें कि यह मैप किया गया मूल्य 200 है। फिर पिन 6 पर PWM वोल्टेज होगा: = 3.921 वोल्ट

और चूंकि MOSFET एक वोल्टेज पर निर्भर डिवाइस है, यह pwm वोल्टेज अंततः लोड भर में वोल्टेज को निर्धारित करता है।

यहां हमने डीसी-मोटर को घुमाकर और मल्टीमीटर पर इस बक कनवर्टर का प्रदर्शन किया है, नीचे दिए गए वीडियो की जांच करें। हमने पोटेंशियोमीटर के साथ मोटर की गति को नियंत्रित किया है और पोटेंशियोमीटर के साथ एलईडी की चमक को नियंत्रित किया है।