Arduino ఉపయోగించి ఈ బక్ కన్వర్టర్ చేయండి

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము 2v మరియు 11 వోల్ట్‌ల మధ్య ఏదైనా D.C విలువకు 12v D.C ని తగ్గించబోతున్నాము. D.C వోల్టేజ్ నుండి దిగే సర్క్యూట్‌ను బక్ కన్వర్టర్ అంటారు. ఆర్టునోకు అనుసంధానించబడిన పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ లేదా స్టెప్ డౌన్ వోల్టేజ్ నియంత్రించబడుతుంది.

రచన అంకిత్ నేగి

కన్వర్టర్లకు పరిచయం:

ప్రాథమికంగా రెండు రకాల కన్వర్టర్లు ఉన్నాయి:

1. బక్ కన్వర్టర్

2. బూస్ట్ కన్వర్టర్

రెండు కన్వర్టర్లు అవసరం ప్రకారం ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను మారుస్తాయి. అవి a ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఒక ప్రధాన వ్యత్యాసంతో. ట్రాన్స్ఫార్మర్ A.C వోల్టేజ్ పైకి / క్రిందికి అడుగుపెడితే, D.C కన్వర్టర్లు D.C వోల్టేజ్ పైకి / క్రిందికి వస్తాయి. రెండు కన్వర్టర్ల యొక్క ప్రధాన భాగాలు:

ఎ. మోస్ఫెట్

బి. ఇండక్టర్

సి. కెపాసిటర్

బక్ కన్వర్టర్: పేరు సూచించినట్లుగా, బక్ అంటే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను తగ్గించడం. బక్ కన్వర్టర్ అధిక ప్రస్తుత సామర్థ్యంతో ఇన్పుట్ D.C వోల్టేజ్ కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ను మాకు ఇస్తుంది. ఇది ప్రత్యక్ష మార్పిడి.

బూస్ట్ కన్వర్టర్: పేరు సూచించినట్లుగా, బూస్ట్ అంటే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పెంచడం.

బూస్ట్ కన్వర్టర్ ఇన్పుట్ వద్ద D.C వోల్టేజ్ కంటే D.C వోల్టేజ్ను ఇస్తుంది. ఇది ప్రత్యక్ష మార్పిడి కూడా.

** ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము ఆర్డ్యూనోను పిడబ్ల్యుఎం సోర్స్‌గా ఉపయోగించి 12 వి డి.సి. నుండి వైదొలగడానికి బక్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ చేయబోతున్నాం.

ఆర్డునో పిన్‌లపై పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీ మార్చడం:

Arduino UNO యొక్క PWM పిన్స్ 3, 5, 6, 9, 10 మరియు 11.

PWM నిర్వహించడానికి, ఉపయోగించిన ఆదేశం:

అనలాగ్‌రైట్ (PWM PIN NO, PWM VALUE)

మరియు ఈ పిన్‌ల కోసం PWM ఫ్రీక్వెన్సీ:

Arduino పిన్స్ 9, 10, 11 మరియు 3 ---- 500Hz కోసం

Arduino పిన్స్ 5 మరియు 6 ---- 1kHz కోసం

ఈ పౌన encies పున్యాలు సాధారణ ప్రయోజనాల ఉపయోగం కోసం మంచివి. కానీ వంటి సర్క్యూట్ కోసం బక్ లేదా బూస్ట్ కన్వర్టర్ , ఒకదానికి అధిక పౌన frequency పున్యం PWM మూలం అవసరం (పదుల KHZ పరిధిలో) ఎందుకంటే MOSFET కి ఖచ్చితమైన మార్పిడి కోసం అధిక పౌన frequency పున్యం అవసరం మరియు అధిక పౌన frequency పున్య ఇన్పుట్ ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ వంటి సర్క్యూట్ భాగాల విలువ లేదా పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం మనకు అధిక పౌన frequency పున్యం PWM మూలం అవసరం.

మంచి విషయం ఏమిటంటే, సాధారణ కోడ్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా పిడబ్ల్యుఎం పిన్స్ ఆఫ్ ఆర్డునో యొక్క పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చవచ్చు:

అర్దునో యునో కోసం:

D3 & D11 కోసం PWM ఫ్రీక్వెన్సీ అందుబాటులో ఉంది:
// TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 31372.55 హెర్ట్జ్ యొక్క పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000001 //
// TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 3921.16 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000010 //
// TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 980.39 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000011 //
TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 490.20 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000100 // (DEFAULT)
// TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 245.10 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000101 //
// TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 122.55 హెర్ట్జ్ యొక్క పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000110 //
// TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | 30.64 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000111 //
D5 & D6 కోసం PWM ఫ్రీక్వెన్సీ అందుబాటులో ఉంది:
// TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | 62500.00 హెర్ట్జ్ యొక్క పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000001 //
// TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | 7812.50 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000010 //
TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | 976.56 హెర్ట్జ్ (ది డిఫాల్ట్) యొక్క పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000011 //
// TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | 244.14 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000100 //
// TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | 61.04 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000101 //
D9 & D10 కోసం PWM ఫ్రీక్వెన్సీ అందుబాటులో ఉంది:
// TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | 31002.55 హెర్ట్జ్ యొక్క పిడబ్ల్యుఎం ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000001 // సెట్ టైమర్ 1 డివైజర్ 1 కు
// TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | 3921.16 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000010 //
TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | 490.20 హెర్ట్జ్ యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000011 // (DEFAULT)
// TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | 122.55 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000100 //
// TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | 30.64 Hz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000101 //
** మేము పిన్ నెం. PWM కోసం 6 అందుకే కోడ్:
// TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | 62.5 KHz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000001 //

కాంపోనెంట్ జాబితా:

1. అర్దునో UNO

2. ఇండక్టర్ (100Uh)

3. షాట్కీ డయోడ్

4. కెపాసిటర్ (100 యుఎఫ్)

5. IRF540N

6. POTENTIOMETER

7. 10 కే, 100 ఓహ్మ్ రెసిస్టర్

8. లోడ్ (ఈ సందర్భంలో మోటారు)

9.12 వి బ్యాటరీ

సర్క్యూట్ డైగ్రామ్

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపిన విధంగా కనెక్షన్‌లను చేయండి.

1. పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క ఎండ్ టెర్మినల్స్ను వరుసగా 5 వి పిన్ మరియు ఆర్డునో యుఎన్ఓ యొక్క గ్రౌండ్ పిన్తో కనెక్ట్ చేయండి, అయితే దాని వైపర్ టెర్మినల్ పిన్ అనలాగ్ పిన్ ఎ 1 కు.

2. ఆర్డునో యొక్క పిడబ్ల్యుఎం పిన్ 6 ను మోస్‌ఫెట్ యొక్క స్థావరానికి కనెక్ట్ చేయండి.

3. మోస్‌ఫెట్‌ను హరించడానికి బ్యాటరీ యొక్క పాజిటివ్ టెర్మినల్ మరియు షాట్కీ డయోడ్ యొక్క పి-టెర్మినల్‌కు ప్రతికూలంగా ఉంటుంది.

4. షాట్కీ డయోడ్ యొక్క పి-టెర్మినల్ నుండి, మోస్‌ఫెట్ యొక్క సోర్స్ టెర్మినల్‌కు ఇండక్టర్‌తో సిరీస్‌లో లోడ్ (మోటారు) ను కనెక్ట్ చేయండి.

5. ఇప్పుడు షాట్కీ డయోడ్ యొక్క n- టెర్మినల్‌ను మోస్‌ఫెట్ యొక్క సోర్స్ టెర్మినల్‌కు కనెక్ట్ చేయండి.

6. మోటారు అంతటా 47uf కెపాసిటర్‌ను కనెక్ట్ చేయండి.

7. చివరికి మోస్ఫెట్ యొక్క సోర్స్ టెర్మినల్కు ఆర్డునో యొక్క గ్రౌండ్ పిన్ను కనెక్ట్ చేయండి.

మోస్ఫెట్ యొక్క ఉద్దేశ్యం:

అధిక పౌన frequency పున్యంలో ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను మార్చడానికి మరియు వేడి తక్కువ వెదజల్లడంతో అధిక విద్యుత్తును అందించడానికి మోస్ఫెట్ ఉపయోగించబడుతుంది.

ఆర్డునో యొక్క ఉద్దేశ్యం:

మోస్ఫెట్ యొక్క అధిక మార్పిడి వేగం కోసం (ఫ్రీక్వెన్సీ 65 KHz వద్ద.)

ప్రేరక ప్రయోజనం:

ఇండక్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయకుండా ఈ సర్క్యూట్ నడుస్తుంటే, మోస్‌ఫెట్ యొక్క టెర్మినల్‌లో అధిక వోల్టేజ్ స్పైక్‌ల కారణంగా మోస్‌ఫెట్‌ను దెబ్బతీసే అవకాశాలు ఎక్కువగా ఉన్నాయి.

ఈ హై వోల్టేజ్ స్పైక్‌ల నుండి మోస్‌ఫెట్‌ను నివారించడానికి, మోస్‌ఫెట్ దానిపై ఉన్నప్పుడు శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది మరియు మోస్‌ఫెట్ ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు ఈ నిల్వ శక్తిని మోటారుకు ఇస్తుంది.

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం:

పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం:

పొటెన్టోమీటర్ ఆర్డునోకు అనలాగ్ విలువను ఇస్తుంది (వైపర్ టెర్మినల్ యొక్క స్థానం ఆధారంగా) దీని ప్రకారం ఆర్డ్యూనో యొక్క పిడబ్ల్యుఎం పిన్ 6 నుండి మోస్ఫెట్ యొక్క గేట్ టెర్మినల్ ద్వారా పిడబ్ల్యుఎమ్ వోల్టేజ్ అందుతుంది. ఈ విలువ చివరికి లోడ్ అంతటా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను నియంత్రిస్తుంది.

గేట్ మరియు మూలం మధ్య రెసిస్టర్ ఎందుకు కనెక్ట్ చేయబడింది?

తక్కువ మొత్తంలో శబ్దం కూడా మోస్‌ఫెట్‌ను ఆన్ చేస్తుంది. అందువల్ల ఒక రెసిస్టర్‌ను లాగండి గేట్ మరియు భూమి మధ్య అనుసంధానించబడి ఉంది, అంటే మూలం.

ప్రోగ్రామ్ కోడ్

Burn this code to arduino:
int m // initialize variable m
int n // initialize variable n
void setup()
B00000001 // for PWM frequency of 62.5 KHz on pin 6( explained under code section)
Serial.begin(9600) // begin serial communication

void loop()
{
m= analogRead(A1) // read voltage value from pin A1 at which pot. wiper terminal is connected
n= map(m,0,1023,0,255) // map this ip value betwenn 0 and 255
analogWrite(6,n) // write mapped value on pin 6
Serial.print(' PWM Value ')
Serial.println(n)
}

కోడ్ విస్తరణ

1. వేరియబుల్ x అనేది కుండ వైపర్ టెర్మినల్ అనుసంధానించబడిన పిన్ A1 నుండి పొందిన వోల్టేజ్ విలువ.

2. వేరియబుల్ y కు మ్యాప్ చేసిన విలువ 0 మరియు 255 మధ్య ఉంటుంది.

3. ** బక్ లేదా బూస్ట్ కన్వర్టర్ వంటి సర్క్యూట్ కోసం ఇప్పటికే పై విభాగంలో వివరించినట్లుగా, ఒకరికి అధిక పౌన frequency పున్యం PWM మూలం అవసరం (పదుల KHZ పరిధిలో) ఎందుకంటే MOSFET కి ఖచ్చితమైన స్విచ్చింగ్ కోసం అధిక పౌన frequency పున్యం అవసరం మరియు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ఇన్పుట్ విలువ లేదా పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ వంటి సర్క్యూట్ భాగాల.

ఈ విధంగా మనం సుమారుగా pwm వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఈ సాధారణ కోడ్‌ను ఉపయోగించబోతున్నాము. 65 kHz పౌన frequency పున్యం: TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | పిన్ 6 న 62.5 KHz యొక్క PWM ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం B00000001 //

అది ఎలా పని చేస్తుంది:

పొటెన్షియోమీటర్ ఆర్డునోకు అనలాగ్ విలువను ఇస్తుంది కాబట్టి (వైపర్ టెర్మినల్ యొక్క స్థానం ఆధారంగా), ఇది ఆర్డునో యొక్క పిడబ్ల్యుఎం పిన్ 6 నుండి మోస్ఫెట్ యొక్క గేట్ టెర్మినల్ ద్వారా పొందిన పిడబ్ల్యుఎమ్ వోల్టేజ్ విలువను నిర్ణయిస్తుంది.

మరియు ఈ విలువ చివరికి లోడ్ అంతటా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను నియంత్రిస్తుంది.

ప్రోటోటైప్ చిత్రాలు: