Badania przetwornika DC-AC z mikrokontrolerem sterującym częstotliwością inwertera

W artykule omówiono kluczowe aspekty rozwoju przetwornicy prądu stałego na prąd przemienny (DC-AC) sterowanej częstotliwościowo na bazie mikrokontrolera. Przetwornice energii elektrycznej odgrywają ważną rolę w zapewnieniu stabilności energetycznej, zwłaszcza w warunkach częstych i nieprzewidywalnych przerw w dostawie prądu, które są charakterystyczne dla Ukrainy. Nacisk położono na poprawę parametrów przetwornicy w celu zwiększenia jej sprawności, stabilności pracy i możliwości wykorzystania alternatywnych źródeł energii, takich jak baterie i panele słoneczne. W pracy zbadano strukturę i zasadę działania przetwornicy, która obejmuje takie główne elementy, jak źródło prądu stałego, mostek MOSFET, filtr niskiej częstotliwości i transformator wyjściowy. Zaproponowano obwód sterowania częstotliwością napięcia z wykorzystaniem mikrokontrolera ATmega328P, który umożliwia utrzymanie stabilnego napięcia wyjściowego w warunkach zmieniających się parametrów napięcia wejściowego. Metodyka badań obejmowała przeprowadzenie analizy eksperymentalnej opartej na symetrycznym niekompozytowym planie Boxa-Benkina, co pozwoliło na optymalizację konstrukcji urządzenia. W szczególności zbadano wpływ parametrów uzwojenia wtórnego transformatora, mocy tranzystorów i napięcia wejściowego na moc wyjściową urządzenia. Uzyskane wyniki wykazały wydajność urządzenia przy racjonalnym wyborze bazy elementów. W toku badań opracowano model matematyczny procesu optymalizacji parametrów przekształtnika. Stwierdzono, że zwiększenie mocy tranzystorów polowych i zmiana parametrów geometrycznych transformatora przyczyniają się do zwiększenia wydajności urządzenia. Perspektywy dalszych badań obejmują modernizację oprogramowania mikrokontrolera, integrację czujników ochronnych i dostosowanie urządzenia do pracy z różnymi typami obciążeń.