Иногда в руки попадают электромоторы переменного тока, однофазные или трехфазные. Кроме того, случается что они рассчитаны на частоту более 50Гц. Что с ними делать? Выбросить жалко! Почему бы не изготовить мощный источник регулируемого переменного напряжения. Для начала остановимся на однофазном источнике, без всяких «наворотов».
Берем микроконтроллер AVR ATtiny13 и делаем, схема очень проста!

В микроконтроллере ATtiny13 всего один 8-ми разрядный таймер, но зато он имеет два выхода ШИМ, а это – то, что нам надо. Но как быть с регулировкой частоты синусоиды? И тут стоит вспомнить, что частота внутреннего тактового генератора микроконтроллера может изменяться в очень широких пределах, примерно в четыре раза, путем изменения содержимого регистра OSCCAL (проверено на опыте).

Схема представлена на рисунке:


Кроме контроллера на ней присутствуют еще регулятор частоты и буферные каскады (БК) для управления (например) высоковольтными МОП транзисторами. Вход 2 АЦП контроллера (порт РВ4) используем для измерения напряжения на движке потенциометра, его величина и определяет частоту синусоидального сигнала на выходе. БК никаких особенностей не имеют.
Программа тоже довольно простая. Синусоида «рисуется» благодаря использованию ШИМа, отрицательная волна – канал А (порт РВ0), положительная– канал В (порт РВ1).

Вычисляем на Excel табличку синуса из 24 значений, для половины периода и программа записывает поочередно эти величины в регистры таймера ATtiny13: положительные полпериода – в регистр OCR0B, отрицательные полпериода – в регистр OCR0A. Дополнительно к этому происходит небольшая перенастройка таймера при переходе от одной фазы колебания к другой. Обновление содержимого вышеуказанных регистров происходит по переполнению счетного регистра TCNT0.

Измеренное АЦП напряжение используется для корректировки содержимого регистра OSCCAL. Обновление OSCCAL осуществляется по прерыванию АЦП. Он регулирует тактовую частоту контроллера и соответственно частоту «рисуемой» синусоиды.

Собираем схему, прошиваем программу, подаем питание – имеем на выходе такую картину:

Желтым цветом нарисована положительная фаза, синим – отрицательная.
По каналу В можно не делать противофазного сигнала, особенно если планируется опторазвязка с силовыми цепями. Но, в некоторых случаях, такое решение желательно.

В следующей статье попробуем реализовать 3-х фазную синусоиду, для трехфазного двигателя.

Скачать файлы проекта