Järgmine postitus kirjeldab H-silla modifitseeritud siinuslaine inverteri vooluringi, kasutades nelja n-kanaliga mosfetti. Tutvume vooluringi toimimise kohta lähemalt.

H-silla kontseptsioon

Me kõik teame, et erinevate invertertüpoloogiate hulgas on H-sild kõige tõhusam, kuna see ei vaja keskkraanatrafode kasutamist ja võimaldab kasutada kahe juhtmega trafosid. Tulemused muutuvad veelgi paremaks, kui kaasatud on neli N-kanaliga mosfetti.

H-sillaga ühendatud kahe traadiga trafo korral on seotud mähisel lubatud läbida tõukejõu võnkumisi vastupidises suunas. See tagab parema efektiivsuse, kuna saavutatav voolutugevus muutub siin suuremaks kui tavalised keskkraani tüüpi topoloogiad.

Kuid paremaid asju pole kunagi lihtne hankida ega rakendada. Kui H-silla võrgus osalevad identset tüüpi mosfetid, muutub nende tõhusaks juhtimiseks suur probleem. See on peamiselt tingitud järgmistest faktidest:

Nagu me teame, sisaldab H-silla topoloogia kindlaksmääratud operatsioonide jaoks nelja mosfetti. Kuna kõik neli neist on N-kanaliga tüübid, muutub probleemiks ülemiste või kõrgete mosfetside juhtimine.

Seda seetõttu, et juhtivuse ajal kogevad ülemised mosfetid oma allika klemmis peaaegu sama potentsiaalitaset kui toitepinge, kuna allika klemmis on koormustakistus.

See tähendab, et ülemised mosfetid puutuvad töötamise ajal oma väravas ja allikas kokku sarnase pingetasemega.

Kuna vastavalt spetsifikatsioonidele peab allika pinge olema tõhusaks juhtimiseks maapinna potentsiaali lähedal, takistab olukord konkreetse mosfeti juhtimist ja kogu vooluringi seiskumist.

Ülemiste mosfettide tõhusaks ümberlülitamiseks tuleb neid rakendada väravapingega, mis on vähemalt 6V suurem kui olemasolev toitepinge.

See tähendab, et kui toitepinge on 12 V, vajaksime kõrgete külgmiste võrkude väravas vähemalt 18-20 V.

Nelja N-kanaliga mosfeti kasutamine inverteri jaoks

Kavandatav 4 n kanaliga mosfetiga H-silla inverterahel proovib sellest probleemist üle saada, kehtestades kõrgemate külgedega mosfettide käitamiseks kõrgema pingega bootstrapping-võrgu.

IC 4049 N1, N2, N3, N4 NOT väravad on paigutatud pinge kahekordistaja vooluringiks, mis tekitab olemasolevast 12 V toiteallikast umbes 20 volti.

See pinge rakendatakse kõrgetele külgmistele mosfettidele paari NPN-transistori kaudu.

Madalad külgmised mosfetid saavad värava pinged otse vastavatest allikatest.

Võnkuv (totempooluse) sagedus tuletatakse kümnendi standardsest loendurist IC 4017.

Me teame, et IC 4017 genereerib järjestatud kõrgeid väljundeid kogu selle määratud 10 väljundnõela ulatuses. Järjestusloogika lülitub välja aeglaselt, kui see hüppab ühelt tihvtilt teisele.

Siin kasutatakse kõiki 10 väljundit, nii et IC ei saa kunagi võimalust oma väljundtappide valeks ümberlülitamiseks.

Mosfettidele söödetud kolme väljundiga rühmad hoiavad impulsi laiuse mõistlike mõõtmetega. See funktsioon pakub kasutajale ka võimalust muuta pulsilaiust, mida söödetakse mosfettidele.

Vähendades vastavate mosfettide väljundite arvu, saab impulsi laiust tõhusalt vähendada ja vastupidi.

See tähendab, et RMS on siin mõningal määral kohandatav ja muudab vooluahela modifitseeritud siinuslaine ahela võimeks.

IC 4017 kellad võetakse alglaadimise ostsillaatorivõrgust endast.

Alglaadimisskeemi võnkesagedus on tahtlikult fikseeritud sagedusel 1kHz, nii et see saab rakendatavaks ka IC4017 juhtimiseks, mis annab lõpuks ühendatud N-kanaliga H-silla inverterahelale umbes 50 Hz väljundi.

Kavandatavat disaini saab palju lihtsustada, nagu siin on esitatud:

https://homemade-circuits.com/2013/05/full-bridge-1-kva-inverter-circuit.html

“4 kuni 2 kodeerija tõde ”

Järgmise lihtsa täissilla või poolsillaga modifitseeritud siinuslaine inverteri töötasin välja ka mina. Idee ei hõlma H-silla konfiguratsiooniks 2 P-kanalit ja 2 n-kanalilist mosfetti ning rakendab kõiki vajalikke funktsioone veatult.

IC 4049 kinnitusdetailid

Kuidas inverterahelat etapiviisiliselt konfigureeritakse

Vooluringi võib põhimõtteliselt jagada kolmeks etapiks, nimelt. Ostsillaatori etapp, juhi etapp ja täissilla mosfeti väljundstaadium.

Vaadates näidatud elektriskeemi, saab ideed selgitada järgmiste punktidega:

IC1, mis on IC555, on juhtmega ühendatud tavalises astable-režiimis ja vastutab vajalike impulsside või võnkumiste genereerimise eest.

P1 ja C1 väärtused määravad genereeritud võnkumiste sageduse ja töötsükli.

IC2, mis on kümnendi loendur / jagaja IC4017, täidab kahte funktsiooni: lainekuju optimeerimine ja ohutu käivitamine kogu silla etapil.

Mosfettide ohutu käivitamise tagamine on kõige olulisem funktsioon, mida IC2 täidab. Õppime, kuidas seda rakendatakse.

Kuidas IC 4017 töötab?

Nagu me kõik teame IC4017 jadade väljundit vastusena igale tõusuterva kellale, mida rakendatakse selle sisendtapis # 14.

IC1 impulsid käivitavad järjestamisprotsessi nii, et impulsid hüppavad ühelt tihvtilt teisele välja järgmises järjekorras: 3-2-4-7-1. See tähendab, et vastusena sisestatud igale sisendimpulsile muutub IC4017 väljund pinist nr 3 kuni tihvti nr 1 kõrgeks ja tsükkel kordub seni, kuni sisend pinil nr 14 püsib.

Kui väljund jõuab tihvtini nr 1, lähtestatakse see tihvti nr 15 kaudu, nii et tsükkel saaks pinist nr 3 tagasi korrata.

Sel hetkel, kui tihvt nr 3 on kõrge, ei juhi väljundis midagi.

Hetkel, kui ülaltoodud impulss hüppab tihvti nr 2, muutub see kõrgeks, mis lülitub sisse T4 (N-kanaliga mosfet reageerib positiivsele signaalile), samal ajal juhib ka transistor T1, see kollektor läheb madalaks, mis samal ajal lülitub sisse T5, mis on P-kanaliga mosfet reageerib madalale signaalile T1 kollektoris.

Kui T4 ja T5 on sisse lülitatud, liigub vool positiivsest terminalist läbi kaasatud trafo mähise TR1 maapinnale. See surub voolu läbi TR1 ühes suunas (paremalt vasakule).

Järgmisel hetkel hüppab impulss tihvtilt nr 2 tihvti nr 4, kuna see tihvt on tühi, jällegi ei juhi midagi.

Kuid kui järjestus hüppab tihvtist nr 4 tihvti nr 7, teostab T2 ja kordab T1 funktsioone, kuid vastupidises suunas. See tähendab, et seekord lülitavad T3 ja T6 voolu üle TR1 vastassuunas (vasakult paremale). Tsükkel lõpetab H-silla funktsioneerimise edukalt.

Lõpuks hüppab impulss ülaltoodud tihvtist tihvti nr 1, kus see lähtestatakse tagasi tihvti nr 3 ja tsükkel jätkub.

Tühi koht tihvti nr 4 juures on kõige olulisem, kuna see hoiab mosfetid täiesti kaitstud võimaliku läbilaskmise eest ja tagab kogu silla 100% veatu toimimise, vältides keerukate mosfeti draiverite vajadust ja kaasamist.

Tühi nööpnõel aitab ka rakendada vajalikku tüüpilist toorelt modifitseeritud siinuslaine vormi, nagu on näidatud diagrammil.

Impulsi ülekandmine läbi IC4017 selle tihvtilt nr 3 tihvtile nr 1 moodustab ühe tsükli, mida tuleb korrata 50 või 60 korda, et genereerida TR1 väljundis nõutavad 50 Hz või 60 Hz tsüklid.

Seetõttu korrutades pinoutide arvu 50-ga, saadakse 4 x 50 = 200 Hz. See on sagedus, mis tuleb seada IC2 sisendis või IC1 väljundis.

Sagedust saab P1 abil hõlpsasti seadistada.

Kavandatud täissilla modifitseeritud siinuslaine muunduri vooluahela konstruktsiooni võib vastavalt individuaalsetele eelistustele muuta mitmel erineval viisil.

Kas IC1 kaubamärgi ruumi suhe mõjutab pulsi funktsioone? .... mida mõelda.