Най-простата верига с пълен инвертор

Най-простата верига с пълен инвертор

Сред различните съществуващи инверторни топологии пълният мост или H-мостовата инверторна топология се считат за най-ефективни и ефективни. Конфигурирането на пълна топология на моста може да включва твърде много критичност, но с появата на интегрални схеми с пълен мост, те сега се превърнаха в една от най-прости инвертори човек може да строи.



Какво е топология с пълен мост

Пълномостовият инвертор, наричан още инвертор с H-мост, е най-ефективната инверторна топология, която работи с два жични трансформатора за доставяне на необходимия издърпващ трептящ ток в първичната. По този начин се избягва използването на 3-жилен трансформатор с централен отвор, които не са много ефективни поради удвоеното им количество от първичната намотка в сравнение с 2-жилен трансформатор

Тази функция позволява използването на по-малки трансформатори и получаване на повече изходни мощности едновременно. Днес поради лесната наличност на интегрални схеми с пълен драйвер за мост нещата станаха съвсем прости и създаването на пълен мостов инверторен кръг у дома се превърна в детска игра.





Тук обсъждаме пълна мостова инверторна схема, използвайки пълния мостов драйвер IC IRS2453 (1) D от International Rectifiers.

Споменатият чип е изключителен интегрален интегрален интегрален модул, тъй като сам се грижи за всички основни критичности, свързани с топологиите на H-моста, чрез своите модерни вградени схеми.



Асемблерът просто трябва да свърже няколко шепа компоненти външно, за да постигне пълноценен, работещ H-мостов инвертор.

Простотата на дизайна се вижда от диаграмата, показана по-долу:

Операция на веригата

Pin14 и pin10 са високите странични плаващи изводи на захранващото напрежение на IC. Кондензаторите 1uF ефективно поддържат тези ключови изводи на сянка по-високи от източващите напрежения на съответните MOSFET-и, като гарантират, че потенциалът на MOSFET-източника остава по-нисък от потенциала на затвора за необходимото провеждане на MOSFET-овете.

Резисторите на вратата потискат възможността за източване / пренапрежение на източника, като предотвратяват внезапното провеждане на MOSFET-овете.

Диодите през резисторите на портата са въведени за бързо разреждане на вътрешните кондензатори на порта / източване по време на периодите им на непроводимост, за да се осигури оптимална реакция от устройствата.

IC IRS2453 (1) D също е снабден с вграден осцилатор, което означава, че не е необходим външен осцилаторен етап с този чип.

Само няколко външни пасивни компонента се грижат за честотата на задвижване на инвертора.

Rt и Ct могат да бъдат изчислени за получаване на предвидените честотни изходи 50Hz или 60 Hz през MOSFET-овете.

Изчисляване на компоненти за определяне на честотата

Следващата формула може да се използва за изчисляване на стойностите на Rt / Ct:

f = 1 / 1.453 x Rt x Ct

където Rt е в Ома и Ct във Фарад.

Характеристика на високо напрежение

Друга интересна характеристика на този IC е способността му да се справя с много високи напрежения до 600V, което го прави напълно приложим за безтрансформаторни инвертори или компактни феритни инверторни вериги.

Както може да се види на дадената диаграма, ако външнодостъпен 330V DC се приложи през „+/- AC ректифицирани линии“, конфигурацията незабавно се превръща в трансформатор без трансформатор, при който всеки предвиден товар може да бъде свързан директно през точките, отбелязани като „товар '.

Алтернативно ако е обикновен понижаващ трансформатор се използва, първичната намотка може да бъде свързана през точките, отбелязани като „товар“. В този случай „+ AC коригираната линия“ може да се свърже с щифт № 1 на интегралната схема и да се прекрати често към батерията (+) на инвертора.

Ако се използва батерия, по-висока от 15V, '+ AC коригираната линия' трябва да бъде свързана директно с положителния елемент на батерията, докато щифт # 1 трябва да се приложи с понижено регулирано 12V от източника на батерията, като се използва IC 7812.

Въпреки че показаният по-долу дизайн изглежда твърде лесен за конструиране, оформлението изисква някои строги указания, които трябва да се следват, може да се обърнете към публикацията за осигуряване правилни мерки за защита за предложена проста верига на инвертор с пълен мост.

ЗАБЕЛЕЖКА:Моля, присъединете SD щифта на интегралната схема със заземяващата линия, ако не се използва за изключване.

Електрическа схема

Пълен мостов инвертор, използващ IC IRS2453 (1) D

Прост H-Bridge или Full Bridge инвертор, използващ два полумоста IC IR2110

Диаграмата по-горе показва как да се приложи ефективен дизайн на инвертор с квадратна вълна с пълен мост, като се използват няколко полумостови интегрални схеми IR2110.

Интегралните схеми са пълноценни полумостови драйвери, оборудвани с необходимата кондензаторна мрежа за зареждане за задвижване на високите странични MOSFET-и и функция за мъртво време, за да се осигури 100% безопасност за провеждане на MOSFET.

Интегралните схеми работят, като превключват едновременно QFM / Q2 и Q3 / Q4 MOSFET в тандем, така че по всяко време, когато Q1 е включен, Q2 и Q3 са напълно превключени и обратно.

IC може да създаде горепосоченото точно превключване в отговор на синхронизираните сигнали на техните входове HIN и LIN.

Тези четири входа трябва да се задействат, за да се гарантира, че във всеки момент HIN1 и LIN2 се включват едновременно, докато HIN2 и LIN1 се изключват и обратно. Това се прави с двойна скорост на изходната честота на инвертора. Това означава, че ако изходът на инвертора трябва да бъде 50Hz, входовете HIN / LIN трябва да се колебаят със скорост 100Hz и т.н.

Осцилаторна верига

IR2110 входна захранваща осцилаторна верига

Това е осцилаторна верига, която е оптимизирана за задействане на входовете HIN / LIN на описаната по-горе инверторна верига с пълен мост.

Единична 4049 IC се използва за генериране на необходимата честота, а също и за изолиране на променливите входни захранвания за инверторните IC.

C1 и R1 определят честотата, необходима за осцилиране на полумостовите устройства и могат да бъдат изчислени, като се използва следната формула:

f = 1 / 1,2 RC

Алтернативно, стойностите могат да бъдат постигнати чрез някои опити и грешки.

Дискретен пълен мостов инвертор, използващ транзистор

Досега сме проучили топологии на пълен мостов инвертор, използвайки специализирани интегрални схеми, но същите могат да бъдат изградени с помощта на дискретни части като транзистори и кондензатори и без да зависят от интегралните схеми.

Проста диаграма може да се види по-долу:

опростена транзисторизирана инверторна верига с пълен мост, използваща отделни части


Предишна: Верига за превключване на предпазен буй за човешка подводница Напред: Верига на детектора за въртене на колелата