H-Bridge inverterkrets ved bruk av 4 N-kanals mosfetter

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Følgende innlegg beskriver en H-bro modifisert sinusbølge inverter krets ved hjelp av fire n-kanal mosfeter. La oss lære mer om kretsens funksjon.

H-Bridge-konseptet

Vi vet alle at blant de forskjellige omformertypologiene er H-broen den mest effektive, siden den ikke krever bruk av senterkrantransformatorer, og tillater bruk av transformatorer med to ledninger. Resultatene blir enda bedre når fire N-kanal mosfeter er involvert.



Med en totrådstransformator koblet til en H-bro betyr at den tilknyttede viklingen får lov til å gå gjennom skyve-trekk-svingningene på en forovergående måte. Dette gir bedre effektivitet ettersom den oppnåelige strømforsterkningen her blir høyere enn de vanlige topologiene av senterkran.

Imidlertid er bedre ting aldri enkle å få eller implementere. Når mosfeter av samme type er involvert i et H-bridge-nettverk, blir det effektivt å kjøre dem effektivt. Det skyldes først og fremst følgende fakta:



Som vi vet inneholder en H-bro topologi fire myggfamilier for de spesifiserte operasjonene. Med alle fire av dem som N-kanalstyper, blir det å kjøre de øvre myggene eller de høye sidemosfettene.

Dette er fordi de øvre myggene under ledning opplever nesten samme potensialnivå ved kildeterminalen som forsyningsspenningen på grunn av tilstedeværelsen av lastmotstanden ved kildeterminalen.

Det betyr at de øvre myggene kommer over lignende spenningsnivåer ved porten og kilden mens de er i drift.

Siden kildespenningen i henhold til spesifikasjonene må være nær jordpotensialet for effektiv ledning, hindrer situasjonen øyeblikkelig den spesifikke mosfetten i å lede seg, og hele kretsen går i stå.

For å bytte de øvre myggene effektivt må de påføres med en portspenning som er minst 6V høyere enn den tilgjengelige forsyningsspenningen.

Betydning hvis forsyningsspenningen er 12V, vil vi kreve minst 18-20V ved porten til høysiden.

Bruke 4 N-Channel Mosfets for omformeren

Den foreslåtte H-bridge-inverterkretsen med 4 n-kanals mosfetter prøver å overvinne dette problemet ved å innføre et høyere spenningsoppstartsnettverk for drift av høysidemosfeter.

N1, N2, N3, N4 IKKE porter fra IC 4049 er anordnet som en spenningsdobler-krets, som genererer omtrent 20 volt fra den tilgjengelige 12V-forsyningen.

Denne spenningen påføres mosfets på høysiden via et par NPN-transistorer.

De lave sidemosfettene mottar portens spenninger direkte fra de respektive kildene.

Den oscillerende (totempolede) frekvensen er avledet fra en standard tiårteller IC, IC 4017.

Vi vet at IC 4017 genererer sekvensering av høye utganger over de spesifiserte 10 utgangspinnene. Sekvenseringslogikken lukkes fortløpende når den hopper fra en pin til den andre.

Her brukes alle de 10 utgangene slik at IC aldri får sjansen til å produsere feil bytte av utgangspinnene.

Gruppene med tre utganger som blir matet til mosfetene holder pulsbredden til rimelige dimensjoner. Funksjonen gir også brukeren muligheten til å justere pulsbredden som blir matet til myggene.

Ved å redusere antall utganger til de respektive mosfetene, kan pulsbredden reduseres effektivt og omvendt.

Dette betyr at RMS kan justeres her til en viss grad, og gjør kretsen en endret sinusbølgekretsevne.

Klokkene til IC 4017 er hentet fra selve bootstrapping-oscillator-nettverket.

Den oscillerende frekvensen til bootstrapping-kretsen er med vilje festet til 1 kHz, slik at den blir anvendbar for å kjøre IC4017, som til slutt gir omtrent 50 Hz utgang til den tilkoblede 4 N-kanal H broomformer kretsen.

Den foreslåtte utformingen kan forenkles mye som gitt her:

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

Den neste enkle fullbro- eller halvbromodifiserte sinusomformeren ble også utviklet av meg. Ideen inneholder ikke 2 P-kanal og 2 n-kanal mosfeter for H-brokonfigurasjonen og implementerer effektivt alle nødvendige funksjoner feilfritt.

IC 4049 pinouts

Hvordan omformerkretsen er konfigurert trinnvis

Kretsen kan i utgangspunktet deles inn i tre trinn, nemlig. Oscillatortrinnet, førertrinnet og fullbro-mosfetutgangstrinnet.

Ser man på det viste kretsskjemaet, kan ideen forklares med følgende punkter:

IC1, som er IC555, er kablet i sin standard, stabile modus, og er ansvarlig for å generere de nødvendige pulser eller svingninger.

Verdiene til P1 og C1 bestemmer frekvensen og driftssyklusen til de genererte svingningene.

IC2, som er et tiårs teller / skillelinje IC4017, utfører to funksjoner: optimalisering av bølgeformen og gir en sikker utløsende faktor for hele brostadiet.

Å sørge for en sikker utløser for myggmuskler er den viktigste funksjonen som utføres av IC2. La oss lære hvordan det implementeres.

Hvordan IC 4017 er designet for å fungere

Som vi alle vet er utdataene fra IC4017-sekvenser som svar på hver stigende kantklokke som brukes på inngangspinnen # 14.

Pulsen fra IC1 setter i gang sekvenseringsprosessen slik at pulser hopper fra den ene tappen til den andre i følgende rekkefølge: 3-2-4-7-1. Betydning, som svar på den matede hver inngangspuls, vil utgangen til IC4017 bli høy fra pinne nr. 3 til pinne nr. 1 og syklusen vil gjenta så lenge inngangen på pinne nr. 14 vedvarer.

Når utgangen når pinne nr. 1, tilbakestilles den via pinne nr. 15, slik at syklusen kan gjenta seg fra pinne nr. 3.

I øyeblikket når pinne nr. 3 er høy, ledes ingenting ved utgangen.

I det øyeblikket den ovennevnte pulsen hopper til pinne nr. 2, blir den høy som slår PÅ T4 (N-kanal mosfet reagerer på positivt signal), samtidig som transistoren T1 også utfører, blir samleren lav som i samme øyeblikk slår PÅ T5, som er en P-kanal mosfet reagerer på lavt signal ved T1s samler.

Med T4 og T5 PÅ går strøm fra den positive terminalen gjennom den involverte transformatoren som vikler TR1 over til jordterminalen. Dette skyver strømmen gjennom TR1 i en retning (fra høyre til venstre).

I neste øyeblikk hopper pulsen fra pinne nr. 2 til pinne nr. 4, siden denne pinouten er tom, igjen leder ingenting.

Imidlertid når sekvensen hopper fra pin nr. 4 til pin nr. 7, leder T2 og gjentar funksjonene til T1, men i motsatt retning. Det vil si at denne gangen T3 og T6 skifter strømmen over TR1 i motsatt retning (fra venstre til høyre). Syklusen fullfører H-broen som fungerer.

Til slutt hopper pulsen fra ovennevnte pinne til pinne nr. 1 der den tilbakestilles tilbake til pinne nr. 3 og syklusen fortsetter å gjenta.

Den tomme plassen på pin 4 er den mest avgjørende, da det holder mosfetene helt trygge for mulig 'skyte gjennom' og sikrer en 100% feilfri funksjon av hele broen, og unngår behovet og involvering av kompliserte mosfetdrivere.

Blank pinout hjelper også til å implementere den nødvendige typiske, rå modifiserte sinusbølgeformen, som vist i diagrammet.

Overføringen av pulsen over IC4017 fra pinnen nr. 3 til pinnen nr. 1 utgjør en syklus som må gjentas 50 eller 60 ganger for å generere de nødvendige 50 Hz eller 60 Hz syklusene ved utgangen av TR1.

Multiplisering av antall pinouts med 50 gir derfor 4 x 50 = 200 Hz. Dette er frekvensen som må stilles inn på inngangen til IC2 eller på utgangen til IC1.

Frekvensen kan enkelt stilles inn ved hjelp av P1.

Den foreslåtte fullbro-modifiserte sinusbølgeomformerens kretsutforming kan modifiseres på mange forskjellige måter i henhold til individuelle preferanser.

Har markforholdet mellom IC1 noen effekt på pulsfunksjonene? ​​.... ting å tenke på.

Kretsdiagram

H-bro enkel modifisert sinusbølgeomformerkrets

Deleliste

R2, R3, R4, R5 = 1K

R1, P1, C2 = må beregnes ved 50Hz ved hjelp av denne 555 IC-kalkulatoren

C2 = 10nF

T1, T2 = BC547

T3, T5 = IRF9540
T4, T6 = IRF540

IC1 = IC 555

IC2 = 4017

Antatt bølgeform




Forrige: Single Mosfet Timer Circuit Neste: Vannvarmerkrets med batterilader