Enklaste inverterarkrets för fullbro

Bland de olika befintliga inverterartopologierna anses hela bryggan eller H-bryggans inverterartopologi vara den mest effektiva och effektiva. Konfigurering av en fullbro-topologi kan innebära för mycket kritik, men med tillkomsten av IC för fullbroförare har dessa nu blivit en av enklaste växelriktare man kan bygga.

Vad är en fullbro-topologi

En fullbroomvandlare, även kallad H-bridge-omformare, är den mest effektiva inverterartopologin som arbetar med två trådtransformatorer för att leverera den erforderliga push-pull-oscillerande strömmen i primären. Detta undviker användningen av en 3-tråds mittuttagstransformator som inte är särskilt effektiva på grund av sin dubbla mängd primärlindning än en 2-tråds transformator

Denna funktion gör det möjligt att använda mindre transformatorer och få fler strömutgångar samtidigt. Idag på grund av den enkla tillgängligheten av IC-kretsar för hela bryggdrivrutiner har saker och ting blivit helt enkelt och att göra en full broomvandlare-krets hemma har blivit ett barnlek.

Här diskuterar vi en fullbro-inverterarkrets med hjälp av fullbryggrivrutinen IC IRS2453 (1) D från International Rectifiers.

Det nämnda chipet är en enastående IC för fullbryggadrivare, eftersom den tar hand om all viktig kritik med H-bridge-topologier genom sina avancerade inbyggda kretsar.

Monteraren behöver helt enkelt ansluta några handfull komponenter externt för att uppnå en fullfjädrad, fungerande H-bridge-växelriktare.

Enkelheten i designen framgår av diagrammet som visas nedan:

Kretsdrift

Pin14 och pin10 är den höga sidan flytande matningsspänning pinouts av IC. Kondensatorerna på 1uF håller dessa viktiga uttagseffekter effektivt en nyans högre än avloppsspänningarna för motsvarande mosfetter, vilket säkerställer att mosfetkällans potential förblir lägre än grindpotentialen för den nödvändiga ledningen av mosfetterna.

Portmotstånden undertrycker avlopps- / källspänningsmöjligheter genom att förhindra plötslig ledning av myggarna.

Dioderna över grindmotstånden introduceras för snabb urladdning av de interna grind- / dräneringskondensatorerna under deras icke ledande perioder för att säkerställa optimal respons från enheterna.

IC IRS2453 (1) D har också en inbyggd oscillator, vilket innebär att inget externt oscillatorsteg skulle krävas med detta chip.

Bara ett par externa passiva komponenter tar hand om frekvensen för att köra omformaren.

Rt och Ct kan beräknas för att få de avsedda 50Hz- eller 60Hz-frekvensutgångarna över mosfetterna.

Beräkning av frekvensbestämning av komponenter

Följande formel kan användas för att beräkna värdena för Rt / Ct:

f = 1 / 1,453 x Rt x Ct

där Rt är i Ohms och Ct i Farads.

Högspänningsfunktion

En annan intressant egenskap hos denna IC är dess förmåga att hantera mycket höga spänningar upp till 600 V, vilket gör den perfekt tillämpbar för transformlösa omvandlare eller kompakta ferritomvandlare.

Som framgår av det givna diagrammet, om en externt tillgänglig 330V DC appliceras över '+/- AC-likriktade linjer', blir konfigurationen omedelbart en transformatorfri växelriktare, varvid vilken som helst avsedd belastning kan anslutas direkt över punkterna markerade som 'belastning '.

Alternativt om en vanlig nedstegstransformator används kan den primära lindningen anslutas över de punkter som är markerade som 'belastning'. I det här fallet kan '+ AC-rättad ledning' förenas med stift nr 1 på IC och avslutas vanligtvis till omvandlarens batteri (+).

Om ett batteri som är högre än 15V används ska '+ AC-rättad ledning' anslutas direkt med batteriet positivt medan stift nr 1 ska appliceras med en nedstegad reglerad 12V från batterikällan med hjälp av IC 7812.

Även om designen som visas nedan ser för lätt att konstruera, kräver layouten några strikta riktlinjer, du kan hänvisa till inlägget för att säkerställa korrekta skyddsåtgärder för föreslagen enkel fullbrygga-inverterarkrets.

NOTERA:Anslut IC-enhetens SD-stift med jordlinjen om den inte används för avstängning.

Kretsschema

Enkel H-Bridge eller Full Bridge-omvandlare med två Half-Bridge IC IR2110

Diagrammet ovan visar hur man implementerar en effektiv helbro-fyrkantvågsinverterare med hjälp av ett par halvbrygga IC: er IR2110.

IC: erna är fullfjädrade halvbroförare utrustade med det nödvändiga bootstrapping-kondensatornätverket för att driva högsidamosfeterna och en dödsfunktion för att säkerställa 100% säkerhet för mosfetledningen.

IC: erna fungerar genom att växla Q1 / Q2 och Q3 / Q4-mosfetterna växelvis i tandem, så att när som helst när Q1 är PÅ, är Q2 och Q3 helt avstängda och vice versa.

IC kan skapa ovan exakt växling som svar på de tidsinställda signalerna vid deras HIN- och LIN-ingångar.

Dessa fyra ingångar måste utlösas för att säkerställa att HIN1 och LIN2 när som helst slås PÅ samtidigt medan HIN2 och LIN1 slås AV, och vice versa. Detta görs med dubbelt så mycket som frekvensomformarens utgångsfrekvens. Det betyder att omvandlarens utgång måste vara 50Hz, bör HIN / LIN-ingångarna svängas med 100Hz-hastighet och så vidare.

Oscillatorkrets

Detta är en oscillatorkrets som är optimerad för att utlösa HIN / LIN-ingångarna till den ovan förklarade full-bridge-inverterarkretsen.

En enda 4049 IC används för att generera den erforderliga frekvensen och också för att isolera de växlande ingångarna för växelriktarens IC.

C1 och R1 bestämmer frekvensen som krävs för att svänga halvbrygganordningarna och kan beräknas med hjälp av följande formel:

f = 1 /1.2RC

Alternativt kan värdena uppnås genom en del försök och fel.

Diskret fullbroinverterare med transistor

Hittills har vi studerat en fullbro-inverter-topologi med specialiserade IC: er, men samma kan byggas med hjälp av diskreta delar, såsom transistorer och kondensatorer, och utan beroende på IC.

Ett enkelt diagram kan ses nedan: