Najjednostavniji krug pretvarača s punim mostom

Među različitim postojećim topologijama pretvarača, topologija punog mosta ili H-mosta pretvarača smatra se najučinkovitijom i najučinkovitijom. Konfiguriranje topologije punog mosta moglo bi uključivati ​​previše kritičnosti, no pojavom integriranih IC-a s potpunim mostom oni su sada postali jedan od najjednostavniji pretvarači može se graditi.

Što je topologija punog mosta

Pretvarač s punim mostom, koji se naziva i pretvarač H-mosta, najučinkovitija je topologija pretvarača koji radi s dva žičana transformatora za isporuku potrebne push-pull oscilirajuće struje u primar. Time se izbjegava uporaba 3-žičnog transformatora s središnjim slavinama koji nije vrlo učinkovit zbog dvostruke količine primarnog namota od dvožičnog transformatora

Ova značajka omogućuje upotrebu manjih transformatora i istodobno dobivanje više izlaza snage. Danas su zbog jednostavne dostupnosti integriranih integriranih shema pokretačkih programa stvari postale krajnje jednostavne, a izrada punog kruga pretvarača mosta kod kuće postala je dječja igra.

Ovdje ćemo razgovarati o krugu pretvarača s punim mostom pomoću pokretačkog programa IC IRS2453 (1) D iz međunarodnih ispravljača.

Spomenuti čip izvanredan je IC upravljački program punog mosta jer se sam brine o svim glavnim kritičnostima vezanim uz topologije H-mosta kroz svoje napredne ugrađene sklopove.

Asembler jednostavno treba spojiti nekoliko šačica komponenata izvana kako bi postigao punopravni, pretvarač H-mosta.

Jednostavnost dizajna vidljiva je iz dolje prikazanog dijagrama:

Kružni rad

Pin14 i pin10 su plutajući izlazi IC napona s plutajućim naponom. Kondenzatori od 1 uF učinkovito drže ove presudne pinoute za nijansu veće od odvodnih napona odgovarajućih MOSFET-a, osiguravajući da potencijal MOSFET izvora ostane niži od potencijala vrata za potrebno provođenje MOSFET-ova.

Otpornici na vratima suzbijaju mogućnost odvodnje / prenapona, sprečavajući naglo provođenje MOSFET-a.

Diode na otporima vrata uvode se za brzo pražnjenje unutarnjih kondenzatora vrata / odvoda tijekom njihovih razdoblja neprovodljivosti radi osiguranja optimalnog odziva uređaja.

IC IRS2453 (1) D također je opremljen ugrađenim oscilatorom, što znači da s ovim čipom nije potreban stupanj vanjskog oscilatora.

Samo nekoliko vanjskih pasivnih komponenata brine se o frekvenciji pogona pretvarača.

Rt i Ct mogu se izračunati za dobivanje namjeravanih izlaza frekvencije 50Hz ili 60 Hz preko MOSFET-ova.

Izračunavanje komponenata za određivanje frekvencije

Sljedeća se formula može koristiti za izračunavanje vrijednosti Rt / Ct:

f = 1 / 1.453 x Rt x Ct

gdje je Rt u Ohmu, a Ct u Faradsu.

Visokonaponska značajka

Još jedna zanimljiva značajka ovog IC-a je njegova sposobnost obrade vrlo visokih napona do 600V što ga čini savršeno primjenjivim za transformatore bez pretvarača ili kompaktne feritne krugove pretvarača.

Kao što se može vidjeti na datom dijagramu, ako se na '+/- ispravljene vodove' primijeni vanjski pristupni DC od 330 V, konfiguracija trenutno postaje pretvarač bez transformatora u kojem se bilo koje predviđeno opterećenje može povezati izravno preko točaka označenih kao 'opterećenje '.

Alternativno ako je običan silazni transformator Primjenjuje se da se primarni namot može spojiti preko točaka označenih kao 'opterećenje'. U tom se slučaju '+ AC ispravljeni vod' može spojiti s pinom 1 IC-a i zajednički se završiti na bateriju (+) pretvarača.

Ako se koristi baterija viša od 15V, '+ AC ispravljeni vod' treba biti povezan izravno s pozitivnim naponom akumulatora, dok se pin # 1 mora primijeniti spuštenim reguliranim 12V od izvora baterije pomoću IC 7812.

Iako dolje prikazani dizajn izgleda previše lako za konstrukciju, izgled zahtijeva neke stroge smjernice, možda ćete uputiti post da biste osigurali ispravne mjere zaštite za predloženi jednostavni krug pretvarača s punim mostom.

BILJEŠKA:Molimo vas da spojite SD pin IC-a s uzemljenjem ako se ne koristi za isključivanje.

Kružni dijagram

Jednostavni pretvarač H-Bridge ili Full Bridge pomoću dva IC-a s polumostom IR2110

Gornji dijagram pokazuje kako implementirati učinkovit dizajn pretvarača kvadratnih valova s ​​punim mostom pomoću nekoliko IC-a s pola mosta IR2110.

IC-ovi su punopravni polovični mostovi opremljeni potrebnom mrežom kondenzatorskih konektora za pokretanje visokofrekventnih MOSFET-ova i značajkom mrtvog vremena koja osigurava 100% sigurnost provođenja MOSFET-a.

IC-ovi rade naizmjeničnim prebacivanjem MF-ova Q1 / Q2 i Q3 / Q4 u tandemu, tako da u bilo kojoj prilici kada je Q1 UKLJUČEN, Q2 i Q3 su potpuno prebačeni i obrnuto.

IC je u stanju stvoriti gore precizno prebacivanje kao odgovor na vremenski ograničene signale na njihovim ulazima HIN i ​​LIN.

Ova četiri ulaza treba aktivirati kako bi se osiguralo da se u bilo kojem trenutku istovremeno uključe HIN1 i LIN2, dok se isključe HIN2 i LIN1, i obrnuto. To se radi dvostrukom brzinom izlazne frekvencije pretvarača. Što znači da ako je potrebno da pretvarač iznosi 50Hz, ulazi HIN / LIN trebaju biti oscilirani brzinom od 100Hz i tako dalje.

Krug oscilatora

Ovo je oscilatorni krug koji je optimiziran za aktiviranje HIN / LIN ulaza gore objašnjenog kruga pretvarača s punim mostom.

Jedna 4049 IC koristi se za generiranje potrebne frekvencije, a također i za izoliranje izmjeničnih ulaznih napajanja za IC pretvarače.

C1 i R1 određuju frekvenciju potrebnu za osciliranje polumostovih uređaja i mogu se izračunati pomoću sljedeće formule:

f = 1 / 1,2 RC

Alternativno, vrijednosti bi se mogle postići nekim pokušajima i pogreškama.

Diskretni pretvarač punog mosta pomoću tranzistora

Do sada smo proučavali topologije pretvarača s punim mostom pomoću specijaliziranih IC-a, međutim isti bi se mogao izraditi pomoću diskretnih dijelova, poput tranzistora i kondenzatora, i bez ovisnosti o IC-ima.

Jednostavan dijagram možete vidjeti u nastavku: