Med različnimi obstoječimi pretvorniki topologije velja, da je najbolj učinkovita in učinkovita topologija pretvornika H-bridge. Konfiguriranje popolne topologije mostu bi lahko vključevalo preveč kritičnosti, vendar so s prihodom integriranih vezij gonilnikov celotnega mostu te postale ena izmed najpreprostejši pretvorniki človek lahko gradi.
Kaj je topologija celotnega mostu
Polno mostni pretvornik, imenovan tudi pretvornik H-most, je najučinkovitejša topologija pretvornika, ki deluje z dvema žičnima transformatorjema za dovajanje zahtevanega nihajnega nihajnega toka v primarni. S tem se izognemo uporabi 3-žičnega transformatorja s središčem, ki zaradi svoje dvakratne količine primarnega navitja ni zelo učinkovit kot dvožični transformator
Ta funkcija omogoča uporabo manjših transformatorjev in hkrati več izhodnih moči. Danes so stvari zaradi enostavne razpoložljivosti integriranih vmesnikov gonilnikov mostu postale povsem preproste in izdelava celotnega vezja pretvornika mostu doma je postala otroška igra.
Tu razpravljamo o celotnem vezju pretvornika mostu z uporabo celotnega mostnega gonilnika IC IRS2453 (1) D iz mednarodnih usmernikov.
Omenjeni čip je izjemen IC z gonilnikom celotnega mostu, saj sam s svojim naprednim vgrajenim vezjem sam skrbi za vse glavne kritičnosti, povezane s topologijo H-bridge.
Monter mora preprosto povezati nekaj peščic komponent navzven, da doseže polno delujoč pretvornik H-mostu.
Preprostost zasnove je razvidna iz spodnjega diagrama:
Delovanje vezja
Pin14 in pin10 sta visokostranska plavajoča izhoda napajalne napetosti IC. Kondenzatorji 1uF učinkovito ohranjajo te ključne izpade za odtenek višje od odtočne napetosti ustreznih MOSFET-ov, kar zagotavlja, da potencial vira MOSFET ostane nižji od potenciala vrat za zahtevano prevodnost MOSFET-ov.
Upori vrat zavirajo možnost odtoka / prenapetosti vira s preprečevanjem nenadne prevodnosti MOSFET-ov.
Diode na uporih vrat so uvedene za hitro praznjenje notranjih kondenzatorjev vrat / odtokov v času njihove neprevodnosti, da se zagotovi optimalen odziv naprav.
IC IRS2453 (1) D je opremljen tudi z vgrajenim oscilatorjem, kar pomeni, da s tem čipom ni potrebna zunanja stopnja oscilatorja.
Nekaj zunanjih pasivnih komponent skrbi za frekvenco pogona pretvornika.
Rt in Ct lahko izračunamo za pridobivanje predvidenih frekvenčnih izhodov 50 Hz ali 60 Hz preko MOSFET-ov.
Izračun komponent za določanje frekvence
Za izračun vrednosti Rt / Ct lahko uporabimo naslednjo formulo:
f = 1 / 1.453 x Rt x Ct
kjer je Rt v Ohmih in Ct v Faradih.
Visokonapetostna funkcija
Druga zanimiva lastnost tega IC je njegova sposobnost obvladovanja zelo visokih napetosti do 600V, zaradi česar je popolnoma primeren za transformatorske pretvornike ali kompaktna feritna pretvorniška vezja.
Kot je razvidno iz danega diagrama, če se preko '+/- AC rektificiranih vodov' uporabi zunanje dostopni 330V enosmerni tok, konfiguracija takoj postane pretvornik brez transformatorja, kjer je mogoče katero koli predvideno obremenitev priključiti neposredno čez točke, označene z '.
Druga možnost je, če je navaden odstopni transformator primarni navit lahko priključite na točke, označene kot 'obremenitev'. V tem primeru se '+ AC usmerjena linija' lahko poveže z zatičem št. 1 IC in se običajno zaključi na baterijo (+) pretvornika.
Če uporabljate baterijo, višjo od 15V, je treba '+ AC usmerjena linija' priključiti neposredno na pozitivno napetost akumulatorja, medtem ko je treba št. 1 nanašati s stopnjami reguliranega 12V od vira akumulatorja s pomočjo IC 7812.
Čeprav je spodnji prikaz videti preveč enostaven za izdelavo, postavitev zahteva upoštevanje nekaterih strogih smernic, za zagotovitev, da se obrnete na objavo pravilni zaščitni ukrepi za predlagano preprosto vezje pretvornika s polnim mostom.
OPOMBA:Če se ne uporablja za zaustavitev, priključite SD-zatič IC na ozemljitev.
Shema vezja
Preprost pretvornik H-Bridge ali Full Bridge z dvema polmostovnima IC IR2110
Zgornji diagram prikazuje, kako izvesti učinkovito zasnovo pretvornika s kvadratnimi valovi s polnim mostom z uporabo nekaj polovičnih mostov IC2121
IC so polnopravni polovični gonilniki, opremljeni z zahtevanim kondenzatorskim omrežjem za zagon za vožnjo visokofrekvenčnih mosfetov in funkcijo mrtvega časa, ki zagotavlja 100-odstotno varnost prevodnosti MOSFET-a.
IC delujejo tako, da izmenično preklapljata mosfet-ove Q1 / Q2 in Q3 / Q4 v tandemu, tako da so Q2 in Q3 ob vsaki priložnosti, ko je VKLOPLJEN, popolnoma izklopljeni in obratno.
IC lahko ustvari zgornje natančno preklapljanje kot odziv na časovne signale na njihovih vhodih HIN in LIN.
Te štiri vhode je treba sprožiti, da zagotovite, da se v vsakem trenutku HIN1 in LIN2 istočasno vklopite, medtem ko sta HIN2 in LIN1 izklopljeni, in obratno. To se izvede z dvakratno hitrostjo izhodne frekvence pretvornika. To pomeni, da če mora biti izhod pretvornika 50Hz, morajo biti vhodi HIN / LIN nihajni s hitrostjo 100Hz itd.
Oscilator vezje
To je oscilatorjsko vezje, ki je optimizirano za sprožitev vhodov HIN / LIN zgoraj razloženega vezja pretvornika s polnim mostom.
En sam IC 4049 se uporablja za generiranje zahtevane frekvence in tudi za izolacijo izmeničnih vhodnih dovodov za IC pretvornika.
C1 in R1 določita frekvenco, ki je potrebna za nihanje polmostovih naprav, in jo je mogoče izračunati po naslednji formuli:
f = 1 / 1,2RC
Vrednosti je mogoče doseči s pomočjo poskusov in napak.
Diskretni polno mostni pretvornik z uporabo tranzistorja
Doslej smo preučevali topologije celotnega mostnega pretvornika z uporabo specializiranih IC, vendar bi lahko isto izdelali z uporabo ločenih delov, kot so tranzistorji in kondenzatorji, in ne glede na IC.
Preprost diagram si lahko ogledate spodaj:
Prejšnja: Stikalo varnostne boje za podmornico s človeškim pogonom Naprej: Vezje detektorja vrtenja koles
