H-Bridge Inverter Circuit Paggamit ng 4 N-channel Mosfets

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Inilalarawan ng sumusunod na post ang isang H-bridge na binago sine wave inverter circuit gamit ang apat na n-channel mosfets. Alamin pa ang tungkol sa paggana ng circuit.

Ang H-Bridge Concept

Alam nating lahat na kabilang sa iba't ibang mga typology ng inverter, ang H-bridge ay ang pinaka mahusay, dahil hindi kinakailangan ang paggamit ng mga center tap transformer, at pinapayagan ang paggamit ng mga transformer na may dalawang wires. Ang mga resulta ay naging mas mahusay kapag ang apat na N-channel mosfets ay kasangkot.



Sa pamamagitan ng isang dalawang wire transpormer na konektado sa isang H-tulay nangangahulugang ang nauugnay na paikot-ikot na pinapayagan na dumaan sa mga push pull oscillations sa isang reverse forward na paraan. Nagbibigay ito ng mas mahusay na kahusayan habang ang nakamit na kasalukuyang nakuha dito ay nagiging mas mataas kaysa sa ordinaryong mga topology na uri ng pag-tap sa gitna.

Gayunpaman mas mahusay na mga bagay ay hindi madaling makuha o ipatupad. Kapag ang mga magkaparehong uri ng mosfet ay kasangkot sa isang H-bridge network, ang pagmamaneho ng mga ito nang mahusay ay nagiging isang malaking problema. Pangunahing sanhi ito ng mga sumusunod na katotohanan:



Tulad ng alam natin na isang topology ng H-tulay ang nagsasama ng apat na mosfet para sa tinukoy na operasyon. Sa kanilang lahat na mga uri ng N-channel, ang pagmamaneho sa itaas na mga mosfet o ang mga mataas na panig na mosfet ay naging isang isyu.

Ito ay dahil sa panahon ng pagpapadaloy ng mas mataas na mosfets nakakaranas ng halos parehong antas ng potensyal sa kanilang pinagmulan terminal bilang ang boltahe ng supply, dahil sa pagkakaroon ng paglaban sa pag-load sa pinagmulang terminal.

Nangangahulugan iyon na ang mga nasa itaas na mosfet ay magkatagpo ng mga katulad na antas ng boltahe sa kanilang gate at mapagkukunan habang tumatakbo.

Dahil ayon sa bawat pagtutukoy, ang pinagmulan ng boltahe ay dapat na malapit sa potensyal ng lupa para sa mahusay na pagpapadaloy, agad na pinipigilan ng sitwasyon ang partikular na mosfet mula sa pagsasagawa, at ang buong mga circuit ng circuit.

Upang maipalipat nang maayos ang itaas na mga mosfet dapat silang mailapat sa isang boltahe ng gate na hindi bababa sa 6V na mas mataas kaysa sa magagamit na boltahe ng suplay.

Ibig sabihin kung ang supply boltahe ay 12V, mangangailangan kami ng hindi bababa sa 18-20V sa gate ng mga high Mosfet.

Paggamit ng 4 N-Channel Mosfets para sa Inverter

Ang ipinanukalang H-bridge inverter circuit na mayroong 4 n channel mosfets ay sumusubok na mapagtagumpayan ang problemang ito sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang mas mataas na boltahe na bootstrapping network para sa pagpapatakbo ng mga high Mosfet.

Ang N1, N2, N3, N4 HINDI mga pintuan mula sa IC 4049 ay nakaayos bilang isang circuit ng doble ng boltahe, na bumubuo ng tungkol sa 20 volts mula sa magagamit na 12V supply.

Ang boltahe na ito ay inilalapat sa mga mataas na gilid na mosfet sa pamamagitan ng isang pares ng NPN transistors.

Ang mga mababang gilid na mosfet ay tumatanggap ng mga voltages ng gate nang direkta mula sa kani-kanilang mga mapagkukunan.

Ang dalas ng oscillating (totem poste) ay nagmula sa isang karaniwang dekada na counter IC, ang IC 4017.

Alam namin na ang IC 4017 ay bumubuo ng pagsunud-sunod ng mataas na output sa tinukoy nitong 10 output pin. Ang lohika ng pagkakasunud-sunod ay napatay nang madalas habang tumatalon ito mula sa isang pin papunta sa isa pa.

Dito ginagamit ang lahat ng 10 output upang ang IC ay hindi makakuha ng pagkakataon na makagawa ng maling paglipat ng mga output pin nito.

Ang mga pangkat ng tatlong output na pinakain sa mga mosfet ay pinapanatili ang lapad ng pulso sa makatuwirang sukat. Nagbibigay din ang tampok sa gumagamit ng pasilidad ng pag-aayos ng lapad ng pulso na pinakain sa mga mosfet.

Sa pamamagitan ng pagbawas ng bilang ng mga output sa kani-kanilang mga mosfet, ang lapad ng pulso ay maaaring mabawasan nang epektibo at kabaligtaran.

Nangangahulugan ito na ang RMS ay mai-tweakable dito sa ilang mga extents, at nai-render ang circuit ng isang binago na sine wave circuit na kakayahan.

Ang mga orasan sa IC 4017 ay kinuha mula sa mismong bootstrapping oscillator network.

Ang oscillating dalas ng bootstrapping circuit ay sadyang naayos sa 1kHz, upang maging naaangkop para sa pagmamaneho ng IC4017 din, na sa huli ay nagbibigay ng tungkol sa 50 Hz na output sa konektadong 4 N-channel H bridge inverter circuit.

Ang iminungkahing disenyo ay maaaring gawing mas simple tulad ng naibigay dito:

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

Ang susunod na simpleng buong tulay o kalahating tulay na binago ng inverter ng sine wave ay binuo ko rin. Ang ideya ay hindi isinasama ang 2 P channel, at 2 n channel mosfets para sa pagsasaayos ng H-tulay at mabisang ipinapatupad ang lahat ng kinakailangang pag-andar nang walang kapintasan.

Mga pinout ng IC 4049

Kung paano ang Inverter Circuit ay Na-configure ang Entablado na matalino

Ang circuit ay maaaring nahahati sa tatlong mga yugto, viz. Ang yugto ng oscillator, ang yugto ng driver at ang buong yugto ng output ng mosfet output.

Sa pagtingin sa ipinakitang circuit diagram, maaaring ipaliwanag ang ideya sa mga sumusunod na puntos:

Ang IC1 na kung saan ay ang IC555 ay naka-wire sa standard na mode na ito na madaling isara, at responsable para sa pagbuo ng kinakailangang mga pulso o mga oscillation.

Ang mga halaga ng P1 at C1 ay tumutukoy sa dalas at ang cycle ng tungkulin ng mga nabuong oscillation.

Ang IC2 na isang dekada na counter / divider IC4017, ay gumaganap ng dalawang mga pag-andar: pag-optimize ng waveform at pagbibigay ng isang ligtas na pag-trigger para sa buong yugto ng tulay.

Ang pagbibigay ng isang ligtas na pag-trigger para sa mga mosfet ay ang pinakamahalagang pag-andar na ginaganap ng IC2. Alamin natin kung paano ito ipinatupad.

Paano ang IC 4017 ay Dinisenyo upang Magtrabaho

Tulad ng alam nating lahat ang output ng mga pagkakasunud-sunod ng IC4017 bilang tugon sa bawat tumataas na orasan na inilapat sa input pin na # 14.

Ang mga pulso mula sa IC1 ay pinasimulan ang proseso ng pagkakasunud-sunod na ang mga pulso ay tumatalon mula sa isang pin papunta sa isa pa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 3-2-4-7-1. Ibig sabihin, bilang tugon sa pinakain na bawat input pulse ang output ng IC4017 ay magiging mataas mula sa pin # 3 hanggang sa pin # 1 at uulitin ang ikot hangga't magpapatuloy ang pag-input sa Pin # 14.

Kapag naabot ng output ang pin # 1 na-reset ito sa pamamagitan ng pin # 15, upang ang pag-ikot ay maaaring ulitin pabalik mula sa pin # 3.

Sa instant kapag mataas ang pin # 3, walang nagsasagawa sa output.

Sa sandaling tumalon ang pulso sa itaas upang i-pin ang # 2 nagiging mataas ito kung saan lumilipat SA T4 (tumutugon ang N-channel mosfet sa positibong signal), sabay na nagsasagawa din ang transistor T1, ang kolektor nito ay bumababa na sa parehong instant na switch SA T5, na kung saan ay isang Ang P-channel mosfet ay tumutugon sa mababang signal sa kolektor ng T1.

Sa T4 at T5 ON, kasalukuyang dumadaan mula sa positibong terminal sa pamamagitan ng kasangkot na transpormer na paikot-ikot na TR1 sa ground terminal. Itinutulak nito ang kasalukuyang sa pamamagitan ng TR1 sa isang direksyon (mula pakanan hanggang kaliwa).

Sa susunod na instant, ang pulso ay tumatalon mula sa pin # 2 hanggang sa pin # 4, dahil blangko ang pinout na ito, muli na namang walang nagsasagawa.

Gayunpaman kapag ang pagkakasunud-sunod ay tumatalon mula sa pin # 4 hanggang sa pin # 7, ang T2 ay nagsasagawa at inuulit ang mga pagpapaandar ng T1 ngunit sa pabalik na direksyon. Iyon ay, sa oras na ito ang T3 at T6 ay nagsasagawa ng paglipat ng kasalukuyang sa TR1 sa kabaligtaran na direksyon (mula kaliwa hanggang kanan). Nakumpleto ng ikot ang matagumpay na paggana ng H-bridge.

Sa wakas, ang pulso ay tumatalon mula sa itaas na pin sa pin # 1 kung saan ito ay nai-reset pabalik sa pin # 3 at ang ikot ay patuloy na paulit-ulit.

Ang blangko na puwang sa pin # 4 ay ang pinaka-mahalaga, dahil pinapanatili nito ang mga mosfet na ganap na ligtas mula sa anumang posibleng 'shoot through' at tinitiyak ang isang 100% walang kamaliang paggana ng buong tulay na iniiwasan ang pangangailangan at paglahok ng mga kumplikadong mga mosfet driver.

Ang blangko na pinout ay makakatulong din upang maipatupad ang kinakailangang tipikal, nabago na krudo na form ng alon ng sine, tulad ng ipinakita sa diagram.

Ang paglipat ng pulso sa kabuuan ng IC4017 mula sa pin # 3 nito sa pin # 1 ay bumubuo ng isang ikot, na dapat ulitin 50 o 60 beses upang makabuo ng kinakailangang 50 Hz o 60 Hz cycle sa output ng TR1.

Samakatuwid ang pagpaparami ng bilang ng mga pinout ng 50 ay nagbibigay ng 4 x 50 = 200 Hz. Ito ang dalas na dapat itakda sa pag-input ng IC2 o sa output ng IC1.

Ang dalas ay maaaring madaling maitakda sa tulong ng P1.

Ang iminungkahing buong tulay na binago sine wave inverter circuit na disenyo ay maaaring mabago sa maraming iba't ibang mga paraan ayon sa bawat indibidwal na mga kagustuhan.

Ang marka ng space space ng IC1 ay may anumang epekto ba sa mga tampok ng pulso? .... bagay na dapat pag-isipan.

Diagram ng Circuit

H-tulay na simpleng binago sine wave inverter circuit

Listahan ng Mga Bahagi

R2, R3, R4, R5 = 1K

Ang R1, P1, C2 = ay kailangang kalkulahin sa 50Hz gamit ang 555 IC calculator na ito

C2 = 10nF

T1, T2 = BC547

T3, T5 = IRF9540
T4, T6 = IRF540

IC1 = IC 555

IC2 = 4017

Ipinapalagay Waveform




Nakaraan: Single Mosfet Timer Circuit Susunod: Solar Water Heater Circuit na may Charger ng Baterya