SG3525 Buong Bridge Inverter Circuit

Sa post na ito sinubukan naming siyasatin kung paano magdisenyo ng isang buong SG3525 buong tulay na inverter sa pamamagitan ng paglalapat ng isang panlabas na bootstrap circuit sa disenyo. Ang ideya ay hiniling ni G. G. Abdul, at maraming iba pang masugid na mambabasa ng website na ito.

Bakit Hindi Madali ang Full-Bridge Inverter Circuit

Tuwing nag-iisip kami ng isang buong tulay o isang H-bridge inverter circuit, nakakakilala kami ng mga circuit na mayroong dalubhasang mga driver ng IC na nagtataka sa amin, hindi ba talaga posible na magdisenyo ng isang buong inverter ng tulay gamit ang mga ordinaryong sangkap?

Bagaman maaaring ito ay nakakatakot, ang kaunting pag-unawa sa konsepto ay tumutulong sa amin na mapagtanto na pagkatapos ng lahat ng proseso ay maaaring hindi ganoon kahirap.

Ang kritikal na sagabal sa isang buong tulay o isang disenyo ng H-tulay ay ang pagsasama ng 4 na N-channel na mosfet buong topology ng tulay, na hinihiling naman nito ang pagsasama ng isang mekanismo ng bootstrap para sa mga high Mosfet.

Ano ang Bootstrapping

Kaya ano ang eksaktong isang Bootstrapping Network at paano ito nagiging napakahalaga habang nagkakaroon ng isang buong tulay na inverter circuit?

Kapag ang mga magkaparehong aparato o 4 nchannel mosfet ay ginagamit sa isang buong network ng tulay, naging mahalaga ang bootstrapping.

Ito ay dahil sa una ang pagkarga sa pinagmulan ng mataas na bahagi ng mosfet ay nagtatanghal ng isang mataas na impedance, na nagreresulta sa isang tumataas na boltahe sa pinagmulan ng mosfet. Ang tumataas na potensyal na ito ay maaaring maging kasing taas ng boltahe ng alisan ng mataas na bahagi ng mosfet.

Kaya karaniwang, maliban kung ang potensyal ng gate / mapagkukunan ng mosfet na ito ay maaaring lumampas sa maximum na halaga ng tumataas na potensyal na mapagkukunan ng hindi bababa sa 12V, ang mosfet ay hindi magagampanan nang mahusay. (Kung nahihirapan kang maunawaan mangyaring ipaalam sa akin sa pamamagitan ng mga komento.)

Sa isa sa aking naunang mga post na komprehensibong ipinaliwanag ko kung paano gumagana ang emitter na tagasunod na transistor , na maaaring eksaktong naaangkop para sa isang mosfet na tagasunod din sa circuit.

Sa pagsasaayos na ito natutunan namin na ang batayan ng boltahe para sa transistor ay dapat palaging 0.6V mas mataas kaysa sa boltahe ng emitter sa kolektor na bahagi ng transistor, upang paganahin ang transistor upang magsagawa sa buong kolektor upang mag-emitter.

Kung binibigyan namin ng kahulugan ang nasa itaas para sa isang mosfet, nalaman namin na ang boltahe ng gate ng isang tagasunod na mapagkukunan na mosfet ay dapat na hindi bababa sa 5V, o perpektong 10V na mas mataas kaysa sa supply boltahe na konektado sa gilid ng alisan ng aparato.

Kung susuriin mo ang mataas na bahagi ng mosfet sa isang buong network ng tulay, mahahanap mo na ang mga high side mosfet ay talagang nakaayos bilang mga tagasunod sa mapagkukunan, at samakatuwid ay hinihiling ang isang gate na nag-uudyok ng boltahe na kailangang maging isang minimum na 10V sa mga volts ng supply ng alisan.

Kapag nagawa ito maaari nating asahan ang isang pinakamainam na pagpapadaloy mula sa mataas na bahagi ng mga mosfet sa pamamagitan ng mga mababang gilid na mosfet upang makumpleto ang isang bahagi ng pag-ikot ng dalas ng hatak ng pull.

Karaniwan na ito ay ipinatupad gamit ang isang mabilis na pagbawi diode kasabay ng isang mataas na boltahe capacitor.

Ang kritikal na parameter na ito kung saan ginagamit ang isang kapasitor para sa pagtaas ng boltahe ng gate ng isang high-side mosfet sa 10V na mas mataas kaysa sa boltahe ng supply ng alisan nito na tinatawag na bootstrapping, at ang circuit para sa pagtupad nito ay tinatawag na bootstrapping network.

Ang mababang bahagi ng mosfet ay hindi nangangailangan ng kritikal na pagsasaayos na ito dahil ang mapagkukunan ng mga mababang gilid na moset ay direktang na-grounded. Samakatuwid ang mga ito ay maaaring gumana gamit ang boltahe ng supply ng Vcc mismo at nang walang anumang mga pagpapahusay.

Paano Gumawa ng isang SG3525 Buong Bridge Inverter Circuit

Ngayon dahil alam natin kung paano ipatupad ang isang buong network ng tulay gamit ang bootstrapping, subukang unawain kung paano ito mailalapat pagkamit ng isang buong tulay SG3525 inverter circuit, na isa sa pinakatanyag at pinakahinahabol na IC para sa paggawa ng isang inverter.

Ipinapakita ng sumusunod na disenyo ang karaniwang module na maaaring isama sa anumang ordinaryong inverter na SG3525 sa mga output pin ng IC para sa pagkamit ng isang lubos na mahusay na buong SG3525 buong tulay o H-bridge inverter circuit.

Diagram ng Circuit

Sa pag-refer sa nasa itaas na diagram, maaari naming makilala ang apat na mosfet na itinulak bilang isang H-tulay o isang buong network ng tulay, subalit ang karagdagang BC547 transistor at ang kaugnay na diode capacitor ay mukhang hindi pamilyar.

Upang maging tumpak na ang yugto ng BC547 ay nakaposisyon para sa pagpapatupad ng kondisyon ng bootstrapping, at maaari itong maunawaan sa tulong ng sumusunod na paliwanag:

Alam namin na sa anumang H-tulay ang mga mosfet ay naka-configure upang magsagawa ng dayagonal para sa pagpapatupad ng inilaan na push pull conduction sa kabuuan ng transpormer o ang konektadong pagkarga.

Samakatuwid ay ipagpalagay natin ang isang halimbawa kung saan ang pin # 14 ng SG3525 ay mababa, na nagbibigay-daan sa kanang tuktok, at ang mababang kaliwang mga mosfet upang magsagawa.

Ipinapahiwatig nito na ang pin # 11 ng IC ay mataas sa pagkakataong ito, na pinapanatili ang kaliwang bahagi ng BC547 na ON. Sa sitwasyong ito ang mga sumusunod na bagay ay nangyayari kasama ang kaliwang bahagi ng BC547 yugto:

1) Ang 10uF capacitor ay naniningil sa pamamagitan ng 1N4148 diode at ang mababang bahagi ng mosfet na konektado sa negatibong terminal nito.

2) Ang singil na ito ay pansamantalang nakaimbak sa loob ng capacitor at maaaring ipalagay na katumbas ng boltahe ng suplay.

3) Ngayon kaagad na ang lohika sa kabuuan ng SG3525 ay magbabalik sa kasunod na ikot ng pag-oscillating, ang pin # 11 ay bumaba, na agad na lumilipat sa kaakibat na BC547.

4) Sa nakabukas na BC547, ang boltahe ng suplay sa cathode ng 1N4148 ay umabot na sa gate ng konektadong mosfet, subalit ang boltahe na ito ay pinalakas ngayon sa nakaimbak na boltahe sa loob ng capacitor na halos katumbas din ng antas ng supply.

5) Nagreresulta ito sa isang pagdodoble na epekto at nagbibigay-daan sa isang nakataas na 2X boltahe sa gate ng nauugnay na mosfet.

6) Ang kundisyong ito ay agad na mahirap na nagpapalitaw ng mosfet sa pagpapadaloy, na tinutulak ang boltahe sa kabuuan ng kaukulang kabaligtaran na mababang bahagi ng mosfet.

7) Sa panahon ng sitwasyong ito ang capacitor ay sapilitang upang mabilis na maalis at ang mosfet ay maaaring magsagawa lamang para sa mahabang panahon ang nakaimbak na singil ng capacitor na ito ay maaaring panatilihin.

Samakatuwid ito ay nagiging sapilitan upang matiyak na ang halaga ng capacitor ay napili na tulad ng capacitor ay magagawang sapat na hawakan ang singil para sa bawat ON / OFF na panahon ng mga push pull oscillations.

Kung hindi man ay iiwan ng mosfet ang pagpapadaloy nang wala sa oras na magdulot ng medyo mas mababang output ng RMS.

Sa gayon, ang paliwanag sa itaas ay komprehensibong nagpapaliwanag kung paano gumagana ang isang bootstrapping sa buong inverters ng tulay at kung paano maipatupad ang mahalagang tampok na ito para sa paggawa ng mahusay na SG3525 buong circuit ng inverter ng tulay.

Ngayon kung naintindihan mo kung paano ang isang ordinaryong SG3525 ay maaaring mabago sa isang ganap na H-bridge inverter, baka gusto mo ring imbestigahan kung paano maipatutupad ang pareho para sa iba pang mga ordinaryong pagpipilian tulad ng sa IC 4047, o IC 555 based inverter circuit, ... ..isip tungkol dito at ipaalam sa amin!

I-UPDATE: Kung nakita mo ang disenyo ng H-bridge sa itaas na masyadong kumplikado upang ipatupad, maaari mong subukan ang a mas madaling alternatibo

SG3525 Inverter Circuit na maaaring mai-configure sa nabanggit sa itaas na Tinalakay na Buong Bridge Network

Ang sumusunod na imahe ay nagpapakita ng isang halimbawa ng inverter circuit gamit ang IC SG3525, maaari mong obserbahan na ang yugto ng output mosfet ay nawawala sa diagram, at ang mga bukas na output na pinout lamang ang makikita sa anyo ng pin # 11 at pin # 14 na pagwawakas.

Ang mga dulo ng mga output pinout na ito ay kailangang maiugnay lamang sa mga isinaad na seksyon ng nasa itaas na ipinaliwanag buong network ng tulay para sa mabisang pag-convert ng simpleng disenyo na SG3525 na ito sa isang ganap na SG3525 buong tulay na inverter ng tulay o isang 4 N channel mosfet H-bridge circuit.

Ang feedback mula kay G. Robin, (na isa sa masugid na mambabasa ng blog na ito, at isang masigasig na mahilig sa elektronikong):

Hi swagatum
Ok, upang suriin lamang ang lahat ay gumagana ay pinaghiwalay ko ang dalawang mataas na fets sa gilid mula sa dalawang mababang bahagi ng fets at ginamit ang parehong circuitry tulad ng:
( https://homemade-circuits.com/2017/03/sg3525-full-bridge-inverter-circuit.html ),
ang pagkonekta ng takip na negatibo sa pinagmulan ng mosfet pagkatapos ay ikonekta ang kantong na iyon sa isang resistor na 1k at humantong sa lupa sa bawat mataas na bahagi ng sanggol. Pinukol ng Pin 11 ang isang mataas na bahagi ng fet at pin 14 ang iba pang mataas na bahagi ng sanggol.
Kapag inilipat ko ang SG3525 sa parehong fets ay naiilawan pansamantala at ang oscillated na normal pagkatapos. Sa palagay ko ay maaaring maging isang problema kung ikinonekta ko ang sitwasyong ito sa trafo at mababang bahagi ng fets?
Pagkatapos ay nasubukan ko ang dalawang mababang bahagi ng fets, na kumokonekta sa isang 12v na supply sa isang (1k resistor at isang led) sa kanal ng bawat mababang bahagi ng fet at kumokonekta sa pinagmulan sa lupa. Ang Pin 11 at 14 ay konektado sa bawat mababang fets na gate ng fets.
Kapag inilipat ko ang SG3525 sa mababang bahagi ng fet ay hindi mag-oscillate hangga't hindi ko inilalagay ang isang 1k risistor sa pagitan ng pin (11, 14) at ng gate. (Hindi sigurado kung bakit nangyari iyon).

Naikabit sa ibaba ang diagram ng circuit.

Ang Aking Sagot:

Salamat Robin,

Pinahahalagahan ko ang iyong mga pagsisikap, subalit iyon ay tila hindi ang pinakamahusay na paraan ng pagsuri sa tugon ng output ng IC ...

Bilang kahalili maaari mong subukan ang isang simpleng pamamaraan sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga indibidwal na LEDs mula sa pin # 11 at i-pin ang # 14 ng IC sa ground sa bawat LED na mayroong sariling 1K risistor.

Mabilis nitong papayagan kang maunawaan ang tugon sa output ng IC .... magagawa ito alinman sa pamamagitan ng pagpapanatili ng buong yugto ng tulay na nakahiwalay mula sa dalawang mga output ng IC o nang hindi ito ihiwalay.

Bukod dito maaari mong subukang ilakip ang isang 3V zeners sa serye sa pagitan ng mga IC output pin at ng kani-kanilang buong mga input ng tulay ... titiyakin nito na ang maling pag-trigger sa mga mosfet ay maiiwasan hangga't maaari ...

Sana makatulong ito

Pinakamahusay na Pagbati ...
Swag

Mula kay Robin:

Maaari mo bang ipaliwanag kung paano ang {3V zeners sa serye sa pagitan ng mga pin ng output ng IC at ng kani-kanilang buong mga pag-input ng tulay ... masisiguro nito na ang maling pag-trigger sa mga mosfet ay maiiwasan hangga't maaari ...

Cheers Robin

Ako:

Kapag ang isang zener diode ay nasa serye ay ipapasa nito ang buong boltahe sa sandaling ang tinukoy na halaga nito ay lumampas, samakatuwid ang isang 3V zener diode ay hindi magsasagawa lamang hangga't ang marka ng 3V ay hindi tumawid, sa sandaling lumampas ito, papayagan nito ang buong antas ng boltahe na inilapat sa kabuuan nito
Kaya't sa aming kaso din, dahil ang boltahe mula sa SG 3525 ay maaaring ipalagay na nasa antas ng suplay at mas mataas sa 3V, walang mai-block o pinaghihigpitan at ang buong antas ng suplay ay makakaabot sa buong yugto ng tulay.

Ipaalam sa akin kung paano ito napupunta sa iyong circuit.

Pagdaragdag ng isang 'Patay na Oras' sa Mababang Side Mosfet

Ipinapakita ng sumusunod na diagram kung paano maaaring ipakilala ang isang patay na oras sa mababang bahagi ng mosfet na sa tuwing lumilipat ang transistor ng BC547 na nagiging sanhi ng itaas na mosfet na ON, ang nauugnay na mababang bahagi ng mosfet ay naka-ON pagkatapos ng kaunting pagkaantala (isang pares ng ms), kaya pinipigilan ang anumang uri ng posibleng shoot through.