Yksinkertaisin koko sillan vaihtosuuntaaja

Eri olemassa olevien taajuusmuuttajatopologioiden joukossa täyssillan tai H-sillan taajuusmuuttajan topologiaa pidetään tehokkaimpana ja vaikuttavimpana. Täyssillan topologian määrittelyyn saattaa liittyä liian paljon kriittisyyttä, mutta täyssillan kuljettajan piirien tullessa näistä on nyt tullut yksi yksinkertaisimmat invertterit voi rakentaa.

Mikä on koko sillan topologia

Täyssiltainvertteri, jota kutsutaan myös H-sillan vaihtosuuntaajaksi, on tehokkain taajuusmuuttajan topologia, joka toimii kahdella lankamuuntajalla tarvittavan push-pull-värähtelyvirran toimittamiseksi ensiöverkkoon. Tämä välttää 3-johtimisen keskikierretyn muuntajaa, joka ei ole kovin tehokas johtuen kaksinkertaisesta ensiökäämityksestään kuin 2-johdininen muuntaja

Tämän ominaisuuden avulla voidaan käyttää pienempiä muuntajia ja saada enemmän teholähtöjä samanaikaisesti. Tänään täyssillan ohjainpiirien helppokäyttöisyyden vuoksi asiat ovat tulleet täysin yksinkertaisiksi, ja täyssilta-invertteripiirin tekeminen kotona on tullut lasten leikkiä.

Tässä keskustellaan täyssillan invertteripiiristä käyttämällä kansainvälisten tasasuuntaajien täyssillan ohjainta IC IRS2453 (1) D.

Mainittu siru on erinomainen täyssiltaohjain-IC, koska se huolehtii yksin H-sillan topologioiden tärkeimmistä kriittisistä ominaisuuksista kehittyneen sisäänrakennetun piirin kautta.

Kokoonpanijan on yksinkertaisesti kytkettävä muutama kourallinen komponentteja ulkoisesti, jotta saavutetaan täysimittainen, toimiva H-sillan invertteri.

Suunnittelun yksinkertaisuus käy ilmi alla olevasta kaaviosta:

Piirin käyttö

Pin14 ja pin10 ovat IC: n kelluvia syöttöjännitteitä. 1uF-kondensaattorit pitävät nämä ratkaisevat pinoutit tehokkaasti varjossa vastaavien mosfettien tyhjennysjännitteitä korkeammalla varmistaen, että mosfet-lähteen potentiaali pysyy matalampana kuin portin potentiaali mosfettien vaaditulle johtamiselle.

Porttivastukset estävät tyhjennyksen / lähteen nousun mahdollisuuden estämällä mosfettien äkillisen johtumisen.

Porttivastusten poikki olevat diodit otetaan käyttöön sisäisten hila / tyhjennyskondensaattoreiden nopean purkamisen varten niiden ei-johtamisjaksojen aikana, jotta varmistetaan laitteiden optimaalinen vaste.

IC IRS2453 (1) D: ssä on myös sisäänrakennettu oskillaattori, mikä tarkoittaa, että ulkoisen oskillaattorin vaihetta ei tarvita tämän sirun kanssa.

Vain muutama ulkoinen passiivikomponentti huolehtii taajuusmuuttajan käyttämisestä.

Rt ja Ct voidaan laskea aikeissa olevien 50 Hz: n tai 60 Hz: n taajuuslähtöjen saamiseksi mosfettien yli.

Taajuuden määrittämisosien laskeminen

Seuraavaa kaavaa voidaan käyttää Rt / Ct-arvojen laskemiseen:

f = 1 / 1,453 x Rt x Ct

missä Rt on Ohmissa ja Ct Faradissa.

Korkean jännitteen ominaisuus

Toinen tämän IC: n mielenkiintoinen piirre on sen kyky käsitellä erittäin korkeita jännitteitä jopa 600 V: iin asti, joten se soveltuu täydellisesti muunnottomille taajuusmuuttajille tai pienikokoisille ferriittimuunninpiireille.

Kuten annetusta kaaviosta voidaan nähdä, jos ulkoisesti saavutettavaa 330 V DC: tä käytetään +/- AC tasasuuntaisten linjojen yli, konfiguraatiosta tulee välittömästi muuntajaton taajuusmuuttaja, jossa mikä tahansa suunniteltu kuorma voidaan liittää suoraan kuormaksi merkittyjen pisteiden yli '.

Vaihtoehtoisesti, jos tavallinen askelmuuntaja käytetään, ensiökäämi voidaan liittää kuormaksi merkittyjen pisteiden yli. Tässä tapauksessa '+ AC tasasuuntainen linja' voidaan liittää mikropiirin nastalla # 1 ja päättää yhteisesti invertterin akkuun (+).

Jos käytetään yli 15 V: n akkua, '' + AC tasasuuntainen johto '' tulisi liittää suoraan paristoon positiivisena, kun taas nasta # 1 tulisi asentaa alaspäin säädetyllä 12 V: n paristolähteellä IC 7812: n avulla.

Vaikka alla esitetty muotoilu näyttää liian helpolta rakentaa, asettelu vaatii tiukkoja ohjeita, mutta voit viitata viestiin varmistaaksesi oikeat suojatoimenpiteet ehdotetulle yksinkertaiselle täyssillan invertteripiirille.

HUOMAUTUS:Liitä mikropiirin SD-nasta maadoitusjohtoon, jos sitä ei käytetä sammutustoimintaan.

Piirikaavio

Yksinkertainen H-Bridge- tai Full Bridge -invertteri kahdella Half-Bridge IC IR2110: llä

Yllä oleva kaavio osoittaa, kuinka toteutetaan tehokas täyssiltainen neliöaaltosuuntaajan suunnittelu käyttämällä pari puolisillan IC: tä IR2110.

IC: t ovat täysimittaisia ​​puolisillan kuljettajia, jotka on varustettu vaaditulla bootstrapping-kondensaattoriverkolla korkean sivun mosfettien ajamiseksi, ja kuolleen ajan ominaisuudella 100-prosenttisen turvallisuuden varmistamiseksi mosfetin johtumiselle.

IC: t toimivat vaihtamalla vuorotellen Q1 / Q2 ja Q3 / Q4 mosfettejä rinnakkain siten, että missä tahansa tilanteessa, kun Q1 on PÄÄLLÄ, Q2 ja Q3 kytketään kokonaan pois päältä ja päinvastoin.

IC pystyy luomaan yllä olevan tarkan kytkennän vastauksena ajastettuihin signaaleihin niiden HIN- ja LIN-tuloissa.

Nämä neljä tuloa on käynnistettävä sen varmistamiseksi, että HIN1 ja LIN2 kytketään päälle milloin tahansa samanaikaisesti, kun HIN2 ja LIN1 kytketään pois päältä, ja päinvastoin. Tämä tapahtuu kaksinkertaisella taajuusmuuttajan lähtötaajuudella. Jos taajuusmuuttajan lähdön vaaditaan olevan 50 Hz, HIN / LIN-tulojen tulisi olla värähteleviä 100 Hz: n taajuudella ja niin edelleen.

Oskillaattoripiiri

Tämä on oskillaattoripiiri, joka on optimoitu laukaisemaan yllä selitetyn täyssiltataajuuspiirin HIN / LIN-tulot.

Yksittäistä 4049 IC: tä käytetään tarvittavan taajuuden muodostamiseen ja myös vaihtosuuntaisten syöttösyöttöjen eristämiseen invertteri-IC: itä varten.

C1 ja R1 määrittävät puolisillalaitteiden värähtelyyn tarvittavan taajuuden, ja ne voidaan laskea seuraavalla kaavalla:

f = 1 / 1,2 RC

Vaihtoehtoisesti arvot voidaan saavuttaa kokeilemalla ja erehdyttämällä.

Diskreetti täyssiltamuuntaja, joka käyttää transistoria

Toistaiseksi olemme tutkineet täyssiltamuuntajan topologioita käyttämällä erikoistuneita IC: itä, mutta sama voidaan rakentaa käyttämällä erillisiä osia, kuten transistoreita ja kondensaattoreita, ja riippumattomasti IC: stä.

Yksinkertainen kaavio näkyy alla: