Blandt de forskellige eksisterende inverter-topologier betragtes hele broen eller H-bro-inverter-topologien for at være den mest effektive og effektive. Konfiguration af en fuld brotopologi kan involvere for meget kritik, men med fremkomsten af fuldbro-driver IC'er er disse nu blevet en af enkleste invertere man kan bygge.
Hvad er en fuldbro-topologi
En fuldbro-inverter, også kaldet en H-bridge-inverter, er den mest effektive inverter-topologi, der arbejder med to ledningstransformatorer til levering af den krævede push-pull-oscillerende strøm i den primære. Dette undgår brugen af en 3-leder center-tappet transformer, som ikke er særlig effektiv på grund af deres dobbelt så store mængde primærvikling end en 2-leder transformer
Denne funktion tillader brug af mindre transformere og få flere strømudgange på samme tid. I dag på grund af den nemme tilgængelighed af fuldbrodriver-IC'er er ting blevet helt enkle, og det at gøre et komplet broinverter-kredsløb derhjemme er blevet et børneleg.
Her diskuterer vi et fuldbro inverter kredsløb ved hjælp af den fulde brodriver IC IRS2453 (1) D fra internationale ensrettere.
Den nævnte chip er en enestående fuldbrodriver-IC, da den enkelt håndterer al den vigtige kritik, der er involveret i H-bridge-topologier gennem dets avancerede indbyggede kredsløb.
Samleren skal simpelthen forbinde et par håndfulde komponenter eksternt for at opnå en fuldt fungerende H-bro-inverter.
Designets enkelhed fremgår af nedenstående diagram:
Kredsløb
Pin14 og pin10 er de højsides flydende forsyningsspændings pinouts for IC. 1uF kondensatorerne holder disse afgørende pinouts effektivt en skygge højere end afløbsspændingerne for de tilsvarende mosfeter, hvilket sikrer, at mosfetkildepotentialet forbliver lavere end portpotentialet for den krævede ledning af mosfeterne.
Portmodstandene undertrykker afløb / kildeoverspændingsmulighed ved at forhindre pludselig ledning af mosfeterne.
Dioderne over portmodstandene introduceres til hurtig afladning af de indvendige gate / dræningskondensatorer under deres ikke-ledningsperioder for at sikre optimal respons fra enhederne.
IC IRS2453 (1) D er også udstyret med en indbygget oscillator, hvilket betyder, at der ikke kræves nogen ekstern oscillatortrin med denne chip.
Bare et par eksterne passive komponenter tager sig af frekvensen til at drive inverteren.
Rt og Ct kan beregnes for at få de planlagte 50Hz- eller 60 Hz-frekvensudgange over mosfeterne.
Beregning af frekvensbestemmelse af komponenter
Følgende formel kan bruges til beregning af værdierne for Rt / Ct:
f = 1 / 1,453 x Rt x Ct
hvor Rt er i Ohms og Ct i Farads.
Højspændingsfunktion
Et andet interessant træk ved denne IC er dens evne til at håndtere meget høje spændinger op til 600V, hvilket gør den perfekt anvendelig til transformeløse invertere eller kompakte ferrit-inverter kredsløb.
Som det kan ses i det givne diagram, bliver konfigurationen straks en transformerfri inverter, hvor enhver påtænkt belastning kan forbindes direkte på tværs af de punkter, der er markeret som 'belastning, hvis der anvendes en eksternt tilgængelig 330V DC på tværs af' +/- ensrettet linjer '. '.
Alternativt hvis en almindelig step-down transformer bruges, kan den primære vikling forbindes på tværs af de punkter, der er markeret som 'belastning'. I dette tilfælde kan '+ AC-rettet ledning' forbindes med pin nr. 1 på IC'en og termineres almindeligvis til inverterets batteri (+).
Hvis der bruges et batteri, der er højere end 15V, skal '+ AC-udrettet ledning' forbindes direkte med batteriet positivt, mens pin nr. 1 skal påføres med en nedadreguleret 12V fra batterikilden ved hjælp af IC 7812.
Selvom det nedenfor viste design ser for let ud at konstruere, kræver layoutet nogle strenge retningslinjer, der kan følges, du kan henvise til indlægget for at sikre korrekte beskyttelsesforanstaltninger til foreslået simpelt fuldbro inverter kredsløb.
BEMÆRK:Tilslut SD-stikket på IC'en med jordlinjen, hvis den ikke bruges til nedlukning.
Kredsløbsdiagram
Enkel H-Bridge eller Full Bridge Inverter ved hjælp af to Half-Bridge IC IR2110
Diagrammet ovenfor viser, hvordan man implementerer et effektivt fuldbro firkantbølge inverter design ved hjælp af et par halvbro IC'er IR2110.
IC'erne er fuldgyldige halvbrodrivere udstyret med det krævede bootstrapping-kondensatornetværk til at drive højsidesmusketerne og en dead-time-funktion for at sikre 100% sikkerhed for mosfetledningen.
IC'erne fungerer ved skiftevis at skifte Q1 / Q2 og Q3 / Q4 mosfeterne i tandem, således at Q2 og Q3 til enhver lejlighed, når Q1 er ON, er fuldstændigt slået OF og omvendt.
IC'en er i stand til at oprette ovennævnte præcise skift som reaktion på de timede signaler ved deres HIN- og LIN-indgange.
Disse fire indgange skal udløses for at sikre, at HIN1 og LIN2 på ethvert øjeblik tændes samtidigt, mens HIN2 og LIN1 er slukket, og omvendt. Dette gøres med dobbelt så høj hastighed som frekvensomformerens udgangsfrekvens. Det betyder, at hvis inverterudgangen kræves at være 50Hz, skal HIN / LIN-indgangene svinges med 100Hz hastighed og så videre.
Oscillatorkredsløb
Dette er et oscillatorkredsløb, der er optimeret til at udløse HIN / LIN-indgangene til det ovennævnte forklarede fuld-inverter-kredsløb.
En enkelt 4049 IC bruges til at generere den krævede frekvens og også til at isolere de alternerende inputfeeds til inverter IC'erne.
C1 og R1 bestemmer den krævede frekvens til svingning af halvbroenhederne og kunne beregnes ved hjælp af følgende formel:
f = 1 /1.2RC
Alternativt kunne værdierne opnås gennem nogle forsøg og fejl.
Diskret fuldbroinverter ved hjælp af transistor
Indtil videre har vi studeret en komplet bro inverter topologi ved hjælp af specialiserede IC'er, men det samme kunne bygges ved hjælp af diskrete dele, såsom transistorer og kondensatorer, og uden at være afhængig af IC'er.
Et simpelt diagram kan ses nedenfor:
Forrige: Sikkerhedsbøjekontaktkredsløb til menneskedrevet ubåd Næste: Hjulrotationsdetektor kredsløb
