Paprasčiausia viso tilto keitiklio grandinė

Tarp skirtingų esamų keitiklio topologijų efektyviausiu ir efektyviausiu laikomas viso tilto arba H tilto keitiklio topologija. Konfigūruojant viso tilto topologiją gali reikėti per daug kritikos, tačiau atsiradus pilno tilto vairuotojo IC, jie dabar tapo vienu iš paprasčiausi keitikliai galima pastatyti.

Kas yra viso tilto topologija

Viso tilto keitiklis, dar vadinamas H-tilto keitikliu, yra efektyviausia keitiklio topologija, kuri dirba dviem laidų transformatoriais, reikalingiems reikalingiems stumti-traukti svyruojančioms srovėms tiekti į pirminį. Taip išvengiama 3 laidų centrinio transformatoriaus naudojimo, kuris nėra labai efektyvus dėl dvigubo pirminės apvijos kiekio nei 2 laidų transformatorius

Ši funkcija leidžia naudoti mažesnius transformatorius ir tuo pačiu metu gauti daugiau galios. Šiandien dėl to, kad lengvai prieinamos pilno tilto tvarkyklės IC, viskas tapo visiškai paprasta, o pilno tilto keitiklio grandinė namuose tapo vaikų žaidimu.

Čia aptariame viso tilto keitiklio grandinę, naudodamiesi tarptautinio lygintuvo pilno tilto tvarkykle IC IRS2453 (1) D.

Minėtas lustas yra išskirtinis viso tilto tvarkyklės IC, nes jis vienas pats rūpinasi visais svarbiausiais kriterijais, susijusiais su H tilto topologijomis, naudodamas pažangias įmontuotas schemas.

Surinkėjui tiesiog reikia sujungti keletą sauja komponentų, kad būtų pasiektas visavertis, veikiantis H tiltelio keitiklis.

Dizaino paprastumas akivaizdus iš toliau pateiktos diagramos:

Grandinės valdymas

„Pin14“ ir „pin10“ yra aukšto šono plūduriuojančios maitinimo įtampos grandinės. „1uF“ kondensatoriai veiksmingai palaiko šiuos svarbiausius kontaktus didesniu nei atitinkamų „mosfets“ kanalų nutekėjimo įtampa, užtikrindami, kad „mosfet“ šaltinio potencialas išliktų mažesnis nei vartų potencialas reikalingam „mosfets“ laidumui.

Vartų rezistoriai slopina nutekėjimo / šaltinio viršįtampio galimybę, užkertant kelią staigiam mosfetų laidumui.

Diodai per vartų rezistorius yra įvedami, kad būtų galima greitai iškrauti vidinius vartų / nutekėjimo kondensatorius jų nelaidumo laikotarpiais, kad būtų užtikrintas optimalus prietaisų atsakas.

IC IRS2453 (1) D taip pat yra su įmontuotu osciliatoriumi, o tai reiškia, kad šiam lustui nereikės išorinio osciliatoriaus pakopos.

Tik keli išoriniai pasyvūs komponentai rūpinasi keitiklio vairavimo dažniu.

Rt ir Ct galima apskaičiuoti, norint gauti numatomus 50Hz arba 60Hz dažnio išėjimus per mosfetus.

Dažnio nustatymo komponentų skaičiavimas

Rt / Ct vertėms apskaičiuoti galima naudoti šią formulę:

f = 1 / 1,453 x Rt x Ct

kur Rt yra omuose ir Ct Faraduose.

Aukštos įtampos funkcija

Kita įdomi šio IC savybė yra jos gebėjimas valdyti labai didelę įtampą iki 600 V, todėl jis puikiai tinka transformatoriams be transformatorių arba kompaktiškoms ferito keitiklių grandinėms.

Kaip matyti iš pateiktos diagramos, jei „+/- AC ištaisytose linijose“ yra naudojama išoriškai prieinama 330 V nuolatinė srovė, konfigūracija iškart tampa be transformatoriaus keitikliu, kuriame bet kurią numatytą apkrovą galima prijungti tiesiai per taškus, pažymėtus kaip „apkrova“ '.

Arba, jei paprastas pakopinis transformatorius naudojama pirminė apvija gali būti sujungta taškuose, pažymėtuose kaip „apkrova“. Šiuo atveju „+ AC ištaisyta linija“ gali būti sujungta su IC kaiščiu Nr. 1 ir paprastai nutraukiama prie keitiklio akumuliatoriaus (+).

Jei naudojama didesnė nei 15 V baterija, „+ AC kintamosios linijos linija“ turėtų būti prijungta tiesiai prie teigiamos baterijos, o kaištis Nr. 1 turėtų būti naudojamas su nuleistu reguliuojamu 12 V įtampa nuo akumuliatoriaus šaltinio naudojant IC 7812.

Nors žemiau pateiktas dizainas atrodo per lengvai sukonstruojamas, maketui reikia laikytis tam tikrų griežtų gairių. Norėdami įsitikinti, galite kreiptis į įrašą teisingos apsaugos priemonės siūlomai paprastai viso tilto keitiklio grandinei.

PASTABA:Prijunkite IC SD kaištį prie įžeminimo linijos, jei jis nenaudojamas išjungimo operacijai.

Grandinės schema

Paprastas „H-Bridge“ arba „Full Bridge“ keitiklis naudojant du „Half Bridge“ IC IR2110

Aukščiau pateiktoje diagramoje parodyta, kaip įgyvendinti efektyvų viso tilto kvadratinių bangų keitiklio dizainą naudojant keletą pusės tilto IC IR2110.

IC yra pilnaverčiai pusiau tilto vairuotojai, turintys reikalingą įkrovos kondensatorių tinklą, kad būtų galima vairuoti aukštus šoninius mosfetus, ir „dead-time“ funkcija, užtikrinanti 100% „mosfet“ laidumo saugumą.

IC veikia pakaitomis perjungdami Q1 / Q2 ir Q3 / Q4 mosfetus kartu, kad bet kuriuo atveju, kai Q1 yra ĮJUNGTA, Q2 ir Q3 būtų visiškai išjungiami ir atvirkščiai.

IC gali sukurti aukščiau nurodytą tikslų perjungimą, atsižvelgdamas į laiko signalus jų HIN ir LIN įėjimuose.

Šie keturi įėjimai turi būti suaktyvinti, kad būtų užtikrinta, jog bet kuriuo metu HIN1 ir LIN2 įsijungia vienu metu, o HIN2 ir LIN1 yra išjungtos, ir atvirkščiai. Tai daroma dvigubai didesniu nei keitiklio išėjimo dažnio greičiu. Tai reiškia, kad jei inverterio išvestis turi būti 50Hz, HIN / LIN įvestys turėtų būti svyruojamos 100Hz dažniu ir pan.

Osciliatoriaus grandinė

Tai yra osciliatoriaus grandinė, kuri yra optimizuota suaktyvinti aukščiau paaiškintos viso tilto keitiklio grandinės HIN / LIN įėjimus.

Reikalingam dažniui generuoti ir inverterio IC kintamųjų įėjimų tiekimui izoliuoti naudojamas vienas 4049 IC.

C1 ir R1 nustato dažnį, reikalingą pusinio tilto įtaisų svyravimui, ir juos galima apskaičiuoti naudojant šią formulę:

f = 1 / 1,2 RC

Arba vertes galima pasiekti bandant ir per klaidą.

Diskretus viso tilto keitiklis, naudojant tranzistorių

Iki šiol mes ištyrėme viso tilto keitiklio topologijas, naudodami specializuotus IC, tačiau tas pats būtų galima sukurti naudojant atskiras dalis, tokius kaip tranzistoriai ir kondensatoriai, ir nepriklausomai nuo IC.

Toliau galima pamatyti paprastą schemą: