Следећи пост описује склоп претварача синусног таласа модификованог Х-мостом помоћу четири н-канална МОСФЕТ-а. Научимо више о функционисању кола.

Концепт Х-моста

Сви знамо да је међу различитим типологијама претварача Х-мост најефикаснији, јер не захтева употребу централних трансформатора са славином и омогућава употребу трансформатора са две жице. Резултати постају још бољи када су укључена четири М-канала Н-канала.

Са двожичним трансформатором повезаним на Х-мост значи да повезан намотај може проћи кроз осцилације пусх пулл-а уназад уназад. Ово обезбеђује бољу ефикасност јер постигнуто струјно појачање овде постаје веће од уобичајених топологија централног славинског типа.

Међутим, боље ствари никада није лако добити ни применити. Када су мосфетови идентичног типа укључени у мрежу Х-мостова, ефикасно управљање њима представља велики проблем. То је првенствено због следећих чињеница:

Као што знамо, топологија Х-моста укључује четири МОСФЕТ-а за одређене операције. С обзиром на то да су све четири врсте Н-канала, вожња горњим или вишим мосфетовима постаје проблем.

То је зато што током провођења горњи мосфетс доживљавају готово исти ниво потенцијала на свом изворном прикључку као и напон напајања, због присуства отпора оптерећења на изворном терминалу.

То значи да горњи мосфет-ови током рада наилазе на сличне нивое напона на капији и извору.

Будући да према спецификацијама, напон извора мора бити близу потенцијала земље за ефикасно провођење, ситуација тренутно спречава проводљивост одређеног МОСФЕТ-а и цео круг се зауставља.

Да би се ефикасно пребацили горњи мосфетс, они се морају применити са напоном на запори најмање 6В већим од расположивог напона напајања.

Што значи да ако је напон напајања 12В, на капији високих бочних мосфетс-а тражит ћемо најмање 18-20В.

Коришћење 4 Н-Цханнел МОСФЕТ-а за претварач

Предложено коло претварача Х-моста са 4-каналним МОСФЕТ-овима покушава да превазиђе овај проблем увођењем мреже за подизање напона вишег напона за рад МОС-ова високе стране.

Н1, Н2, Н3, Н4 НОТ капије са ИЦ 4049 су уређене као склоп дуплирача напона, који генерише око 20 волти из расположивог 12В напајања.

Овај напон се примењује на високе бочне мосфете преко неколико НПН транзистора.

Доњи бочни мосфетови примају напоне на капији директно из одговарајућих извора.

Осцилирајућа (тотем полна) фреквенција изведена је из стандардног декадног бројача ИЦ, ИЦ 4017.

Знамо да ИЦ 4017 генерише секвенцирање високих излаза преко својих наведених 10 излазних пинова. Логика секвенцирања искључује се накнадно док скаче с једног пина на други.

Овде се користи свих 10 излаза, тако да ИЦ никада нема шансе да произведе нетачно пребацивање својих излазних пинова.

Групе од три излаза која се напајају у МОСФЕТ-ове одржавају ширину импулса на разумним димензијама. Функција такође пружа кориснику могућност подешавања ширине импулса која се напаја у МОСФЕТ-ове.

Смањивањем броја излаза на одговарајуће МОСФЕТ-ове, ширина импулса се може ефикасно смањити и обрнуто.

То значи да је РМС овде могуће прилагодити у одређеној мери и чини коло модификованом способношћу синусног кола.

Сатови на ИЦ 4017 преузети су из саме мреже осцилатора за покретање система.

Осцилирајућа фреквенција круга за подизање система је намерно фиксирана на 1кХз, тако да постаје применљива и за управљање ИЦ4017, што на крају даје око 50 Хз излаза на прикључени 4 Н-канални Х претварач моста.

Предложени дизајн може бити много поједностављен како је овде дат:

хттпс://хомемаде-цирцуитс.цом/2013/05/фулл-бридге-1-ква-инвертер-цирцуит.хтмл

“питања за интервју роботског софтверског инжењера ”

Следећи једноставни претварач са синусним таласом са модификованим пуним мостом или полумостом такође сам развио ја. Идеја не укључује 2 П канал и 2 н канала МОСФЕТ-ове за конфигурацију Х-моста и ефикасно имплементира све потребне функције беспрекорно.

ИЦ 4049 пиноутс

Како је склоп претварача конфигурисан у фазама

Коло се у основи може поделити у три фазе, тј. Ступањ осцилатора, ступањ покретача и излазни ступањ МОСФЕТ-а пуног моста.

Гледајући приказани дијаграм кола, идеја се може објаснити следећим тачкама:

ИЦ1, који је ИЦ555, ожичен је у свом стандардном режиму рада и одговоран је за генерисање потребних импулса или осцилација.

Вредности П1 и Ц1 одређују фреквенцију и радни циклус генерисаних осцилација.

ИЦ2, који је декадни бројач / делилац ИЦ4017, обавља две функције: оптимизацију таласног облика и обезбеђивање сигурног окидача за пуни ступањ моста.

Обезбеђивање сигурног активирања мосфет-а је најважнија функција коју обавља ИЦ2. Научимо како се примењује.

Како је ИЦ 4017 дизајниран да ради

Као што сви знамо излаз ИЦ4017 секвенци као одговор на сваки такт растуће ивице примењен на његовом улазном пину # 14.

Импулси из ИЦ1 започињу процес секвенцирања тако да импулси скачу са једног на други пин у следећем редоследу: 3-2-4-7-1. Значи, као одговор на напајани сваки улазни импулс, излаз ИЦ4017 ће постати висок од пина # 3 до пина # 1 и циклус ће се понављати докле год постоји улаз на пину # 14.

Једном када излаз достигне пин # 1, ресетује се преко пин # 15, тако да се циклус може поновити са пин # 3.

У тренутку када је пин # 3 висок, ништа не води на излазу.

У тренутку када горњи импулс скочи на пин # 2, он постаје висок што укључује Т4 (Н-канални МОСФЕТ реагује на позитиван сигнал), истовремено транзистор Т1 такође проводи, његов колектор се спушта, што у исто време укључује Т5, који је М-канал П-канала реагује на низак сигнал на колектору Т1.

Са укљученим Т4 и Т5, струја пролази од позитивног терминала кроз укључени намотај трансформатора ТР1 до терминала уземљења. Ово гура струју кроз ТР1 у једном смеру (с десна на лево).

У следећем тренутку, пулс прескаче са пина # 2 на пин # 4, пошто је овај пиноут празан, поново ништа не проводи.

Међутим, када секвенца скаче са пина 4 на пин 7, Т2 спроводи и понавља функције Т1, али у обрнутом смеру. Односно, овога пута Т3 и Т6 спроводе пребацивање струје преко ТР1 у супротном смеру (слева удесно). Циклус успешно завршава функционисање Х-моста.

Коначно, пулс прескаче са горњег пина на пин # 1 где се враћа натраг на пин # 3 и циклус се понавља.

Празно место на пину бр. 4 је најважније, јер штити МОСФЕТ-ове у потпуности од било каквог могућег „пуцања“ и осигурава 100% беспрекорно функционисање пуног моста, избегавајући потребу и умешаност сложених МОСФЕТ возача.

Празни пиноут такође помаже у примени потребног типичног, сировог модификованог облика синусног таласа, као што је приказано на дијаграму.

Пренос импулса преко ИЦ4017 са његовог пина 3 на пин 1 представља један циклус који се мора поновити 50 или 60 пута како би се генерисали потребни циклуси од 50 Хз или 60 Хз на излазу ТР1.

Према томе, множењем броја пиноута са 50 добија се 4 к 50 = 200 Хз. Ово је фреквенција која се мора подесити на улазу ИЦ2 или на излазу ИЦ1.

Фреквенција се лако може подесити уз помоћ П1.

Предложени дизајн склопа претварача са синусним таласом са пуним мостом може се модификовати на много различитих начина према индивидуалним преференцама.

Да ли однос размака ИЦ1 има утицаја на карактеристике пулса? .... о чему треба размишљати.