다음 게시물은 4 개의 n 채널 MOSFET을 사용하는 H 브리지 수정 사인파 인버터 회로에 대해 설명합니다. 회로 기능에 대해 자세히 알아 보겠습니다.

H-Bridge 개념

우리 모두는 서로 다른 인버터 유형 중에서 H- 브리지가 중앙 탭 변압기를 사용할 필요가없고 두 개의 전선이있는 변압기를 사용할 수 있기 때문에 가장 효율적인 브리지라는 것을 알고 있습니다. 네 개의 N- 채널 MOSFET이 관련 될 때 결과는 더욱 좋아집니다.

H- 브리지에 연결된 2 선식 변압기는 관련 권선이 역방향 순방향 방식으로 푸시 풀 진동을 통과 할 수 있음을 의미합니다. 여기에서 얻을 수있는 전류 이득이 일반 센터 탭 유형 토폴로지보다 높아짐에 따라 더 나은 효율성을 제공합니다.

그러나 더 나은 것은 구하거나 구현하기가 결코 쉽지 않습니다. H-bridge 네트워크에 동일한 유형의 MOSFET이 포함되어 있으면 효율적으로 구동하는 것이 큰 문제가됩니다. 주로 다음과 같은 사실 때문입니다.

우리가 알고 있듯이 H- 브리지 토폴로지는 지정된 작업에 대해 4 개의 MOSFET을 통합합니다. 네 가지 모두 N 채널 유형이므로 상위 MOSFET 또는 상위 MOSFET을 구동하는 것이 문제가됩니다.

이는 전도 중에 상위 MOSFET이 소스 단자에 부하 저항이 있기 때문에 공급 전압과 소스 단자에서 거의 동일한 수준의 전위를 경험하기 때문입니다.

즉, 상위 MOSFET이 작동하는 동안 게이트와 소스에서 유사한 전압 레벨을 경험하게됩니다.

사양에 따라 소스 전압은 효율적인 전도를 위해 접지 전위에 가까워 야하기 때문에 상황은 특정 MOSFET이 전도되는 것을 즉시 금지하고 전체 회로가 정지합니다.

상위 MOSFET을 효율적으로 전환하려면 사용 가능한 공급 전압보다 최소 6V 더 높은 게이트 전압을 적용해야합니다.

즉, 공급 전압이 12V이면 하이 사이드 MOSFET의 게이트에서 최소 18-20V가 필요합니다.

인버터에 4 개의 N 채널 MOSFET 사용

제안 된 4n 채널 MOSFET을 갖는 H- 브리지 인버터 회로는 고전압 부트 스트래핑 네트워크를 도입하여 하이 사이드 MOSFET을 운영함으로써이 문제를 극복하려고합니다.

IC 4049의 N1, N2, N3, N4 NOT 게이트는 사용 가능한 12V 전원에서 약 20V를 생성하는 전압 배가 회로로 배열됩니다.

이 전압은 두 개의 NPN 트랜지스터를 통해 하이 사이드 MOSFET에 적용됩니다.

로우 사이드 MOSFET은 각 소스에서 직접 게이트 전압을 수신합니다.

발진 (토템 폴) 주파수는 표준 10 진 카운터 IC 인 IC 4017에서 파생됩니다.

IC 4017은 지정된 10 개의 출력 핀에서 시퀀싱 높은 출력을 생성한다는 것을 알고 있습니다. 시퀀싱 로직은 한 핀에서 다른 핀으로 점프 할 때 이후에 종료됩니다.

여기에서는 10 개의 출력이 모두 사용되므로 IC가 출력 핀의 잘못된 스위칭을 생성 할 가능성이 없습니다.

MOSFET에 공급되는 3 개의 출력 그룹은 펄스 폭을 적절한 크기로 유지합니다. 이 기능은 또한 MOSFET에 공급되는 펄스 폭을 조정할 수있는 기능을 사용자에게 제공합니다.

각 MOSFET에 대한 출력 수를 줄임으로써 펄스 폭을 효과적으로 줄일 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

이것은 RMS가 여기에서 어느 정도 조정 가능하며 회로를 수정 된 사인파 회로 기능으로 렌더링 함을 의미합니다.

IC 4017에 대한 클록은 부트 스트래핑 발진기 네트워크 자체에서 가져옵니다.

부트 스트래핑 회로의 발진 주파수는 의도적으로 1kHz로 고정되어 있으므로 IC4017을 구동하는 데에도 적용 할 수 있으며, 이는 궁극적으로 연결된 4N 채널 H 브리지 인버터 회로에 약 50Hz 출력을 제공합니다.

제안 된 디자인은 다음과 같이 훨씬 단순화 될 수 있습니다.

https://homemade-circuits.com/2013/05/full-bridge-1-kva-inverter-circuit.html

“전파 정류기 출력 전압 ”

다음 간단한 풀 브리지 또는 하프 브리지 수정 사인파 인버터도 저에 의해 개발되었습니다. 이 아이디어는 H- 브리지 구성을 위해 2P 채널과 2n 채널 MOSFET을 통합하지 않으며 필요한 모든 기능을 완벽하게 효과적으로 구현합니다.

IC 4049 핀아웃

인버터 회로가 단계별로 구성되는 방법

회로는 기본적으로 세 단계로 나눌 수 있습니다. 오실레이터 단계, 드라이버 단계 및 풀 브리지 MOSFET 출력 단계.

표시된 회로도를 보면 아이디어를 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.

IC555 인 IC1은 표준 불안정 모드로 연결되어 있으며 필요한 펄스 또는 발진을 생성합니다.

P1 및 C1의 값은 생성 된 진동의 주파수와 듀티 사이클을 결정합니다.

10 진 카운터 / 분배기 IC4017 인 IC2는 파형 최적화와 전체 브리지 단계에 대한 안전한 트리거링의 두 가지 기능을 수행합니다.

MOSFET에 대한 안전한 트리거링을 제공하는 것은 IC2에서 수행하는 가장 중요한 기능입니다. 구현 방법을 알아 보겠습니다.

IC 4017이 작동하도록 설계되는 방법

우리 모두는 입력 핀 # 14에 적용된 각 상승 에지 클록에 대한 응답으로 IC4017 시퀀스의 출력을 알고 있습니다.

IC1의 펄스는 펄스가 다음 순서로 한 핀에서 다른 핀으로 점프하도록 시퀀싱 프로세스를 시작합니다. 3-2-4-7-1. 즉, 공급 된 각 입력 펄스에 대한 응답으로 IC4017의 출력은 핀 # 3에서 핀 # 1로 높아지고 핀 # 14의 입력이 지속되는 한 사이클이 반복됩니다.

출력이 핀 # 1에 도달하면 핀 # 15를 통해 재설정되므로 사이클이 핀 # 3에서 다시 반복 될 수 있습니다.

핀 # 3이 높을 때 출력에서 아무것도 전도하지 않습니다.

위의 펄스가 핀 # 2로 점프하는 순간 T4 (N- 채널 MOSFET이 양의 신호에 응답)를 켜는 높은 값이되고, 동시에 트랜지스터 T1도 전도되며, 동시에 T5를 켜는 컬렉터가 낮아집니다. P 채널 MOSFET은 T1의 콜렉터에서 낮은 신호에 응답합니다.

T4 및 T5가 켜진 상태에서 전류는 양극 단자에서 관련 변압기 권선 TR1을 통해 접지 단자로 전달됩니다. 이것은 TR1을 통해 전류를 한 방향 (오른쪽에서 왼쪽으로)으로 밀어냅니다.

다음 순간에이 핀아웃이 비어 있기 때문에 펄스가 핀 # 2에서 핀 # 4로 점프합니다.

그러나 시퀀스가 핀 # 4에서 핀 # 7로 점프하면 T2는 T1의 기능을 수행하고 반복하지만 반대 방향으로합니다. 즉, 이번에는 T3와 T6이 TR1을 가로 지르는 전류를 반대 방향 (왼쪽에서 오른쪽으로)으로 스위칭합니다. 이 사이클은 H 브리지 기능을 성공적으로 완료합니다.

마지막으로 펄스는 위의 핀에서 핀 # 1로 점프하여 핀 # 3으로 다시 재설정되고 사이클이 계속 반복됩니다.

핀 # 4의 빈 공간은 가능한 모든 '슛 스루'로부터 mosfet을 완전히 안전하게 유지하고 복잡한 mosfet 드라이버의 필요와 개입을 피하면서 전체 브리지의 100 % 완벽한 기능을 보장하기 때문에 가장 중요합니다.

또한 빈 핀아웃은 다이어그램에 표시된대로 필요한 일반적인 조잡한 수정 사인 파형을 구현하는 데 도움이됩니다.

핀 # 3에서 핀 # 1로 IC4017을 통과하는 펄스 전송은 하나의 사이클을 구성하며, TR1의 출력에서 필요한 50Hz 또는 60Hz 사이클을 생성하기 위해 50 또는 60 회 반복해야합니다.

따라서 핀아웃 수에 50을 곱하면 4 x 50 = 200Hz가됩니다. 이것은 IC2의 입력 또는 IC1의 출력에서 설정해야하는 주파수입니다.

주파수는 P1의 도움으로 쉽게 설정할 수 있습니다.

제안 된 풀 브리지 수정 사인파 인버터 회로 설계는 개별 선호도에 따라 다양한 방식으로 수정 될 수 있습니다.

IC1의 마크 공간 비율이 펄스 특성에 영향을 미칩니 까? .... 생각할 것.