4 ఎన్-ఛానల్ మోస్ఫెట్లను ఉపయోగించి హెచ్-బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





కింది పోస్ట్ నాలుగు ఎన్-ఛానల్ మోస్‌ఫెట్‌లను ఉపయోగించి హెచ్-బ్రిడ్జ్ సవరించిన సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను వివరిస్తుంది. సర్క్యూట్ పనితీరు గురించి మరింత తెలుసుకుందాం.

హెచ్-బ్రిడ్జ్ కాన్సెప్ట్

వేర్వేరు ఇన్వర్టర్ టైపోలాజీలలో, హెచ్-బ్రిడ్జ్ అత్యంత సమర్థవంతమైనదని మనందరికీ తెలుసు, ఎందుకంటే ఇది సెంటర్ ట్యాప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ల వాడకం అవసరం లేదు మరియు రెండు వైర్లతో ట్రాన్స్ఫార్మర్ల వాడకాన్ని అనుమతిస్తుంది. నాలుగు ఎన్-ఛానల్ మోస్‌ఫెట్‌లు పాల్గొన్నప్పుడు ఫలితాలు మరింత మెరుగవుతాయి.



హెచ్-బ్రిడ్జికి అనుసంధానించబడిన రెండు వైర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ అంటే రివర్స్ ఫార్వర్డ్ పద్ధతిలో పుష్ పుల్ డోలనాల ద్వారా వెళ్ళడానికి అనుబంధ వైండింగ్ అనుమతించబడుతుంది. ఇక్కడ సాధించగల ప్రస్తుత లాభం సాధారణ సెంటర్ ట్యాప్ రకం టోపోలాజీల కంటే ఎక్కువగా ఉన్నందున ఇది మంచి సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.

అయితే మంచి విషయాలు పొందడం లేదా అమలు చేయడం ఎప్పుడూ సులభం కాదు. ఒకే రకమైన మోస్‌ఫెట్‌లు హెచ్-బ్రిడ్జ్ నెట్‌వర్క్‌లో పాల్గొన్నప్పుడు, వాటిని సమర్థవంతంగా నడపడం పెద్ద సమస్యగా మారుతుంది. ఇది ప్రధానంగా కింది వాస్తవాల వల్ల:



మనకు తెలిసినట్లుగా, హెచ్-బ్రిడ్జ్ టోపోలాజీ పేర్కొన్న కార్యకలాపాల కోసం నాలుగు మోస్‌ఫెట్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ నలుగురూ ఎన్-ఛానల్ రకాలు కావడంతో, ఎగువ మోస్ఫెట్లను లేదా హై సైడ్ మోస్ఫెట్లను నడపడం సమస్యగా మారుతుంది.

ఎందుకంటే ప్రసరణ సమయంలో ఎగువ మోస్ఫెట్స్ సోర్స్ టెర్మినల్ వద్ద లోడ్ రెసిస్టెన్స్ ఉండటం వల్ల సరఫరా వోల్టేజ్ వలె వాటి సోర్స్ టెర్మినల్ వద్ద దాదాపు అదే స్థాయి సామర్థ్యాన్ని అనుభవిస్తాయి.

అంటే ఎగువ మోస్‌ఫెట్‌లు పనిచేసేటప్పుడు వాటి గేట్ మరియు మూలం వద్ద ఇలాంటి వోల్టేజ్ స్థాయిలను చూస్తాయి.

స్పెక్స్ ప్రకారం, సోర్స్ వోల్టేజ్ సమర్థవంతమైన ప్రసరణ కోసం భూమి సామర్థ్యానికి దగ్గరగా ఉండాలి కాబట్టి, పరిస్థితి తక్షణమే నిర్దిష్ట మోస్‌ఫెట్‌ను నిర్వహించకుండా నిరోధిస్తుంది మరియు మొత్తం సర్క్యూట్ స్టాళ్లు.

ఎగువ మోస్ఫెట్లను సమర్ధవంతంగా మార్చడానికి, అవి అందుబాటులో ఉన్న సరఫరా వోల్టేజ్ కంటే కనీసం 6 వి అధికంగా గేట్ వోల్టేజ్‌తో వర్తించాలి.

సరఫరా వోల్టేజ్ 12 వి అయితే, హై సైడ్ మోస్ఫెట్స్ గేట్ వద్ద మాకు కనీసం 18-20 వి అవసరం.

ఇన్వర్టర్ కోసం 4 ఎన్-ఛానల్ మోస్ఫెట్లను ఉపయోగించడం

4 n ఛానల్ మోస్‌ఫెట్‌లను కలిగి ఉన్న ప్రతిపాదిత హెచ్-బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ హై సైడ్ మోస్‌ఫెట్‌లను ఆపరేట్ చేయడానికి అధిక వోల్టేజ్ బూట్‌స్ట్రాపింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా ఈ సమస్యను అధిగమించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.

IC 4049 నుండి N1, N2, N3, N4 NOT గేట్లు వోల్టేజ్ డబుల్ సర్క్యూట్‌గా అమర్చబడి ఉంటాయి, ఇది అందుబాటులో ఉన్న 12V సరఫరా నుండి 20 వోల్ట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ఈ వోల్టేజ్ ఒక జంట NPN ట్రాన్సిస్టర్‌ల ద్వారా హై సైడ్ మోస్‌ఫెట్‌లకు వర్తించబడుతుంది.

తక్కువ వైపు మోస్ఫెట్లు గేట్ వోల్టేజ్లను నేరుగా సంబంధిత వనరుల నుండి స్వీకరిస్తాయి.

డోలనం (టోటెమ్ పోల్) ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రామాణిక దశాబ్దం కౌంటర్ IC, IC 4017 నుండి తీసుకోబడింది.

IC 4017 దాని పేర్కొన్న 10 అవుట్పుట్ పిన్స్ అంతటా అధిక ఉత్పాదనలను ఉత్పత్తి చేస్తుందని మాకు తెలుసు. సీక్వెన్సింగ్ లాజిక్ ఒక పిన్ నుండి మరొకదానికి దూకుతున్నప్పుడు అది మూసివేస్తుంది.

ఇక్కడ అన్ని 10 అవుట్‌పుట్‌లు ఉపయోగించబడతాయి, తద్వారా IC దాని అవుట్పుట్ పిన్‌లను తప్పుగా మార్చే అవకాశాన్ని పొందదు.

మోస్ఫెట్లకు తినిపించిన మూడు ఉత్పాదనల సమూహాలు పల్స్ వెడల్పును సహేతుకమైన కొలతలుగా ఉంచుతాయి. ఈ లక్షణం వినియోగదారునికి మోస్ఫెట్లకు తినిపించే పల్స్ వెడల్పును ట్వీకింగ్ చేసే సౌకర్యాన్ని అందిస్తుంది.

సంబంధిత మోస్‌ఫెట్‌లకు అవుట్‌పుట్‌ల సంఖ్యను తగ్గించడం ద్వారా, పల్స్ వెడల్పును సమర్థవంతంగా తగ్గించవచ్చు మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

దీని అర్థం RMS ఇక్కడ కొన్ని విస్తరణలకు సర్దుబాటు చేయగలదు మరియు సర్క్యూట్‌ను సవరించిన సైన్ వేవ్ సర్క్యూట్ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.

IC 4017 కు గడియారాలు బూట్స్ట్రాపింగ్ ఓసిలేటర్ నెట్‌వర్క్ నుండే తీసుకోబడతాయి.

బూట్స్ట్రాపింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీ ఉద్దేశపూర్వకంగా 1kHz వద్ద పరిష్కరించబడింది, తద్వారా ఇది IC4017 ను డ్రైవింగ్ చేయడానికి కూడా వర్తిస్తుంది, ఇది చివరికి కనెక్ట్ చేయబడిన 4 N- ఛానల్ H బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌కు 50 Hz ఉత్పత్తిని అందిస్తుంది.

ప్రతిపాదిత రూపకల్పన ఇక్కడ ఇచ్చిన విధంగా చాలా సరళీకృతం చేయవచ్చు:

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

తదుపరి సాధారణ పూర్తి వంతెన లేదా సగం వంతెన సవరించిన సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్ కూడా నా చేత అభివృద్ధి చేయబడింది. ఈ ఆలోచన హెచ్-బ్రిడ్జ్ కాన్ఫిగరేషన్ కోసం 2 పి ఛానల్ మరియు 2 ఎన్ ఛానల్ మోస్‌ఫెట్‌లను కలిగి ఉండదు మరియు అవసరమైన అన్ని విధులను దోషపూరితంగా అమలు చేస్తుంది.

IC 4049 పిన్‌అవుట్‌లు

దశల వారీగా ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ఎలా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది

సర్క్యూట్ ప్రాథమికంగా మూడు దశలుగా విభజించవచ్చు, అనగా. ఓసిలేటర్ దశ, డ్రైవర్ దశ మరియు పూర్తి వంతెన మోస్ఫెట్ అవుట్పుట్ దశ.

చూపిన సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని చూస్తే, ఆలోచనను ఈ క్రింది పాయింట్లతో వివరించవచ్చు:

IC555 అయిన IC1 దాని ప్రామాణిక అస్టేబుల్ మోడ్‌లో వైర్డు చేయబడింది మరియు అవసరమైన పప్పులు లేదా డోలనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.

పి 1 మరియు సి 1 యొక్క విలువలు ఉత్పత్తి చేయబడిన డోలనాల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు విధి చక్రంను నిర్ణయిస్తాయి.

IC2 ఇది ఒక దశాబ్దం కౌంటర్ / డివైడర్ IC4017, రెండు విధులను నిర్వహిస్తుంది: తరంగ రూపాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం మరియు పూర్తి వంతెన దశకు సురక్షితమైన ట్రిగ్గరింగ్‌ను అందిస్తుంది.

మోస్ఫెట్స్ కోసం సురక్షితమైన ట్రిగ్గరింగ్ అందించడం అనేది IC2 చేత చేయబడిన అతి ముఖ్యమైన పని. ఇది ఎలా అమలు చేయబడిందో తెలుసుకుందాం.

IC 4017 ఎలా పని చేయడానికి రూపొందించబడింది

దాని ఇన్పుట్ పిన్ # 14 వద్ద వర్తించే ప్రతి పెరుగుతున్న అంచు గడియారానికి ప్రతిస్పందనగా IC4017 సీక్వెన్సుల అవుట్పుట్ మనందరికీ తెలుసు.

ఐసి 1 నుండి వచ్చే పప్పులు ఈ క్రింది క్రమంలో పప్పులు ఒక పిన్ నుండి మరొకదానికి దూకుతాయి: 3-2-4-7-1. అర్థం, ప్రతి ఇన్పుట్ పల్స్కు ప్రతిస్పందనగా IC4017 యొక్క అవుట్పుట్ పిన్ # 3 నుండి పిన్ # 1 వరకు ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు పిన్ # 14 వద్ద ఇన్పుట్ ఉన్నంత వరకు చక్రం పునరావృతమవుతుంది.

అవుట్పుట్ పిన్ # 1 కి చేరుకున్న తర్వాత అది పిన్ # 15 ద్వారా రీసెట్ చేయబడుతుంది, తద్వారా చక్రం పిన్ # 3 నుండి పునరావృతమవుతుంది.

పిన్ # 3 ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అవుట్పుట్ వద్ద ఏమీ నిర్వహించదు.

పై పల్స్ పిన్ # 2 కి దూకిన క్షణం అది T4 ఆన్ (N- ఛానల్ మోస్‌ఫెట్ పాజిటివ్ సిగ్నల్‌కు ప్రతిస్పందిస్తుంది), ఏకకాలంలో ట్రాన్సిస్టర్ T1 కూడా నిర్వహిస్తుంది, ఇది కలెక్టర్ తక్కువగా వెళుతుంది, అదే సమయంలో T5 పై స్విచ్ అవుతుంది, ఇది ఒక పి-ఛానల్ మోస్‌ఫెట్ టి 1 యొక్క కలెక్టర్ వద్ద తక్కువ సిగ్నల్‌కు ప్రతిస్పందిస్తుంది.

T4 మరియు T5 ON తో, సానుకూల టెర్మినల్ నుండి ప్రమేయం ఉన్న ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ వైండింగ్ TR1 ద్వారా గ్రౌండ్ టెర్మినల్‌కు వెళుతుంది. ఇది TR1 ద్వారా విద్యుత్తును ఒక దిశలో (కుడి నుండి ఎడమకు) నెట్టివేస్తుంది.

తరువాతి క్షణంలో, పల్స్ పిన్ # 2 నుండి పిన్ # 4 కి దూకుతుంది, ఈ పిన్అవుట్ ఖాళీగా ఉన్నందున, మరోసారి ఏమీ నిర్వహించదు.

అయితే ఈ క్రమం పిన్ # 4 నుండి పిన్ # 7 కి దూకినప్పుడు, T2 T1 యొక్క విధులను నిర్వహిస్తుంది మరియు పునరావృతం చేస్తుంది కాని రివర్స్ దిశలో ఉంటుంది. అంటే, ఈసారి టి 3 మరియు టి 6 ప్రవర్తన టిఆర్ 1 అంతటా ప్రస్తుత దిశను వ్యతిరేక దిశలో మారుస్తుంది (ఎడమ నుండి కుడికి). చక్రం H- వంతెన పనితీరును విజయవంతంగా పూర్తి చేస్తుంది.

చివరగా, పల్స్ పై పిన్ నుండి పిన్ # 1 కు దూకుతుంది, అక్కడ అది పిన్ # 3 కు తిరిగి రీసెట్ చేయబడుతుంది మరియు చక్రం పునరావృతమవుతుంది.

పిన్ # 4 వద్ద ఉన్న ఖాళీ స్థలం చాలా కీలకమైనది, ఎందుకంటే ఇది సాధ్యమైన 'షూట్ త్రూ' నుండి మోస్ఫెట్లను పూర్తిగా సురక్షితంగా ఉంచుతుంది మరియు సంక్లిష్టమైన మోస్ఫెట్ డ్రైవర్ల అవసరం మరియు ప్రమేయాన్ని నివారించి పూర్తి వంతెన యొక్క 100% మచ్చలేని పనితీరును నిర్ధారిస్తుంది.

రేఖాచిత్రంలో చూపిన విధంగా ఖాళీ పిన్అవుట్ అవసరమైన విలక్షణమైన, ముడి మార్పు చేసిన సైన్ వేవ్-రూపాన్ని అమలు చేయడానికి సహాయపడుతుంది.

IC4017 అంతటా దాని పిన్ # 3 నుండి పిన్ # 1 కు బదిలీ ఒక చక్రం, ఇది TR1 యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద అవసరమైన 50 Hz లేదా 60 Hz చక్రాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి 50 లేదా 60 సార్లు పునరావృతం చేయాలి.

అందువల్ల పిన్‌అవుట్‌ల సంఖ్యను 50 గుణించడం వల్ల 4 x 50 = 200 హెర్ట్జ్ లభిస్తుంది. ఇది IC2 యొక్క ఇన్పుట్ వద్ద లేదా IC1 యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద సెట్ చేయవలసిన ఫ్రీక్వెన్సీ.

పి 1 సహాయంతో ఫ్రీక్వెన్సీని సులభంగా సెట్ చేయవచ్చు.

ప్రతిపాదిత పూర్తి వంతెన సవరించిన సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన వ్యక్తిగత ప్రాధాన్యతల ప్రకారం అనేక రకాలుగా సవరించబడుతుంది.

ఐసి 1 యొక్క మార్క్ స్పేస్ రేషియో పల్స్ లక్షణాలపై ఏమైనా ప్రభావం చూపుతుందా? .... గురించి ఆలోచించాల్సిన విషయం.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

హెచ్-బ్రిడ్జ్ సింపుల్ మోడిఫైడ్ సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్

భాగాల జాబితా

R2, R3, R4, R5 = 1K

R1, P1, C2 = 50Hz వద్ద లెక్కించాల్సిన అవసరం ఉంది ఈ 555 IC కాలిక్యులేటర్ ఉపయోగించి

C2 = 10nF

టి 1, టి 2 = బిసి 547

T3, T5 = IRF9540
T4, T6 = IRF540

IC1 = IC 555

IC2 = 4017

Wave హించిన తరంగ రూపం




మునుపటి: సింగిల్ మోస్ఫెట్ టైమర్ సర్క్యూట్ తర్వాత: బ్యాటరీ ఛార్జర్‌తో సౌర వాటర్ హీటర్ సర్క్యూట్