ఇన్వర్టర్లలో బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి మోస్ఫెట్ బాడీ డయోడ్లను ఉపయోగించడం

ఈ పోస్ట్‌లో, ఇన్వర్టర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌గా ఉపయోగించబడుతున్న అదే ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌ను ప్రారంభించడానికి MOSFET ల యొక్క అంతర్గత బాడీ డయోడ్‌లు ఎలా ఉపయోగించవచ్చో అర్థం చేసుకోవడానికి మేము ప్రయత్నిస్తాము.

ఈ వ్యాసంలో మేము పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్ భావనను పరిశీలిస్తాము మరియు అటాచ్ చేసిన బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి దాని 4 MOSFET ల యొక్క అంతర్నిర్మిత డయోడ్లను ఎలా ఉపయోగించవచ్చో తెలుసుకుంటాము.

పూర్తి వంతెన లేదా హెచ్-బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ అంటే ఏమిటి

నా మునుపటి కొన్ని పోస్ట్‌లలో మేము చర్చించాము పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్లు మరియు వారి పని సూత్రానికి సంబంధించి.

పై చిత్రంలో చూపినట్లుగా, ప్రాథమికంగా, పూర్తి-వంతెన ఇన్వర్టర్‌లో మనకు అవుట్పుట్ లోడ్‌కు అనుసంధానించబడిన 4 మోస్‌ఫెట్‌ల సమితి ఉంది. వికర్ణంగా అనుసంధానించబడిన MOSFET జతలు ప్రత్యామ్నాయంగా బాహ్య ద్వారా మారతాయి ఓసిలేటర్ , బ్యాటరీ నుండి ఇన్‌పుట్ DC లోడ్ కోసం ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ లేదా AC గా మారుతుంది.

లోడ్ సాధారణంగా a రూపంలో ఉంటుంది ట్రాన్స్ఫార్మర్ , దీని తక్కువ వోల్టేజ్ ప్రైమరీ ఉద్దేశించిన DC నుండి AC విలోమం కోసం MOSFET వంతెనతో అనుసంధానించబడి ఉంది.

సాధారణంగా, ది 4 N- ఛానల్ MOSFET ఆధారిత హెచ్-బ్రిడ్జ్ టోపోలాజీ పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్లలో వర్తించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఈ టోపోలాజీ విద్యుత్ ఉత్పత్తి నిష్పత్తికి కాంపాక్ట్నెస్ పరంగా అత్యంత సమర్థవంతమైన పనిని అందిస్తుంది.

4 N ఛానల్ ఇన్వర్టర్లను ఉపయోగించడం ప్రత్యేకమైన వాటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది డ్రైవర్ IC లు తో బూట్స్ట్రాపింగ్ , ఇంకా సామర్థ్యం సంక్లిష్టతను అధిగమిస్తుంది, అందువల్ల ఈ రకాలు అన్ని ఆధునికతలలో ప్రసిద్ది చెందాయి పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్లు .

మోస్ఫెట్ అంతర్గత శరీర డయోడ్ల ప్రయోజనం

దాదాపు అన్ని ఆధునిక MOSFET లలో ఉన్న అంతర్గత బాడీ డయోడ్‌లు ప్రధానంగా పరిచయం చేయబడ్డాయి పరికరాన్ని రక్షించండి కనెక్ట్ చేయబడిన నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన రివర్స్ EMF స్పైక్‌ల నుండి ప్రేరక లోడ్ , ట్రాన్స్ఫార్మర్, మోటారు, సోలేనోయిడ్ మొదలైనవి.

MOSFET కాలువ ద్వారా ప్రేరక లోడ్ ఆన్ చేయబడినప్పుడు, విద్యుత్ శక్తి లోడ్ లోపల తక్షణమే నిల్వ చేయబడుతుంది మరియు తరువాతి క్షణంలో MOSFET ఆఫ్ అవుతుంది , ఈ నిల్వ చేసిన EMF ను MOSFET మూలం నుండి ప్రవహించే రివర్స్ ధ్రువణతలో తిరిగి తన్నడం వలన MOSFET కు శాశ్వత నష్టం జరుగుతుంది.

పరికరం యొక్క కాలువ / మూలం అంతటా అంతర్గత బాడీ డయోడ్ ఉండటం ఈ బ్యాక్ ఎమ్ఎఫ్ స్పైక్‌ను డయోడ్ ద్వారా ప్రత్యక్ష మార్గాన్ని అనుమతించడం ద్వారా ప్రమాదాన్ని అడ్డుకుంటుంది, తద్వారా MOSFET ను విచ్ఛిన్నం నుండి కాపాడుతుంది.

ఇన్వర్టర్ బ్యాటరీని ఛార్జింగ్ చేయడానికి MOSFET బాడీ డయోడ్‌లను ఉపయోగించడం

బ్యాటరీ లేకుండా ఇన్వర్టర్ అసంపూర్ణంగా ఉందని మాకు తెలుసు, మరియు ఇన్వర్టర్ బ్యాటరీ అనివార్యంగా ఇన్వర్టర్ అవుట్‌పుట్‌ను అగ్రస్థానంలో ఉంచడానికి మరియు స్టాండ్‌బై స్థితిలో ఉంచడానికి తరచుగా ఛార్జింగ్ అవసరం.

అయినప్పటికీ, బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి ట్రాన్స్ఫార్మర్ అవసరం, ఇది సరైనదని నిర్ధారించడానికి అధిక వాటేజ్ రకం కావాలి బ్యాటరీ కోసం కరెంట్ .

ఇన్వర్టర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో కలిపి అదనపు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగించడం చాలా స్థూలంగా మరియు ఖరీదైనదిగా ఉంటుంది. అందువల్ల ఒక సాంకేతికతను కనుగొనడం ఛార్జింగ్ కోసం అదే ఇన్వర్టర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ వర్తించబడుతుంది బ్యాటరీ చాలా ప్రయోజనకరంగా అనిపిస్తుంది.

MOSFET లలో అంతర్గత బాడీ డయోడ్ల ఉనికి అదృష్టవశాత్తూ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఇన్వర్టర్ మోడ్‌లో మరియు బ్యాటరీ ఛార్జర్ మోడ్‌లో స్విచ్ చేయడం ద్వారా కొంత సులభం రిలే చేంజోవర్లు సన్నివేశాలు.

బేసిక్ వర్కింగ్ కాన్సెప్ట్

దిగువ రేఖాచిత్రంలో, ప్రతి MOSFET అంతర్గత బాడీ డయోడ్‌తో కలిసి ఉంటుంది, వాటి కాలువ / మూలం పిన్‌ల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

డయోడ్ యొక్క యానోడ్ సోర్స్ పిన్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, కాథోడ్ పిన్ పరికరం యొక్క డ్రెయిన్ పిన్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. MOSFET లు వంతెన నెట్‌వర్క్‌లో కాన్ఫిగర్ చేయబడినందున, డయోడ్‌లు కూడా ప్రాథమికంగా కాన్ఫిగర్ చేయబడతాయని మనం చూడవచ్చు పూర్తి-వంతెన రెక్టిఫైయర్ నెట్‌వర్క్ ఆకృతి.

కొన్ని రిలేలను ఉపయోగిస్తున్నారు, ఇవి కొన్నింటిని అమలు చేస్తాయి శీఘ్ర మార్పు MOSFET బాడీ డయోడ్‌ల ద్వారా బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి గ్రిడ్ AC ని ప్రారంభించడం కోసం.

ఇది వంతెన రెక్టిఫైయర్ MOSFET అంతర్గత డయోడ్‌ల యొక్క నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం వాస్తవానికి ఒకే ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఇన్వర్టర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌గా మరియు ఛార్జర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌గా ఉపయోగించే ప్రక్రియను చాలా సూటిగా చేస్తుంది.

మోస్ఫెట్ బాడీ డయోడ్ల ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహ దిశ

ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఎసిని డిసి ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్కు సరిదిద్దడానికి బాడీ డయోడ్ల ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశను క్రింది చిత్రం చూపిస్తుంది

ఎసి సరఫరాతో, ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైర్లు వాటి ధ్రువణతను ప్రత్యామ్నాయంగా మారుస్తాయి. ఎడమ చిత్రంలో చూపినట్లుగా, START ను సానుకూల తీగగా భావించి, నారింజ బాణాలు D1, బ్యాటరీ, D3 ద్వారా కరెంట్ యొక్క ప్రవాహ నమూనాను సూచిస్తాయి మరియు తిరిగి FINISH లేదా ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రతికూల తీగకు సూచిస్తాయి.

తదుపరి ఎసి చక్రం కోసం, ధ్రువణత తిరగబడుతుంది మరియు బాడీ డయోడ్ డి 4, బ్యాటరీ, డి 2 ద్వారా నీలి బాణాలు సూచించినట్లుగా ప్రస్తుత కదలికలు మరియు తిరిగి ఫినిష్ లేదా ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైండింగ్ యొక్క ప్రతికూల ముగింపు. ఇది ప్రత్యామ్నాయంగా పునరావృతమవుతుంది, రెండు AC చక్రాలను DC కి మారుస్తుంది మరియు బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేస్తుంది.

అయినప్పటికీ, MOSFET లు కూడా వ్యవస్థలో పాలుపంచుకున్నందున, ఈ పరికరం ఈ ప్రక్రియలో దెబ్బతినకుండా చూసుకోవడానికి తీవ్ర జాగ్రత్తలు తీసుకోవాలి మరియు ఇది ఖచ్చితమైన ఇన్వర్టర్ / ఛార్జర్ చేంజోవర్ ఆపరేషన్లకు పిలుపునిస్తుంది.

ప్రాక్టికల్ డిజైన్

కింది రేఖాచిత్రం MOSFET బాడీ డయోడ్‌లను రెక్టిఫైయర్‌గా అమలు చేయడానికి ఏర్పాటు చేసిన ఆచరణాత్మక రూపకల్పనను చూపిస్తుంది ఇన్వర్టర్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేస్తుంది , రిలే చేంజోవర్ స్విచ్‌లతో.

ఛార్జింగ్ మోడ్‌లో MOSFET లకు 100% భద్రతను నిర్ధారించడానికి మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ AC తో బాడీ డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, MOSFET గేట్లు భూమి సామర్థ్యం వద్ద ఉండాలి మరియు సరఫరా DC నుండి పూర్తిగా కత్తిరించబడతాయి.

దీని కోసం మేము రెండు విషయాలను అమలు చేస్తాము, అన్ని MOSFET ల యొక్క గేట్ / సోర్స్ పిన్స్ అంతటా 1 k రెసిస్టర్‌లను కనెక్ట్ చేయండి మరియు డ్రైవర్ IC యొక్క Vcc సరఫరా లైన్‌తో సిరీస్‌లో కట్-ఆఫ్ రిలేను ఉంచండి.

కట్-ఆఫ్ రిలే అనేది డ్రైవర్ IC సరఫరా ఇన్‌పుట్‌తో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన దాని N / C పరిచయాలతో SPDT రిలే పరిచయం. AC మెయిన్స్ లేనప్పుడు, N / C పరిచయాలు చురుకుగా ఉంటాయి, MOSFET లను శక్తివంతం చేయడానికి బ్యాటరీ సరఫరా డ్రైవర్ IC ని చేరుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది.

మెయిన్స్ ఎసి అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు, ఇది రిలే మార్పులు విద్యుత్ వనరు నుండి IC Vcc ను కత్తిరించే N / O పరిచయాలకు, తద్వారా MOSFET లకు పాజిటివ్ డ్రైవ్ నుండి మొత్తం కత్తిరించబడుతుంది.

మేము మరొక సెట్ చూడవచ్చు రిలే పరిచయాలు ట్రాన్స్ఫార్మర్ 220 V మెయిన్స్ సైడ్తో కనెక్ట్ చేయబడింది. ఈ వైండింగ్ ఇన్వర్టర్ యొక్క అవుట్పుట్ 220 వి వైపు ఉంటుంది. మూసివేసే చివరలు DPDT రిలే యొక్క ధ్రువాలతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి, దీని N / O ఒక N / C పరిచయాలు వరుసగా మెయిన్స్ గ్రిడ్ ఇన్పుట్ AC మరియు లోడ్‌తో కాన్ఫిగర్ చేయబడతాయి.

మెయిన్స్ గ్రిడ్ ఎసి లేనప్పుడు, సిస్టమ్ ఇన్వర్టర్ మోడ్‌లో పనిచేస్తుంది మరియు డిపిడిటి యొక్క ఎన్ / సి పరిచయాల ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి లోడ్‌కు బట్వాడా చేయబడుతుంది.

AC గ్రిడ్ ఇన్పుట్ సమక్షంలో, రిలే N / O పరిచయాలకు సక్రియం చేస్తుంది, గ్రిడ్ AC ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క 220V వైపు శక్తినివ్వడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ఇన్వర్టర్ వైపు శక్తినిస్తుంది మరియు జతచేయబడిన బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి ప్రస్తుతము MOSFET ల యొక్క బాడీ డయోడ్ల గుండా వెళ్ళడానికి అనుమతించబడుతుంది.

డిపిడిటి రిలే యాక్టివేట్ అవ్వడానికి ముందు, ఎస్పిడిటి రిలే డ్రైవర్ ఐసి యొక్క విసిసిని సరఫరా నుండి కత్తిరించాల్సి ఉంటుంది. MOSFET లకు మరియు సౌండ్ ఆపరేషన్ల కోసం 100% భద్రతకు హామీ ఇవ్వడానికి SPDT రిలే మరియు DPDT రిలే మధ్య సక్రియం చేయడంలో ఈ స్వల్ప ఆలస్యం నిర్ధారించబడాలి. ఇన్వర్టర్ / ఛార్జింగ్ మోడ్ బాడీ డయోడ్ల ద్వారా.

రిలే చేంజోవర్ ఆపరేషన్స్

పైన సూచించినట్లుగా, మెయిన్స్ సరఫరా అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు VCC వైపు SPDT రిలే పరిచయం DPDT రిలేకి ముందు, ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైపు కొన్ని మిల్లీసెకన్లు సక్రియం చేయాలి. అయినప్పటికీ, మెయిన్స్ ఇన్పుట్ విఫలమైనప్పుడు, రెండు రిలేలు ఒకేసారి ఆఫ్ చేయాలి. కింది సర్క్యూట్ ఉపయోగించి ఈ షరతులను అమలు చేయవచ్చు.

ఇక్కడ, రిలే కాయిల్ కోసం కార్యాచరణ DC సరఫరా ఒక ప్రమాణం నుండి పొందబడుతుంది AC నుండి DC అడాప్టర్ , గ్రిడ్ మెయిన్‌లతో ప్లగ్ చేయబడింది.

దీని అర్థం, గ్రిడ్ ఎసి అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు, రిలేలపై AC / DC అడాప్టర్ శక్తినిస్తుంది. డిసిడిటి రిలే నేరుగా డిసి సరఫరాతో అనుసంధానించబడి ఉంది. 10 ఓం మరియు 470 యుఎఫ్ కెపాసిటర్ ఉన్నందున DPDT రిలే కొన్ని మిల్లీసెకన్ల తరువాత సక్రియం చేస్తుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ దాని 220 V వైపు గ్రిడ్ ఎసి ఇన్పుట్కు ప్రతిస్పందించడానికి ముందు మోస్ఫెట్ డ్రైవర్ ఐసి నిలిపివేయబడిందని ఇది నిర్ధారిస్తుంది.

మెయిన్స్ ఎసి విఫలమైనప్పుడు, రిలే స్విచ్ రెండూ దాదాపు ఒకేసారి ఆఫ్ అవుతాయి, ఎందుకంటే సిరీస్ రివర్స్ బయాస్డ్ డయోడ్ కారణంగా 470 యుఎఫ్ కెపాసిటర్ ఇప్పుడు డిపిడిటిపై ప్రభావం చూపదు.

ఒకే కామన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా ఇన్వర్టర్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి మోస్ఫెట్ బాడీ డయోడ్లను ఉపయోగించడం గురించి ఇది మా వివరణను ముగించింది. ఒకే సాధారణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగించి అంతర్నిర్మిత బ్యాటరీ ఛార్జర్‌లతో చౌకైన, కాంపాక్ట్ ఆటోమేటిక్ ఇన్వర్టర్లను నిర్మించడానికి ఈ ఆలోచన చాలా మంది అభిరుచి గలవారిని అనుమతిస్తుంది.