ההודעה הבאה מתארת מעגל מהפך של גלי סינוס ששונה על ידי גשר H באמצעות ארבעה מוספטים בערוץ n. בואו ללמוד עוד על תפקוד המעגל.

קונספט ה- H-Bridge

כולנו יודעים כי בין טיפולוגיות המהפך השונות, גשר ה- H הוא היעיל ביותר, מכיוון שהוא אינו מחייב שימוש בשנאי ברז מרכזיים, ומאפשר שימוש בשנאים עם שני חוטים. התוצאות הופכות טובות עוד יותר כאשר מעורבים ארבעה מוספיות בערוץ N.

עם שנאי בעל שני חוטים המחובר לגשר H פירושו שהסלילה הנלווית מאפשרת לעבור את תנודות משיכת הדחיפה בצורה קדימה לאחור. זה מספק יעילות טובה יותר מכיוון שהרווח הנוכחי שאפשר להשיג כאן נהיה גבוה יותר מהטופולוגיות הרגילות של הברז המרכזי.

עם זאת דברים טובים לעולם אינם קלים להשגה או ליישום. כשמוספטים מסוג זהה מעורבים ברשת גשר H, הנהיגה שלהם ביעילות הופכת לבעיה גדולה. זה נובע בעיקר מהעובדות הבאות:

כידוע, טופולוגיית גשר H משלבת ארבעה מוספטים לפעולות שצוינו. כשארבעתם הם סוגים של ערוץ N, נהיגה של המוספטים העליונים או של המוספלים בצד הגבוה הופכת לבעיה.

הסיבה לכך היא שבמהלך ההולכה מוספטים עליונים חווים כמעט אותה פוטנציאל פוטנציאל במסוף המקור שלהם כמו מתח האספקה, בגלל נוכחות עמידות העומס במסוף המקור.

זה אומר שהמוספטים העליונים נתקלים ברמות מתח דומות בשער ובמקור שלהם בזמן ההפעלה.

מכיוון שעל פי המפרט, מתח המקור חייב להיות קרוב לפוטנציאל ההולכה היעיל, המצב מונע באופן מיידי את ההתנהלות של המוספט המסוים, וכל המעגל נעצר.

על מנת להחליף את המוספטים העליונים ביעילות יש ליישם אותם במתח שער גבוה לפחות 6 וולט ממתח האספקה הזמין.

כלומר אם מתח האספקה הוא 12 וולט, היינו נדרשים לפחות 18-20 וולט בשער המסגדים בצד הגבוה.

שימוש בארבעה מוספטים של ערוץ N עבור המהפך

מעגל המהפך המוצע של גשר ה- H בעל מוספוטים של 4 n ערוץ מנסה להתגבר על בעיה זו על ידי הכנסת רשת אתחול מתח גבוהה יותר להפעלת מסגדי הצד הגבוהים.

שערי N1, N2, N3, N4 לא ממקור ה- IC 4049 מסודרים כמעגל מכפיל מתח, המפיק כ -20 וולט מהספק הזמין של 12 וולט.

מתח זה מוחל על המוספטים בצד הגבוה באמצעות מספר טרנזיסטורי NPN.

המוסגים בצד הנמוך מקבלים את מתח השער ישירות מהמקורות המתאימים.

התדר המתנודד (מוט הטוטם) נגזר ממונה IC סטנדרטי לעשור, IC 4017.

אנו יודעים כי IC 4017 מייצר רצפי פלטים גבוהים על פני 10 פינות הפלט שצוינו. לוגיקת הרצף נסגרת ברצף כשהיא קופצת מסיכה אחת לאחרת.

כאן משתמשים בכל 10 הפלטים כך שה- IC לעולם לא יקבל סיכוי לייצר מיתוג שגוי של פינים הפלט שלו.

הקבוצות של שלוש היציאות המוזנות למוספות שומרות על רוחב הדופק למידות סבירות. התכונה גם מספקת למשתמש את האפשרות לשנות את רוחב הדופק שמוזן למוספטים.

על ידי צמצום מספר היציאות למוספטים המתאימים, ניתן להפחית ביעילות את רוחב הדופק ולהיפך.

משמעות הדבר היא שניתן לשנות כאן את ה- RMS במידה מסוימת, והופך את המעגל ליכולת מעגל גל סינוס שונה.

השעונים ל- IC 4017 נלקחים מרשת המתנד של bootstrapping עצמה.

התדר המתנדנד של מעגל האתחול קבוע בכוונה ב -1 קילוהרץ, כך שהוא הופך להיות ישים גם להנעת IC4017, אשר בסופו של דבר מספק פלט של כ- 50 הרץ למעגל מהפך גשר H המחובר 4 ערוצים.

ניתן לפשט את העיצוב המוצע כפי שמופיע כאן:

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

“עקרון עבודה של מנוע סרוו AC ”

הגשר המלא הפשוט הבא או מהפך גלי סינוס ששונה מחצי גשר פותח גם על ידי. הרעיון אינו משלב ערוצי 2 P ו- 2 n ערוצי תצורה לתצורת גשר ה- H ומיישם ביעילות את כל הפונקציות הדרושות ללא רבב.

IC 4049 pinouts

כיצד מוגדר מעגל המהפך מבחינה שלבית

המעגל יכול להיות מחולק בעצם לשלושה שלבים, כלומר. שלב המתנד, שלב הנהג ושלב תפוקת הגשר המלא.

בהתבוננות בתרשים המעגלים המוצג, ניתן להסביר את הרעיון בנקודות הבאות:

IC1 שהוא ה- IC555 מחובר במצב הסטנדרטי שלו, והוא אחראי על הפקת הפולסים הנדרשים או התנודות.

הערכים של P1 ו- C1 קובעים את התדירות ואת מחזור החובה של התנודות שנוצרו.

IC2 שהוא מונה / מחלק עשור IC4017, מבצע שתי פונקציות: אופטימיזציה של צורת הגל ומתן טריגר בטוח לשלב הגשר המלא.

מתן הפעלה בטוחה למוספטים היא הפונקציה החשובה ביותר המבוצעת על ידי IC2. בואו ללמוד כיצד זה מיושם.

כיצד תוכנן IC 4017 לעבוד

כפי שכולנו יודעים את הפלט של רצפי IC4017 בתגובה לכל שעון קצה עולה המופעל על סיכת הקלט שלו # 14.

הפולסים מ- IC1 יוזמים את תהליך הרצף כך שהפולסים קופצים מסיכה אחת לשנייה בסדר הבא: 3-2-4-7-1. כלומר, בתגובה להזנת כל דופק קלט הפלט של ה- IC4017 יהפוך גבוה מסיכה # 3 לסיכה # 1 והמחזור יחזור על עצמו כל עוד הקלט בסיכה 14 נמשך.

ברגע שהפלט מגיע לסיכה מספר 1 הוא מאופס באמצעות סיכה מס '15, כך שהמחזור יכול לחזור על עצמו מסיכה מספר 3.

ברגע שבו סיכה 3 גבוהה, שום דבר לא מתנהל בפלט.

ברגע שהדופק לעיל קופץ לסיכה מס '2 הוא הופך גבוה שמפעיל את T4 (N-channel mosfet מגיב לאות חיובי), בו זמנית מוליך גם הטרנזיסטור T1, האספן שלו יורד נמוך ובאותו רגע מפעיל את T5, שהוא מוסף ערוץ P מגיב לאות הנמוך באספן T1.

כאשר T4 ו- T5 פועלים, הזרם עובר מהמסוף החיובי דרך השנאי המעורב המתפתל TR1 אל מסוף הקרקע. זה דוחף את הזרם דרך TR1 לכיוון אחד (מימין לשמאל).

ברגע הבא, הדופק קופץ מסיכה מס '2 לסיכה מס' 4, מכיוון שסיכה זו ריקה, שוב שום דבר לא מוליך.

אולם כאשר הרצף קופץ מסיכה מספר 4 לסיכה מס '7, T2 מוליך וחוזר על הפונקציות של T1 אך בכיוון ההפוך. כלומר הפעם T3 ו- T6 מוליכים את הזרם על פני TR1 בכיוון ההפוך (משמאל לימין). המחזור משלים את תפקוד גשר ה- H בהצלחה.

לבסוף, הדופק קופץ מהסיכה הנ'ל לסיכה מס '1 שם הוא מאופס בחזרה לסיכה מס' 3 והמחזור חוזר על עצמו.

החלל הריק בסיכה מס '4 הוא החשוב ביותר, מכיוון שהוא שומר על הביטחון לחלוטין מפני כל 'ירי' אפשרי ומבטיח תפקוד מלא של 100% של הגשר המלא, תוך הימנעות מצורך ומעורבות של נהגי מוספט מסובכים.

ה- Pinout הריק עוזר גם ליישם את צורת גל הסינוס האופיינית והגולמית הנדרשת, כפי שמוצג בתרשים.

העברת הדופק על פני ה- IC4017 מהסיכה מספר 3 לסיכה מספר 1 מהווה מחזור אחד, שעליו לחזור על עצמו 50 או 60 פעמים על מנת ליצור את מחזורי 50 הרץ או 60 הרץ הנדרשים בפלט TR1.

לכן הכפלת מספר הפינים ב 50 נותנת 4 x 50 = 200 הרץ. זהו התדר שיש לקבוע בכניסה של IC2 או ביציאה של IC1.

התדר עשוי להיות מוגדר בקלות בעזרת P1.

ניתן לשנות את תכנון המעגל המהפך של גלי הסינוס המלא בגשר המלא בדרכים שונות, בהתאם להעדפות הפרט.

האם ליחס מרווח הסימנים של IC1 יש השפעה כלשהי על תכונות הדופק? .... על מה לחשוב.