يصف المنشور التالي دائرة عاكس موجة جيبية معدلة لجسر H باستخدام أربعة قنوات من mosfets. دعونا نتعلم المزيد عن عمل الدائرة.

مفهوم H-Bridge

نعلم جميعًا أنه من بين أنماط العاكس المختلفة ، يعتبر جسر H هو الأكثر كفاءة ، لأنه لا يتطلب استخدام محولات الصنبور المركزية ، ويسمح باستخدام محولات بسلكين. تصبح النتائج أفضل عندما تشارك أربعة mosfets N- قناة.

مع وجود محول سلكيين متصلين بجسر H يعني أن الملف المرتبط يسمح له بالمرور عبر تذبذبات الدفع والسحب بطريقة أمامية عكسية. يوفر هذا كفاءة أفضل حيث يصبح المكسب الحالي الذي يمكن تحقيقه هنا أعلى من طبولوجيا نوع الحنفية المركزية العادية.

لكن الأشياء الأفضل ليست سهلة الحصول عليها أو تنفيذها. عندما يتم تضمين mosfets من النوع المتطابق في شبكة H-bridge ، فإن قيادتها بكفاءة تصبح مشكلة كبيرة. يرجع في المقام الأول إلى الحقائق التالية:

كما نعلم ، فإن طوبولوجيا الجسر H يشتمل على أربعة موزفيت للعمليات المحددة. مع كونهم الأربعة من أنواع N-channel ، فإن قيادة mosfets العلوية أو mosfets عالية الجانب تصبح مشكلة.

هذا لأنه أثناء التوصيل ، تواجه mosfets العلوية نفس مستوى الإمكانات تقريبًا عند محطة المصدر الخاصة بها مثل جهد الإمداد ، نظرًا لوجود مقاومة الحمل عند طرف المصدر.

وهذا يعني أن أجهزة mosfets العلوية تأتي بمستويات جهد مماثلة عند البوابة والمصدر أثناء التشغيل.

نظرًا لأنه وفقًا للمواصفات ، يجب أن يكون جهد المصدر قريبًا من إمكانات الأرض للتوصيل الفعال ، ويمنع الوضع على الفور Mosfet المعين من التوصيل ، وتوقف الدائرة بأكملها.

من أجل تبديل الفسيفساء العلوية بكفاءة ، يجب تطبيقها بجهد بوابة لا يقل عن 6 فولت من جهد الإمداد المتاح.

بمعنى أنه إذا كان جهد الإمداد هو 12 فولت ، فسنطلب ما لا يقل عن 18-20 فولت عند بوابة الموصلات عالية الجانب.

استخدام 4 N-Channel Mosfets للعاكس

تحاول دائرة العاكس H-bridge المقترحة والتي تحتوي على 4 قنوات mosfets للتغلب على هذه المشكلة من خلال إدخال شبكة تمهيد عالية الجهد لتشغيل mosfets عالية الجانب.

يتم ترتيب بوابات N1 و N2 و N3 و N4 NOT من IC 4049 كدائرة مضاعفة للجهد ، والتي تولد حوالي 20 فولت من إمداد 12V المتاح.

يتم تطبيق هذا الجهد على mosfets عالية الجانب عبر زوج من الترانزستورات NPN.

تستقبل mosfets منخفضة الجانب جهد البوابة مباشرة من المصادر المعنية.

التردد المتذبذب (عمود الطوطم) مشتق من عداد العقد القياسي IC ، IC 4017.

نحن نعلم أن IC 4017 يولد تسلسلًا للمخرجات العالية عبر دبابيس الإخراج العشرة المحددة. منطق التسلسل يغلق بشكل خافت لأنه يقفز من دبوس إلى آخر.

هنا يتم استخدام جميع المخرجات العشرة بحيث لا تتاح لـ IC أبدًا فرصة إنتاج تبديل غير صحيح لمنافذ الإخراج الخاصة به.

تحافظ مجموعات النواتج الثلاثة التي يتم تغذيتها إلى mosfets على عرض النبض لأبعاد معقولة. توفر الميزة أيضًا للمستخدم إمكانية تعديل عرض النبض الذي يتم تغذيته على mosfets.

من خلال تقليل عدد النواتج إلى mosfets المعنية ، يمكن تقليل عرض النبض بشكل فعال والعكس صحيح.

هذا يعني أن RMS قابل للتعديل هنا لبعض النطاقات ، ويجعل الدائرة قدرة دائرة موجة جيبية معدلة.

يتم أخذ الساعات إلى IC 4017 من شبكة مذبذب التمهيد نفسها.

يتم تثبيت التردد المتذبذب لدائرة الإقلاع عن قصد عند 1 كيلو هرتز ، بحيث يصبح قابلاً للتطبيق لقيادة IC4017 أيضًا ، والذي يوفر في النهاية حوالي 50 هرتز لدائرة العاكس ذات الجسر H ذات 4 قنوات N.

يمكن تبسيط التصميم المقترح كثيرًا كما هو موضح هنا:

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

“أضواء الأشعة تحت الحمراء للرؤية الليلية ”

تم تطوير الجسر الكامل البسيط التالي أو عاكس الموجة الجيبية المعدل بنصف الجسر بواسطتي. لا تتضمن الفكرة قناة 2 P و 2 n قناة mosfets لتكوين H-bridge وتنفذ بشكل فعال جميع الوظائف الضرورية بشكل لا تشوبه شائبة.

دبوس IC 4049

كيف يتم تكوين دائرة العاكس على مستوى المرحلة

يمكن تقسيم الدائرة بشكل أساسي إلى ثلاث مراحل ، بمعنى. مرحلة المذبذب ومرحلة السائق ومرحلة إخراج mosfet للجسر الكامل.

بالنظر إلى الرسم البياني الموضح ، يمكن شرح الفكرة بالنقاط التالية:

IC1 وهو IC555 موصّل بأسلاك في وضعه المستقر القياسي ، وهو مسؤول عن توليد النبضات أو التذبذبات المطلوبة.

تحدد قيم P1 و C1 التردد ودورة العمل للتذبذبات المتولدة.

IC2 وهو عداد عقد / مقسم IC4017 ، يؤدي وظيفتين: تحسين شكل الموجة وتوفير تشغيل آمن لمرحلة الجسر الكامل.

إن توفير تشغيل آمن لل mosfets هو أهم وظيفة يقوم بها IC2. دعنا نتعلم كيف يتم تنفيذها.

كيف تم تصميم IC 4017 للعمل

كما نعلم جميعًا إخراج تسلسل IC4017 استجابةً لكل ساعة حافة صاعدة مطبقة عند طرف الإدخال رقم 14.

تبدأ النبضات من IC1 عملية التسلسل بحيث تقفز النبضات من دبوس إلى آخر بالترتيب التالي: 3-2-4-7-1. بمعنى ، استجابةً لتغذية كل نبضة إدخال ، سيصبح خرج IC4017 مرتفعًا من الدبوس رقم 3 إلى الدبوس رقم 1 وستتكرر الدورة طالما استمر الإدخال في Pin # 14.

بمجرد أن يصل الإخراج إلى الدبوس رقم 1 ، تتم إعادة تعيينه عبر الدبوس رقم 15 ، بحيث يمكن تكرار الدورة مرة أخرى من الدبوس رقم 3.

في اللحظة التي يكون فيها الدبوس رقم 3 مرتفعًا ، لا يحدث شيء عند الإخراج.

في اللحظة التي يقفز فيها النبض أعلاه إلى الدبوس رقم 2 ، يصبح مرتفعًا والذي يقوم بتبديل ON T4 (يستجيب mosfet للقناة N للإشارة الإيجابية) ، وفي نفس الوقت يعمل الترانزستور T1 أيضًا ، ينخفض المجمع الخاص به والذي في نفس المفاتيح الفورية ON T5 ، وهو تستجيب القناة P-channel mosfet للإشارة المنخفضة عند جامع T1.

مع T4 و T5 ON ، يمر التيار من الطرف الموجب عبر المحول المتعرج المتعرج TR1 عبر الطرف الأرضي. هذا يدفع التيار عبر TR1 في اتجاه واحد (من اليمين إلى اليسار).

في اللحظة التالية ، يقفز النبض من الدبوس رقم 2 إلى الدبوس رقم 4 ، نظرًا لأن هذا pinout فارغ ، مرة أخرى لا يوجد شيء.

ومع ذلك ، عندما يقفز التسلسل من الدبوس رقم 4 إلى الدبوس رقم 7 ، فإن T2 تجري وتكرر وظائف T1 ولكن في الاتجاه العكسي. أي أن T3 و T6 يقومان هذه المرة بتحويل التيار عبر TR1 في الاتجاه المعاكس (من اليسار إلى اليمين). الدورة تكمل عمل جسر H بنجاح.

أخيرًا ، يقفز النبض من الدبوس أعلاه إلى الدبوس رقم 1 حيث يتم إعادة تعيينه إلى الدبوس رقم 3 وتستمر الدورة في التكرار.

تعد المساحة الفارغة في الدبوس رقم 4 هي الأكثر أهمية ، لأنها تحافظ على mosfets آمنة تمامًا من أي `` إطلاق نار '' ممكن وتضمن عملًا لا تشوبه شائبة 100 ٪ للجسر الكامل مع تجنب الحاجة وإشراك برامج تشغيل mosfet المعقدة

يساعد pinout الفارغ أيضًا على تنفيذ شكل موجة جيبية معدلة نموذجية ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

يشكل نقل النبضة عبر IC4017 من دبوسها رقم 3 إلى الدبوس رقم 1 دورة واحدة ، والتي يجب أن تتكرر 50 أو 60 مرة من أجل توليد دورات 50 هرتز أو 60 هرتز المطلوبة عند خرج TR1.

لذلك فإن ضرب عدد pinouts في 50 يعطي 4 × 50 = 200 هرتز. هذا هو التردد الذي يجب ضبطه عند إدخال IC2 أو عند إخراج IC1.

يمكن ضبط التردد بسهولة بمساعدة P1.

يمكن تعديل تصميم دائرة عاكس موجة جيبية معدلة للجسر الكامل المقترح بعدة طرق مختلفة حسب التفضيلات الفردية.

هل لنسبة مساحة علامة IC1 أي تأثير على ميزات النبض؟ .... شيء للتفكير فيه.