أبسط دائرة عاكس جسر كامل

من بين طوبولوجيا العاكس الموجودة المختلفة ، يعتبر الجسر الكامل أو طبولوجيا العاكس H-bridge الأكثر كفاءة وفعالية. قد ينطوي تكوين طوبولوجيا الجسر الكامل على الكثير من الأهمية ، ولكن مع ظهور الدوائر المتكاملة لبرنامج تشغيل الجسر الكامل ، أصبحت هذه الآن واحدة من أبسط محولات يمكن للمرء أن يبني.

ما هي طوبولوجيا الجسر الكامل

عاكس الجسر الكامل الذي يُطلق عليه أيضًا عاكس الجسر H ، هو أكثر طوبولوجيا العاكس كفاءة والتي تعمل على محولين من الأسلاك لتوصيل التيار المتذبذب بالدفع والسحب المطلوب إلى المرحلة الأولية. هذا يتجنب استخدام محولات مركزية بثلاثة أسلاك والتي ليست فعالة للغاية بسبب ضعف كمية اللف الأولي من المحولات ثنائية الأسلاك

تتيح هذه الميزة استخدام محولات أصغر والحصول على المزيد من مخرجات الطاقة في نفس الوقت. اليوم نظرًا لسهولة توفر الدوائر المتكاملة لسائق الجسر الكامل ، أصبحت الأشياء بسيطة تمامًا وأصبح إنشاء دائرة عاكس للجسر الكامل في المنزل لعبة للأطفال.

نناقش هنا دائرة عاكس جسر كامل باستخدام برنامج تشغيل الجسر الكامل IC IRS2453 (1) D من المقومات الدولية.

الشريحة المذكورة هي محرك IC متميز للجسر الكامل حيث أنها تهتم بمفردها بكل الأهمية الكبرى التي تنطوي عليها طبولوجيا الجسر H من خلال دوائرها المدمجة المتقدمة.

يحتاج المُجمِّع ببساطة إلى توصيل عدد قليل من المكونات خارجيًا لتحقيق عاكس جسر H كامل وعامل.

تتضح بساطة التصميم من الرسم البياني الموضح أدناه:

تشغيل الدائرة

يعتبر Pin14 و pin10 من نقاط توصيل الجهد العائم ذات الجانب العالي من IC. تحافظ مكثفات 1 فائق التوهج بشكل فعال على هذه الدبابيس الحاسمة بظل أعلى من الفولتية للتصريف في mosfets المقابلة ، مما يضمن بقاء إمكانات مصدر mosfet أقل من إمكانية البوابة للتوصيل المطلوب لل mosfets.

تمنع مقاومات البوابة إمكانية تصريف / تدفق المصدر عن طريق منع التوصيل المفاجئ للموزفت.

يتم إدخال الثنائيات عبر مقاومات البوابة من أجل التفريغ السريع لمكثفات البوابة / التصريف الداخلية خلال فترات عدم التوصيل لضمان الاستجابة المثلى من الأجهزة.

يتميز IC IRS2453 (1) D أيضًا بمذبذب مدمج ، مما يعني أنه لن تكون هناك حاجة إلى مرحلة مذبذب خارجي مع هذه الشريحة.

فقط بضعة مكونات خارجية سلبية تهتم بالتردد لقيادة العاكس.

يمكن حساب Rt و Ct للحصول على مخرجات تردد 50Hz أو 60 Hz عبر mosfets.

حساب مكونات تحديد التردد

يمكن استخدام الصيغة التالية لحساب قيم Rt / Ct:

f = 1 / 1.453 x Rt x Ct

حيث Rt في أوم و Ct في فاراد.

ميزة الجهد العالي

ميزة أخرى مثيرة للاهتمام لهذا IC هي قدرته على التعامل مع الفولتية العالية جدًا حتى 600 فولت مما يجعلها قابلة للتطبيق بشكل مثالي على العاكسات غير المحولة أو دوائر العاكس الفريت المدمجة.

كما يتضح من الرسم التخطيطي المعطى ، إذا تم تطبيق 330 فولت تيار مستمر يمكن الوصول إليه خارجيًا عبر '+/- خطوط التيار المتردد المصححة' ، يصبح التكوين على الفور عاكسًا بدون محول حيث يمكن توصيل أي حمل مقصود مباشرةً عبر النقاط المحددة على أنها 'تحميل' '.

بدلا من ذلك إذا كان عاديا محول تنحي ، يمكن توصيل الملف الأساسي عبر النقاط المحددة على أنها 'تحميل'. في هذه الحالة ، يمكن ربط '+ الخط المعدل للتيار المتردد' بالدبوس رقم 1 من IC وإنهائه بشكل شائع إلى بطارية (+) العاكس.

إذا تم استخدام بطارية أعلى من 15 فولت ، فيجب توصيل '+ الخط المعدل للتيار المتردد' مباشرة مع البطارية الموجبة بينما يجب تطبيق الدبوس رقم 1 مع تنحى منظم 12 فولت من مصدر البطارية باستخدام IC 7812.

على الرغم من أن التصميم الموضح أدناه يبدو سهلاً للغاية ، إلا أن التخطيط يتطلب اتباع بعض الإرشادات الصارمة ، يمكنك الرجوع إلى المنشور للتأكد تدابير الحماية الصحيحة لدائرة العاكس للجسر الكامل المقترحة.

ملاحظة:يرجى توصيل دبوس SD الخاص بـ IC بالخط الأرضي ، إذا لم يتم استخدامه لعملية إيقاف التشغيل.

مخطط الرسم البياني

جسر H بسيط أو عاكس جسر كامل باستخدام جهازي IC IR2110 نصف جسر

يوضح الرسم البياني أعلاه كيفية تنفيذ تصميم فعال لعكس الموجة المربعة للجسر الكامل باستخدام زوج من ICs IR2110 نصف الجسر.

الدوائر المتكاملة عبارة عن سائقي نصف جسر كامل ومزود بشبكة مكثف التمهيد المطلوبة لقيادة mosfets عالية الجانب ، وميزة الوقت الميت لضمان سلامة 100٪ لتوصيل mosfet.

تعمل الدوائر المتكاملة عن طريق التبديل بالتناوب بين موسفت Q1 / Q2 و Q3 / Q4 في ترادف ، بحيث في أي مناسبة عندما يكون Q1 قيد التشغيل ، يتم تبديل Q2 و Q3 تمامًا والعكس صحيح.

IC قادر على إنشاء التحويل الدقيق أعلاه استجابة للإشارات الموقوتة في مدخلات HIN و LIN الخاصة بهم.

يجب تشغيل هذه المدخلات الأربعة لضمان تشغيل HIN1 و LIN2 في أي لحظة بينما يتم إيقاف تشغيل HIN2 و LIN1 ، والعكس صحيح. يتم ذلك بمعدل ضعف معدل تردد خرج العاكس. مما يعني أنه إذا كان إخراج العاكس مطلوبًا ليكون 50 هرتز ، فيجب أن تتأرجح مدخلات HIN / LIN بمعدل 100 هرتز وما إلى ذلك.

دائرة المذبذب

هذه دائرة مذبذب تم تحسينها لتشغيل مدخلات HIN / LIN لدائرة العاكس كامل الجسر الموضحة أعلاه.

يتم استخدام 4049 IC واحدًا لتوليد التردد المطلوب وأيضًا لعزل تغذيات الإدخال المتناوبة للدوائر المتكاملة العاكس.

تحدد C1 و R1 التردد المطلوب لتذبذب أجهزة نصف الجسر ويمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:

f = 1 /1.2RC

بدلاً من ذلك ، يمكن تحقيق القيم من خلال بعض التجارب والخطأ.

محول الجسر الكامل المنفصل باستخدام الترانزستور

لقد درسنا حتى الآن طوبولوجيا عاكس الجسر الكامل باستخدام دوائر متكاملة متخصصة ، ومع ذلك يمكن بناء نفس الهيكل باستخدام أجزاء منفصلة مثل الترانزستورات والمكثفات ، ودون الاعتماد على الدوائر المتكاملة.

يمكن رؤية مخطط بسيط أدناه: