가장 간단한 풀 브리지 인버터 회로

다양한 기존 인버터 토폴로지 중에서 풀 브리지 또는 H- 브리지 인버터 토폴로지가 가장 효율적이고 효과적인 것으로 간주됩니다. 풀 브리지 토폴로지 구성에는 너무 많은 중요도가 포함될 수 있지만 풀 브리지 드라이버 IC의 출현으로 이제는 가장 간단한 인버터 하나는 지을 수 있습니다.

풀 브리지 토폴로지 란?

H- 브리지 인버터라고도하는 풀 브리지 인버터는 필요한 푸시-풀 발진 전류를 1 차측으로 전달하기 위해 2 선 변압기를 작동하는 가장 효율적인 인버터 토폴로지입니다. 이렇게하면 2 선식 변압기보다 1 차 권선의 양이 두 배로별로 효율적이지 않은 3 선식 중앙 탭 변압기의 사용을 피할 수 있습니다.

이 기능을 통해 더 작은 변압기를 사용하고 동시에 더 많은 전력을 출력 할 수 있습니다. 오늘날에는 풀 브리지 드라이버 IC를 쉽게 사용할 수 있기 때문에 상황이 매우 간단 해지고 집에서 풀 브리지 인버터 회로를 만드는 것이 어린이 놀이가되었습니다.

여기에서는 International Rectifiers의 풀 브리지 드라이버 IC IRS2453 (1) D를 사용하는 풀 브리지 인버터 회로에 대해 설명합니다.

언급 된 칩은 고급 내장 회로를 통해 H- 브리지 토폴로지와 관련된 모든 주요 중요 사항을 단독으로 처리하므로 뛰어난 풀 브리지 드라이버 IC입니다.

어셈블러는 본격적으로 작동하는 H- 브리지 인버터를 구현하기 위해 몇 개의 부품을 외부에 연결하기 만하면됩니다.

디자인의 단순성은 아래 다이어그램에서 분명합니다.

회로 작동

Pin14 및 pin10은 IC의 하이 사이드 플로팅 공급 전압 핀아웃입니다. 1uF 커패시터는 이러한 중요한 핀아웃을 해당 MOSFET의 드레인 전압보다 높게 유지하여 MOSFET의 필요한 전도를 위해 MOSFET 소스 전위가 게이트 전위보다 낮게 유지되도록합니다.

게이트 저항기는 MOSFET의 갑작스러운 전도를 방지하여 드레인 / 소스 서지 가능성을 억제합니다.

게이트 저항을 가로 지르는 다이오드는 비 도통 기간 동안 내부 게이트 / 드레인 커패시터의 빠른 방전을 위해 도입되어 장치로부터 최적의 응답을 보장합니다.

IC IRS2453 (1) D에는 오실레이터가 내장되어있어이 칩에 외부 오실레이터 스테이지가 필요하지 않습니다.

몇 개의 외부 수동 ​​부품 만 인버터 구동 주파수를 관리합니다.

Rt 및 Ct는 MOSFET을 통해 의도하는 50Hz 또는 60Hz 주파수 출력을 얻기 위해 계산할 수 있습니다.

주파수를 결정하는 구성 요소 계산

다음 공식은 Rt / Ct 값을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

f = 1 / 1.453 x Rt x Ct

여기서 Rt는 Ohms이고 Ct는 Farads입니다.

고전압 기능

이 IC의 또 다른 흥미로운 특징은 최대 600V의 매우 높은 전압을 처리 할 수있어 무 변압 인버터 또는 소형 페라이트 인버터 회로에 완벽하게 적용 할 수 있다는 것입니다.

주어진 다이어그램에서 볼 수 있듯이 외부에서 액세스 할 수있는 330V DC가 '+/- AC 정류 라인'에 적용되는 경우 구성은 즉시 무 변압 인버터가되어 의도 된 부하를 '부하'로 표시된 지점에 직접 연결할 수 있습니다. '.

또는 평범한 경우 강압 변압기 1 차 권선을 '부하'로 표시된 지점에 연결할 수 있습니다. 이 경우 '+ AC 정류 라인'은 IC의 핀 # 1과 결합 될 수 있으며 인버터의 배터리 (+)에 공통으로 종단됩니다.

15V보다 높은 배터리를 사용하는 경우 '+ AC 정류 라인'을 배터리 양극에 직접 연결해야하며 핀 # 1은 IC 7812를 사용하여 배터리 소스에서 스텝 다운 조정 된 12V로 적용해야합니다.

아래에 표시된 디자인은 구성하기가 너무 쉬워 보이지만 레이아웃에는 몇 가지 엄격한 지침을 따라야합니다. 확인하려면 게시물을 참조하십시오. 올바른 보호 조치 제안 된 간단한 풀 브리지 인버터 회로.

노트:셧다운 동작에 사용되지 않는 경우 IC의 SD 핀을 접지선에 연결하십시오.

회로도

2 개의 하프 브리지 IC IR2110을 사용하는 간단한 H 브리지 또는 풀 브리지 인버터

위의 다이어그램은 두 개의 하프 브리지 IC IR2110을 사용하여 효과적인 풀 브리지 구형파 인버터 설계를 구현하는 방법을 보여줍니다.

IC는 하이 사이드 MOSFET을 구동하는 데 필요한 부트 스트래핑 커패시터 네트워크와 MOSFET 전도에 대해 100 % 안전을 보장하는 데드 타임 기능을 갖춘 본격적인 하프 브리지 드라이버입니다.

IC는 Q1 / Q2 및 Q3 / Q4 MOSFET을 교대로 전환하여 작동하므로 Q1이 ON 일 때 언제든지 Q2 및 Q3이 완전히 OF로 전환되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

IC는 HIN 및 LIN 입력에서 시간이 지정된 신호에 응답하여 위의 정확한 스위칭을 생성 할 수 있습니다.

이 4 개의 입력은 HIN1과 LIN2가 동시에 켜지고 HIN2와 LIN1이 꺼 지도록하기 위해 트리거되어야합니다. 이것은 인버터 출력 주파수의 두 배 비율로 수행됩니다. 인버터 출력이 50Hz 여야하는 경우 HIN / LIN 입력은 100Hz 속도로 진동해야합니다.

발진기 회로

이것은 위에서 설명한 풀 브리지 인버터 회로의 HIN / LIN 입력을 트리거하는 데 최적화 된 오실레이터 회로입니다.

단일 4049 IC는 필요한 주파수를 생성하고 인버터 IC의 교번 입력 피드를 분리하는 데 사용됩니다.

C1 및 R1은 하프 브리지 장치를 진동시키는 데 필요한 주파수를 결정하며 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

f = 1 /1.2RC

또는 시행 착오를 통해 값을 얻을 수 있습니다.

트랜지스터를 사용하는 개별 풀 브리지 인버터

지금까지 특수 IC를 사용하는 풀 브리지 인버터 토폴로지를 연구했지만, IC에 의존하지 않고 트랜지스터 및 커패시터와 같은 개별 부품을 사용하여 동일하게 구축 할 수 있습니다.

간단한 다이어그램은 아래에서 볼 수 있습니다.