如果你想知道是否有一种简单的方法来实现h桥驱动电路,而不使用复杂的引导在这个阶段,下面的想法将精确地解决你的疑问。
在本文中,我们学习了如何使用p沟道和n沟道MOSFET构建一个通用的全桥或h桥MOSFET驱动电路,可以用来制作高效率的驱动电路汽车,逆变器,以及许多不同的功率转换器。
这个想法完全摆脱了标准的4n通道h桥驱动拓扑,它必须依赖于复杂的自启动网络。
标准n通道全桥设计的优缺点
我们知道,全桥MOSFET驱动器是最好的实现合并n通道MOSFET的所有4个器件在系统中。主要的优点是这些系统在功率传输和散热方面提供的高效率。
这是由于事实n沟道mosfet在其漏源端子上指定最小的RDSon电阻,确保最小的电流电阻,使设备上的散热和散热器更小。
然而,实现上述是不容易的,因为所有4通道设备不能在没有二极管/电容自举网络附加设计的情况下进行和运行中心负载。
引导网络需要进行一些计算,并巧妙地放置组件,以确保系统正确工作。这似乎是基于h桥拓扑的4通道MOSFET的主要缺点,普通用户发现很难配置和实现。
另一种方法
另一种制造简单通用的h桥驱动模块的方法是,通过消除两个高边n沟道mosfet,并取代p沟道的对应器件,从而保证高效率,同时摆脱复杂的自举。
有人可能会问,如果它如此简单和有效,为什么它不是一个标准的推荐设计?答案是,虽然这种方法看起来更简单,但有一些缺点,可能会导致使用P通道和N通道MOSFET组合的这种全桥配置的效率较低。
首先,p沟道mosfet通常具有较高的RDSon电阻这可能会导致设备上不均匀的散热和不可预知的输出结果。第二个危险可能是穿透现象,这可能会对设备造成即时的伤害。
也就是说,处理上述两个障碍要比设计一个冒险的自举电路容易得多。
上述两个问题可以通过以下方法消除:
- 选择具有最低RDSon规格的p沟道mosfet,这可能几乎等于互补的n沟道器件的RDSon等级。例如,在我们提出的设计中,你可以发现IRF4905被用于p通道mosfet,其额定RDSon电阻为0.02欧姆,非常低。
- 通过增加适当的缓冲级和使用来自可靠的数字源的振荡器信号来对抗射击。
一个简单的通用h桥MOSFET驱动器
下图显示的是基于p通道/ n通道的通用h桥MOSFET驱动电路,其设计似乎以最小的风险提供最大的效率。
它是如何工作的
以上h型桥的设计工作都是非常基础的。这个想法最适合逆变器应用,有效地将低功率直流转换成市电级交流。
12V电源可以从任何需要的电源中获得,例如用于逆变器应用的电池或太阳能电池板。
使用4700 uF滤波电容,通过22欧姆限流电阻和12V稳压器进行适当的调节,以增加稳定性。
稳定的直流电源用于给振荡器电路供电,确保其工作不受逆变器开关瞬态的影响。
振荡器的交替时钟输出馈电到Q1, Q2 BJTs的基底,这些BJTs是标准小信号BC547晶体管,定位为缓冲/逆变器级,用于驱动具有精度的主要MOSFET级。
默认情况下,BC547晶体管通过其各自的基极电阻分压器电位处于ON开关状态。
这意味着在空闲状态下,没有振荡器信号,p沟道mosfet总是打开,而n沟道mosfet总是关闭。在这种情况下,在中心的负载,这是一个变压器一次绕组没有电力,保持关闭。
当时钟信号被馈送到指示点时,来自时钟脉冲的负信号实际上通过100 uF电容接地BC547晶体管的基压。
这种情况交替发生,导致n沟道MOSFET从h桥的一个臂打开。现在,因为桥的p沟道MOSFET的手臂已经开启,使一个p沟道MOSFET和一个n沟道MOSFET在对角两边同时开启,导致电源电压流在这些场效应管和主变压器的一个方向。
对于第二个交替时钟信号,重复同样的动作,但对于桥的另一个对角臂,使电源以另一个方向流过变压器一次。
开关模式与任何标准h桥完全相似,如下图所示:
这个P和N通道mosfet的触发器开关的左右对角臂不断重复响应交替的时钟信号输入从振荡器级。
因此,变压器一次也以同样的模式切换,使12V的方波交流流过一次,相应地转换成220v或120v的交流方波通过变压器的二次。
频率取决于振荡器信号输入的频率,220v输出可以是50hz, 120v AC输出可以是60hz,
可以使用哪一种振荡器电路
振荡器信号可以来自任何基于数字IC的设计,如IC 4047, SG3525, TL494, IC 4017/555, IC 4013等。
甚至晶体管不稳电路可以有效地用于振荡电路。
下面的振荡器电路例子可以与上面讨论的全桥模块理想地使用。振荡器有一个固定的50hz输出,通过一个晶体传感器。
非常有趣,我有很多问题要问你,我需要你给我发一封邮件,我要给你发一些电路,我要做的和简单的焊机逆变器到160A
亲爱的先生Swagatam
是否有简单的电路可以测量占空比。
先谢谢你的好意
亲爱的Ehsan,直流电压表可以用来判断占空比,因为占空比的平均电压值与表上的直流电压成正比。
如何将直流电压转换为频率?
我在你的帖子里找到了解决办法。
再次感谢。♥️
没问题!
这个想法看起来很棒,我会尝试一下并给出反馈。谢谢你的辛勤工作。
很高兴你喜欢它,希望它为你工作!
我理解对了吗,这个12V是变成220V了?你能再解释一下吗?
是的,这是一个直流到交流的逆变电路!
你好先生,
我有一个问题,如何使用数据表在选择写组件使用我的全桥类D 500W供应负载8欧姆。你能帮帮我吗?
你好Peter,你是指你的500w逆变器的MOSFET规格吗?
嗨,Swagatam,谢谢你帮助我们制作我们的自制项目。是否有可能使用更强大的mosfet (V漏源= 200v或500v)与相同的V门源在这个电路中?
谢谢你,tirdad,是的,这是可能的,你可以用更高规格的mosfet替换mosfet,但是你必须确保P和N通道mosfet的RDsON规格几乎是相似的。
栅极电压可以是相同的较高的额定mosfet电压也,在10和20 V之间
我有一个项目,给240 VAC Enphase微型逆变器提供电网模拟240 VAC正弦波信号。我遇到的主要问题是反向电流。我必须有反向阻断IGBT。我从240伏交流电纯正弦波逆变器给变压器240至240伏交流电给桥式整流器240伏交流电到240伏直流电给H桥式IGBT。我需要什么驱动IGBT有正弦波240vac输出。模拟240vac的电网是非常粗糙的电路。唯一需要关注的是反向电流,不要使电路短路
你将需要一个SPWM驱动电路,这样你就可以用这个SPWM切割低侧igbt,并将240V直流转换为240V正弦交流。
3种最佳无变压器逆变器电路
我把驱动器和电路igbt连接起来。这是在600v AC上的3个充电的驱动器。J,ai essayé plieurs电路振荡可以让我不控制变化。这个电路可以用0%到100%的电位器来变换。我爱你!
我要看三相充电原理图,然后我才能弄清楚如何连接调光电路和三相电路。