Тем, кто не знаком с содержанием первой статьи, очень рекомендую сначала прочесть первую. Если Вы это не сделаете, весь смысл написанного ниже, Вам будут не понятен, как бы Вы не старались.
В заключении предыдущей статьи, я писал, что дальнейшее изменение инвертора я не планирую. Но обстоятельства, как всегда у меня бывает, изменились. Ещё совсем недавно казалось, что все возможные варианты построения сигнальной части с использованием микросхемы IR2153, уже рассмотрены, и ничего нового здесь придумать, а тем более – упростить, уже нельзя. Но я вновь удивлен. Нет предела совершенству (шучу).
Но обо всём – по-порядку.
Схема ниже – это просто полная схема инвертора с использованием LM393 в сигнальной части. Привожу просто для Вашего удобства – в первой части статьи – её не было.
Две схемы ниже – примеры использования в сигнальной части не оптических, а обычных драйверов для полумостов. Специально привожу в качестве примера сразу две схемы, чтобы было понятно, что возможны очень разные варианты их использования. Но чтобы без затруднений использовать подобные драйвера, необходимо внимательно почитать даташиты, разобраться, как они устроены и их особенности. Даже если Вы познакомитесь лишь с теми двумя драйверами, которые изображены на схемах, это сильно облегчит Вам жизнь.
Должен обратить Ваше внимание на то, две приведённые выше схемы именно в таком виде я не паял, но вся силовая часть с указанными драйверами именно в таком включении, используется уже давно и успешно…Будем надеяться, что драйверы, подмены сигнальной части не заметят.n И ещё один нюанс — во всех схемах я увеличил номинал ёмкости RC цепи, стоящей между управляющим электродом и катодом TL431, до 10 нФ ( с прежним номиналом, при большой нагрузке инвертора, в цепи обратной связи возникал неприятный паразитный колебательный процесс).
Ещё одно важное отличие — в схемах с обычными драйверами, логика работы компараторов в схеме сигнальной части с применением LM393, изменена. Здесь они формируют «нормальные» ( а не инверсные, как необходимо для оптических драйверов) импульсы – с активной частью из нуля в единицу.
Применение подобных драйверов в данных инверторах даже более предпочтительно, чем оптических потому, что они имеют очень высокое входное сопротивление ( более 100 Ком ), что значительно уменьшает общее потребление тока сигнальной частью. И наличие триггера Шмидта на входе оказывается совсем не лишним…
Именно эти два обстоятельства, подтолкнули меня попробовать сделать ещё один вариант сигнальной части. Его реализация сулила большие выгоды. И надежды оправдались. Вот как выглядит наш «новый победитель». Он умиляет своей простотой и аскетизмом. Вся эта сигнальная часть потребляет всего 4 мА — балластный резистор – отдыхает.
Собрал его на маленькой плате и проверил совместно с силовой частью. Результат порадовал – хорошо управляется (формирует импульсы от нуля до максимума), мало ест. Элементы в верхнем и нижнем каналах не подбирал – просто поставил одинаковые номиналы.
Есть совет по правильному выбору номинала балластного резистора.
Упоминаю про это особо, вот почему – у микросхемы IR2153 есть встроенный стабилитрон на 15,6V в цепи питания. Надо помнить об этом. Критерий выбора номинала балластного резистора, следующий – подбором номинала необходимо добиться, чтобы напряжение питания сигнальной части при средней нагрузке инвертора установилось в районе (14,5-14,8) Вольт. Если выбрать номинал меньший достаточного, то есть риск, что напряжение достигнет 15,6 Вольт, при этом откроется защитный стабилитрон, и сигнальная часть начнёт потреблять больший ток, попусту греющий балластный резистор. Если номинал балластного резистора будет великоват, то при большой нагрузке инвертора напряжение питания инвертора будет проседать до (9-10) Вольт. Это не опасно, но просто – бессмысленно.
Несмотря на свою простоту, подобный инвертор можно сделать довольно мощным. Указанные на схеме драйверы имеют довольно большие допустимые пиковые токи – у IR2113S +/- 2 Ампера, а у FAN7371 до +/- 4 Ампера. Что позволяет использовать достаточно мощные силовые ключи (или их пары).
Изображение ниже – рисунок всей платы и субмодуль сигнальной части с использованием драйвера IR2113S. Так как силовая часть инвертора практически неизменна, и особых нареканий не вызывает, исполнение сигнальной части в виде субмодуля оказалось очень удобным.
На этот раз зарекаться, что сигнальная часть больше изменяться не будет – не буду. Но, откровенно говоря, она уже и так до безобразия проста — и хотеть от неё большего – просто неразумно.
Если возникнут вопросы , замечания и изменения, достойные освещения в рамках данной статьи — статья будет дополнена.
Тема на форуме с обсуждением статьи
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
Схема №1.
Драйвер питания и MOSFETIR21531
ОС1, ОС2
КомпараторLM3931
ИС источника опорного напряженияTL4311
Т1, Т2
Полевой транзистор2
Оптопара1
Оптический драйвер2
VD1-VD5
Диод5
VD6
Диодный мост1
С1
Конденсатор2400 пФ1
С2, С8, С11
Конденсатор1000 пФ3
С3, С4
Конденсатор1500 пФ2
С5
Электролитический конденсатор100 мкФ1
С6, С7
Конденсатор1 мкФ2
С9, С10
Электролитический конденсатор150 мкФ 250 В2
С12
Электролитический конденсатор470 мкФ1
С13
Конденсатор0.01 мкФ1
R1, R5, R10, R11
Резистор10 кОм4
R2, R3, R6
Резистор16 кОм3
R4
Подстроечный резистор11.3 кОм1
R7, R19, R21
Резистор1 кОм3
R8, R9
Резистор27 Ом2
R12, R16
Резистор3.6 кОм2
1 ВтR13
Резистор51 Ом1
R14, R15
Подстроечный резистор100 кОм2
R17
Резистор360 Ом1
1 ВтR18
Резистор3.3 кОм1
R20
Резистор6.3 кОм1
Rш
Резистор0.1 Ом и менее1
ШунтF1
Предохранитель4 А1
Трансформатор1
От компьютерного блока питания
Катушка индуктивности1
Bat
Аккумуляторная батарея1
Схема №2.
Драйвер питания и MOSFETIR21531
МикросхемаIR2113S1
OC1, OC2
КомпараторLM3931
ИС источника опорного напряженияTL4311
Т1, Т2
Полевой транзистор2
Оптопара1
VD1-VD4
Диод4
VD5
Диодный мост1
С1
Конденсатор2400 пФ1
С2, С8, С11
Конденсатор1000 пФ3
С3, С4
Конденсатор1500 пФ2
С5, С6
Конденсатор1 мкФ2
С7
Электролитический конденсатор100 мкФ1
С9, С10
Электролитический конденсатор150 мкФ 250 В2
С12
Электролитический конденсатор470 мкФ1
С13
Конденсатор0.01 мкФ1
R1, R5, R7, R8, R11, R12
Резистор10 кОм6
R2, R3, R6
Резистор16 кОм3
R4
Резистор11.3 кОм1
R9, R10
Резистор27 Ом2
R13, R14
Резистор5.1 кОм2
1 ВтR15
Резистор51 Ом1
1 ВтR16, R17
Резистор100 кОм2
R18
Резистор360 Ом1
1 ВтR19
Резистор3.3 кОм1
R20, R22
Резистор1 кОм2
R21
Резистор6.3 кОм1
Rш
Резистор0.1 Ом и менее1
ШунтF1
Предохранитель2 А1
Трансформатор1
От компьютерного блока питания
Катушка индуктивности1
Схема №3.
Драйвер питания и MOSFETIR21531
ОС1, ОС2
КомпараторLM3931
МикросхемаFAN73712
Аналог IRS21850S
ИС источника опорного напряженияTL4311
Оптопара1
VD1-VD5
Диод5
VDS
Диодный мост1
Т1, Т2
Полевой транзистор2
С1
Конденсатор2400 пФ1
С2, С8
Конденсатор1000 пФ2
С3, С4
Конденсатор1500 пФ2
С5
Электролитический конденсатор100 мкФ1
С6, С7, С12
Конденсатор0.1 мкФ3
С9, С10
Электролитический конденсатор150 мкФ 250 В2
С11
Конденсатор2200 пФ1
С13
Электролитический конденсатор470 мкФ1
С14
Конденсатор0.01 мкФ1
R1, R5, R7, R8, R11, R12
Резистор10 кОм6
R2, R3, R6
Резистор16 кОм3
R4
Резистор11.3 кОм1
R9, R10
Резистор27 Ом2
R13, R14
Резистор5.1 кОм2
1 ВтR15, R17
Резистор220 кОм2
R16
Резистор51 Ом1
R18
Резистор360 Ом1
1 ВтR19
Резистор3.3 кОм1
R20, R22
Резистор1 кОм2
R21
Резистор6.3 кОм1
Rш
РезисторМенее 0.1 Ом1
ШунтF1
Предохранитель4 А1
Трансформатор1
Катушка индуктивности1
Схема №4.
Драйвер питания и MOSFETIR21531
МикросхемаIR2113S1
ИС источника опорного напряженияTL4311
Т1, Т2
Полевой транзистор2
Оптопара1
VD1-VD8
Диод8
VD9
Диодный мост1
С1-С3
Конденсатор2200 пФ3
С4, С5
Конденсатор1 мкФ2
С6
Электролитический конденсатор100 мкФ1
С7, С10
Конденсатор1000 пФ2
С8, С9
Электролитический конденсатор150 мкФ 250 В2
С11
Электролитический конденсатор470 мкФ1
С12
Конденсатор0.01 мкФ1
R1, R7, R8
Резистор10 кОм3
R2, R3
Резистор220 Ом2
R4
Резистор330 Ом1
R5, R6
Резистор27 Ом2
R9, R10
Резистор5.6 кОм2
1 ВтR11
Резистор51 Ом1
1 ВтR12, R13
Резистор100 кОм2
R14
Резистор360 Ом1
1 ВтR15
Резистор3.3 кОм1
R16, R18
Резистор1 кОм2
R17
Резистор6.3 кОм1
Rш
Резистор0.1 Ом и менее1
ШунтF1
Предохранитель2 А1
Трансформатор1
От компьютерного блока питания
Катушка индуктивности1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- 2153+Dif+2113_100714lay.lay (78 Кб)