¿Puedo usar un controlador de puerta dual de lado alto y lado bajo como controlador dual de lado bajo?

Algunos antecedentes: estoy construyendo un inversor de CC a CA de 350 VA, en parte por mi propia curiosidad, pero principalmente para un proyecto de diseño senior para mi licenciatura.

Lo que tengo conmigo son controladores duales monolíticos altos y bajos con un controlador de corriente máxima de 4A, que se muestran aquí. Mi primera etapa planificada será un medio puente tipo push-pull a través de la toma central de un transformador que secuestré de un UPS listo para usar. Haré esto como onda cuadrada mod, porque el transformador tiene una clasificación de frecuencia de red y no tengo tiempo para obtener nada diferente. Esa salida será rectificada, almacenada y puenteada con mi experimento real, que debería ser una salida de onda sinusoidal de baja distorsión.

El arreglo mod-square push-pull no necesita un controlador de lado alto, debido a que no tiene uno para hablar.

Entonces, mi pregunta:

Dado lo que tengo disponible, ¿puedo usar la salida del lado alto del controlador de puerta como salida del lado bajo? Lo miro, y parece que solo tendría que omitir el capacitor y el diodo de arranque, conectar Vb a Vcc y conectar Vs a GND, y luego (creo) debería funcionar.

Tengo algo de tiempo, pero tengo recursos limitados y realmente solo quería saber antes de ir y grabar un tablero. Tampoco tengo un montón de MOSFET por ahí para explotar mientras aprendo. Además, usar un solo IC me ahorraría algo de espacio en la placa, y los chips tienen retrasos de propagación coincidentes internamente.

Agradecería cualquier comentario sobre esta aplicación o cualquier otra cosa que la comunidad quisiera compartir.

Debería funcionar, pero por $ 3, ¿por qué no obtener uno adecuado? ¡Después de todo, es para su título! Alternativamente, use dos y olvídese de los controladores superiores. ¿Seguramente el riesgo debe ser un factor para algo tan importante como esto?
Si esto fuera un prototipo para la fabricación, definitivamente obtendría un lado bajo dual nativo. Todavía podría. El retraso de propagación entre dos controladores podría ser de hasta 80 nanosegundos en comparación con los 35 ns integrados como máximo. No es realmente un problema en esta frecuencia. Pero tengo varios de estos conductores en mi poder ahora mismo. ¿Seguramente la capacidad de usar componentes comunes para múltiples funciones agrega valor? Y tiene buenos descuentos por volumen. Estoy abierto a todas y cada una de las opiniones.
Incluyendo la clara posibilidad de que debería callarme y conseguir un papel diferente.
No lo vi en la especificación IR, pero ¿el dispositivo proporciona "supresión", por lo que hay una brecha distinta de 20-50 ns entre el apagado de un FET y el encendido del otro? Además, ¿por qué no está considerando usar un regulador reductor para proporcionar el voltaje de CC de la toma central y luego usar los MOSFET para cambiar alto y bajo al transformador?
Porque yo soy ese tipo de persona tonta. La verdad es que no se me había ocurrido. Y no estoy seguro de ser personalmente capaz de controlar razonablemente el ciclo de trabajo en condiciones de carga. He demostrado ser bastante malo en los bucles de retroalimentación, pero me pondré manos a la obra. En cuanto a la supresión, estoy bastante seguro de que solo depende de mí no hacer algo estúpido con las entradas independientes. Los terminales no están invirtiendo ni nada, son solo dos entradas de unidades lógicas diferentes que se han construido para que las señales se propaguen casi a la misma velocidad.
Si te convences de no usar un regulador de dinero, no lo hagas. Puede hacer un regulador reductor de sincronización usando su chip existente y estos son fáciles de controlar porque el ciclo de trabajo x el voltaje de entrada es igual al voltaje de salida. Simplemente agregue un filtro de paso bajo LC y listo. Googlealo y mira a lo que me refiero. El único efecto de carga se debe a la resistencia distinta de cero de los mosfets push-pull. Acabo de hacer uno de 200 vatios usando un temporizador 555 que cambia a 100 kHz. Fácil, funcionó a la primera.
¿No necesitaría compensar el cambio de entrada de voltaje? ¿O simplemente forzaste el pin de reinicio 555 bajo en el límite? ¿O quizás jugar con el pin de control?
sí, lo haría PERO eso no implica un ciclo de retroalimentación: si v se duplica, reduce a la mitad el ciclo de trabajo y eso no es demasiado difícil y no hay posibilidad de inestabilidad.
Usé 555 como generador de diente de sierra alimentando un comparador. El ciclo de trabajo de salida del comparador fue controlado por el voltaje de demanda de CC en la otra entrada. Esta entrada se redujo o aumentó a medida que el voltaje de suministro aumentó o disminuyó por encima de un punto de ajuste nominal
Ves, ese es el tipo de elegancia simple para el que no estoy programado. Gracias por eso. ¿Qué comparador de sabores usaste?
para el modelo de producción voy a usar un LTC6992. Échale un vistazo. Es un solo chip que toma una entrada analógica de 0 a 1 voltios y produce PWM a una frecuencia definida por una resistencia.
Eso sí, todavía soy tímido para esa licenciatura. Entonces, si entiendo correctamente este IC, está generando internamente la onda de diente de sierra para hacer su ciclo de trabajo, por lo que ahora puede pasar el voltaje analógico a través de un divisor resistivo. ¿Se trata de eso?
Solo búscalo en Google amigo, es casi autoexplicativo.
Gracias por todo esto. La Universidad de Houston en realidad no requiere que un estudiante pase por convertidores de potencia antes de llegar al proyecto de diseño senior, por lo que no tengo mucho conocimiento práctico sobre este tema, solo lo que he improvisado y la amabilidad de los desconocidos.

Respuestas (2)

Sí, puede usar ambos como controladores de lado bajo, aunque el lado alto se filtra para evitar el disparo simultáneo por falla, lo que resulta en una banda muerta requerida para la conmutación de tótem, por lo que no tiene efecto en medio puente.

Editar:

Creo que el chip es una unidad de salida complementaria que va a lo que entiendo es conducir el lado bajo en medio puente con el centro .tap a DC. Es algo así como un medio puente de diodo secundario que usa 2 diodos y una conexión a tierra central. Por lo tanto, hay compensaciones de VI cuando se usa este método, menos voltaje, más corriente. Este chip tiene buenos filtros de banda muerta para la conmutación en el lado alto, pero no lo necesitará.

Exploraría las compensaciones de los interruptores inductivos de drenaje abierto frente a las salidas activas de tres niveles (puente completo) con métodos 0, +V, -V para inversores sinusoidales. Mire los interruptores IGBT , que son los preferidos para los controladores de motores de gran potencia sinusoidal.

Si fuera mi diseño, usaría los interruptores de resistencia MOSFET o IGBT más bajos que pudiera pagar, en miliohmios. Lea todo esto sobre Switching...Theory in semi's. entonces decide. Compara el antiguo SCR, MoSFET con IGBT y tipos de compuerta mejorada más nuevos. Toshiba también los fabrica.

Gran cosa, pero pensé que en estos niveles de potencia los IGBT no estaban realmente justificados. Max 350 VA a 120 voltios rms? Y definitivamente, una vez que termine este proyecto, quiero jugar con un diseño IGBT de seno puro de varios niveles.
Además, este es en realidad un esquema de inversor de tres niveles que estoy armando.

Después de una extensa discusión en los comentarios, esto es lo que haría. El puente H que propone para la etapa de salida de CA está bien; eso es lo correcto, pero entre su batería y ese puente H necesita controlar el nivel de CC: la salida de CA deberá regularse y la forma más fácil de hacerlo en mi libro es alimentar el circuito del puente H con una CC de nivel variable. Para esto, usaría un convertidor reductor síncrono por las siguientes razones: -

  • Síncrono significa mayor eficiencia (95 % frente al 90 % sin sincronización)
  • El voltaje de salida es simplemente el voltaje de entrada x la relación espacio-marca
  • Reducir el espacio de marca cuando aumenta Vsuministro de entrada O aumentar la relación de espacio de marca cuando cae Vsuministro no requiere retroalimentación; se puede hacer usando alimentación directa.

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Debe usar uno de sus controladores IR para controlar dos FET de canal N que realizan la conmutación, pero asegúrese de proporcionar una pequeña banda muerta. Puede hacer esto usando una puerta AND y una puerta NOR: alimente una onda cuadrada y una onda cuadrada retrasada por 50 ns en ambas y observe las formas de onda de salida. El retraso puede ser simplemente una red RC: -

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Tenga en cuenta que la puerta OR que se muestra arriba debe ser una puerta NOR y, preferiblemente, tanto AND como NOR deben ser dispositivos de activación Schmitt.

Para PWM usaría esto: -

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¡Gracias por publicar para poder votar! Decidí aceptar la respuesta de Joe, ya que abordaba directamente la pregunta del controlador, pero realmente enderezó todo mi diseño. Si pudiera votar cinco veces, lo haría.
¿Puedo usar un controlador de puerta dual de lado alto y lado bajo como controlador dual de lado bajo?
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