Cos'è un circuito a ponte intero
Il circuito a ponte intero è una struttura di circuito elettronico comune ampiamente utilizzata in campi quali la conversione di potenza, gli azionamenti di motori e gli inverter. Raggiunge una conversione e un controllo efficienti della potenza attraverso una combinazione di quattro elementi di commutazione (come MOSFET o IGBT). Questo articolo introdurrà in dettaglio il principio di funzionamento, gli scenari applicativi e i recenti temi caldi del circuito a ponte intero.
La struttura di base del circuito a ponte intero
Un circuito a ponte intero è costituito da quattro elementi di commutazione, solitamente divisi in due gruppi (braccio superiore e inferiore). Controllando l'accensione e lo spegnimento dell'interruttore, è possibile ottenere un flusso bidirezionale di corrente e un'inversione di tensione. Quella che segue è la tabella della struttura di base del circuito a ponte intero:
| componenti | Funzione |
|---|---|
| Interruttore del braccio superiore (Q1, Q2) | Controlla il flusso di corrente in avanti |
| Interruttore del braccio inferiore (Q3, Q4) | Controlla il flusso inverso della corrente |
| Caricare | Collegato al centro del braccio del ponte per ricevere l'energia elettrica convertita |
Come funziona il circuito a ponte intero
Il circuito a ponte intero realizza la commutazione della polarità della tensione su entrambe le estremità del carico accendendo alternativamente gli interruttori dei bracci superiore e inferiore. Ecco una breve descrizione della sua modalità di funzionamento:
| modalità di lavoro | stato dell'interruttore | tensione di carico |
|---|---|---|
| canale in avanti | Q1 e Q4 sono accesi, Q2 e Q3 sono spenti | Tensione positiva |
| conduzione inversa | Q2 e Q3 sono accesi, Q1 e Q4 sono spenti | tensione negativa |
| Stato spento | Tutti gli interruttori sono spenti | tensione zero |
Scenari applicativi di circuiti a ponte intero
I circuiti a ponte intero sono ampiamente utilizzati nei seguenti campi grazie alla loro elevata efficienza e flessibilità:
| Aree di applicazione | Uso specifico |
|---|---|
| conversione di potenza | Convertitori DC-DC, inverter |
| Azionamento del motore | Controllo motore DC senza spazzole (BLDC). |
| ricarica senza fili | Trasferimento di potenza ad alta frequenza |
Argomenti caldi recenti e contenuti caldi
Di seguito sono riportati gli argomenti caldi sui circuiti full-bridge e sulle tecnologie correlate su Internet negli ultimi 10 giorni:
| argomento | indice di calore | Contenuto principale |
|---|---|---|
| Applicazione del circuito a ponte intero nei veicoli a nuova energia | alto | Discutere lo schema di ottimizzazione del circuito a ponte intero nella ricarica dei veicoli elettrici e nella guida a motore |
| Vantaggi dei dispositivi GaN nei circuiti a ponte intero | dentro | Analizza come i componenti di commutazione in nitruro di gallio (GaN) migliorano l'efficienza dei circuiti a ponte intero |
| Design del convertitore risonante LLC a ponte intero | alto | Discutere la tecnologia soft switching e il miglioramento dell'efficienza della topologia LLC nei circuiti a ponte intero |
Sommario
Essendo un'efficiente topologia di conversione della potenza, il circuito a ponte intero svolge un ruolo importante in molti campi. Attraverso un ragionevole controllo della commutazione, è possibile ottenere una regolazione flessibile della tensione e della corrente per soddisfare le esigenze di diverse applicazioni. Recentemente, con l'avvento dei nuovi veicoli energetici e dei dispositivi GaN, l'ottimizzazione tecnica e l'espansione delle applicazioni dei circuiti a ponte intero sono diventati un tema scottante. In futuro, con il progresso della tecnologia dei semiconduttori, i circuiti a ponte intero mostreranno il loro potenziale in più campi.
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