এইচ-ব্রিজ বুটস্ট্র্যাপিং

বুটস্ট্র্যাপিং একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যা আপনি সমস্ত এইচ-ব্রিজ বা এন-চ্যানেল ম্যাসফেটের সাথে পূর্ণ ব্রিজ নেটওয়ার্কগুলিতে পাবেন।

এটি এমন একটি প্রক্রিয়া যার মধ্যে উচ্চ পাশের ম্যাসফেটগুলির গেট / উত্স টার্মিনালগুলি একটি ভোল্টেজের সাথে স্যুইচ করা থাকে যা তার ড্রেন ভোল্টেজের চেয়ে কমপক্ষে 10V বেশি। অর্থ, যদি ড্রেনের ভোল্টেজটি 100 ভি হয়, তবে ড্রেন থেকে উচ্চতর দিকের মোসফেটের উত্সটিতে 100V এর সম্পূর্ণ স্থানান্তর সক্ষম করতে কার্যকর গেট / উত্স ভোল্টেজটি 110V হওয়া আবশ্যক।

বিনা বুটস্ট্র্যাপিং অভিন্ন ম্যাসফিটগুলি সহ এইচ-ব্রিজ টপোলজি সুবিধাটি কার্যকরভাবে কাজ করবে না।

আমরা ধাপে ধাপে ব্যাখ্যা দ্বারা বিশদটি বোঝার চেষ্টা করব।

এইচ-ব্রিজের সমস্ত 4 টি ডিভাইস যদি তাদের মেরুকরণের সাথে একরকম হয় তখনই একটি বুটস্ট্র্যাপিং নেটওয়ার্ক প্রয়োজনীয় হয়ে ওঠে। সাধারণত এগুলি এন-চ্যানেল ম্যাসফেটগুলি (4 পি-চ্যানেল সুস্পষ্ট কারণে কখনও ব্যবহার করা হয় না)।

নিম্নলিখিত চিত্রটি একটি স্ট্যান্ডার্ড এন-চ্যানেল এইচ-ব্রিজ কনফিগারেশন দেখায়

এই মোসফেট টপোলজির মূল কাজটি হ'ল 'লোড' বা ট্রান্সফর্মার প্রাথমিকটি এই চিত্রটিতে ফ্লিপ-ফ্লপ পদ্ধতিতে স্যুইচ করা। অর্থ, সংযুক্ত ট্রান্সফর্মার উইন্ডিং জুড়ে একটি বিকল্প ধাক্কা টান বর্তমান তৈরি করতে।

এটি বাস্তবায়নের জন্য তির্যকভাবে সাজানো মশাগুলি একই সাথে চালু / বন্ধ করা হয়। এবং এটি তির্যক জোড়গুলির জন্য পর্যায়ক্রমে সাইকেল করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, কিউ 1 / কিউ 4 এবং কিউ 2 / কিউ 3 জোড়গুলি একসাথে অন / অফে অফ করা হয়, পর্যায়ক্রমে। যখন Q1 / Q4 চালু থাকে, তখন Q2 / Q3 বন্ধ থাকে এবং বিপরীত হয়।

উপরের ক্রিয়াটি সংযুক্ত ট্রান্সফর্মার উইন্ডিং জুড়ে পর্যায়ক্রমে এর মেরুতা পরিবর্তন করতে প্রবাহিত করে। এর ফলে ট্রান্সফর্মারের মাধ্যমিক জুড়ে উত্সাহিত উচ্চ ভোল্টেজের কারণেও তার পোলারিটি পরিবর্তন হয়, ট্রান্সফরমারের দ্বিতীয় দিকে অভিযুক্ত এসি উত্পাদন করে বা আউটপুট পরিবর্তিত করে।

হাই-সাইড লো-সাইড ম্যাসেজগুলি কী

উপরের কিউ 1 / কিউ 2 কে হাই সাইড ম্যাসফেটগুলি বলা হয় এবং নীচের কিউ 3 / কিউ 4 কে নিম্ন পাশের মোশফেটগুলি বলা হয়।

নিম্ন পাশের মোসফেটের তাদের রেফারেন্স লেড রয়েছে (উত্স টার্মিনালগুলি) উপযুক্তভাবে গ্রাউন্ড লাইনের সাথে যুক্ত। তবে উচ্চ পাশের মোসফেটের রেফারেন্স গ্রাউন্ড লাইনে সরাসরি অ্যাক্সেস নেই, পরিবর্তে ট্রান্সফরমার প্রাথমিকের সাথে সংযুক্ত রয়েছে।

আমরা জানি যে কোনও মোডফেটের 'উত্স' টার্মিনাল বা বিজেটি-র জন্য ইমিটারটি সাধারণভাবে লোড পরিচালনা এবং স্যুইচ করতে সক্ষম করতে অবশ্যই সাধারণ গ্রাউন্ড লাইন (বা সাধারণ রেফারেন্স লাইন) এর সাথে সংযুক্ত থাকতে হবে।

এইচ-ব্রিজের মধ্যে যেহেতু উচ্চ পাশের মশাগুলি সাধারণ জমিটি সরাসরি অ্যাক্সেস করতে অক্ষম হয়, সাধারণ গেট ডিসি (ভিজিএস) দিয়ে কার্যকরভাবে তাদের চালু করা অসম্ভব হয়ে যায় become

এখানেই সমস্যা দেখা দেয় এবং বুটস্ট্র্যাপিং নেটওয়ার্কটি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

কেন এটি একটি সমস্যা?

আমরা সবাই জানি যে একটি বিজেটি সম্পূর্ণরূপে পরিচালনা করতে তার বেস / ইমিটারের মধ্যে সর্বনিম্ন 0.6V প্রয়োজন requires একইভাবে, কোনও মোসফেটের সম্পূর্ণরূপে পরিচালনার জন্য তার গেট / উত্স জুড়ে প্রায় 6 থেকে 9 ভি প্রয়োজন।

এখানে 'পুরোপুরি' অর্থ গেট / বেস ভোল্টেজ ইনপুটটির প্রতিক্রিয়াতে মোসফেট ড্রেন ভোল্টেজ বা বিজেটি কালেক্টর ভোল্টেজকে তাদের নিজ উত্স / ইমিটার টার্মিনালের কাছে সর্বোত্তম স্থানান্তর means

এইচ-ব্রিজে নিম্ন পাশের মশগুলগুলির তাদের স্যুইচিং পরামিতিগুলির সাথে কোনও সমস্যা নেই এবং এগুলি কোনও বিশেষ সার্কিটরি ছাড়াই স্বাভাবিকভাবে এবং সর্বোত্তমভাবে স্যুইচ করা যায়।

এর কারণ উত্স পিনটি সর্বদা শূন্য বা স্থল সম্ভাব্য থাকে এবং গেটটি উত্সের উপরে নির্দিষ্ট 12V বা 10V এ উন্নত করতে দেয়। এটি ম্যাসফেটের প্রয়োজনীয় স্যুইচিং শর্ত পূরণ করে এবং এটি ড্রেনের বোঝা পুরোপুরি স্থল পর্যায়ে টানতে দেয়।

এখন, উচ্চ পাশের মশাফটগুলি পর্যবেক্ষণ করুন। যদি আমরা এর গেট / উত্স জুড়ে 12 ভি প্রয়োগ করি, তবে মশফগুলি প্রথমে ভাল প্রতিক্রিয়া জানায় এবং উত্স টার্মিনালের দিকে ড্রেন ভোল্টেজ পরিচালনা করতে শুরু করে। যাইহোক, এটি হওয়ার সময়, লোডের উপস্থিতির কারণে (ট্রান্সফরমার প্রাথমিক উইন্ডিং) উত্স পিনটি একটি বর্ধমান সম্ভাবনা অনুভব করতে শুরু করে।

যখন এই সম্ভাবনাটি 6 ভি-র উপরে উঠে যায়, ম্যাসফেটটি স্টলিং শুরু করে, কারণ এটি পরিচালনার জন্য আর 'স্পেস' নেই, এবং উত্সের সম্ভাবনা 8V বা 10V এ পৌঁছানোর পরে মোসফেটটি কেবল সঞ্চালন বন্ধ করে দেয়।

আসুন নীচের সহজ উদাহরণের সাহায্যে এটি বুঝতে পারি।

এখানে লোডটি এইচ-ব্রিজের হাই-সাইড মোসফেট অবস্থার অনুকরণ করে, মোসফেটের উত্সে সংযুক্ত দেখা যায়।

এই উদাহরণে আপনি মোটর জুড়ে ভোল্টেজ পরিমাপ করলে আপনি এটি কেবল 7V হিসাবে দেখতে পাবেন, যদিও ড্রেনের পাশে 12 ভি প্রয়োগ করা হয়েছে।

এর কারণ 12 - 7 = 5V হল ন্যূনতম নূন্যতম গেট / উত্স বা ভি_জিএসএটিকে চালনা চালিয়ে যাওয়ার জন্য মশফেটটি ব্যবহার করছেন। যেহেতু এখানে মোটরটি 12 ভি মোটর এটি এখনও 7V সরবরাহের সাথে ঘোরানো।

ধরুন আমরা ড্রেনের 50V সরবরাহ এবং গেট / উত্সে 12 ভি সরবরাহ সহ একটি 50 ভি মোটর ব্যবহার করেছি, তবে উত্সটিতে আমরা কেবল 7V দেখতে পাচ্ছি, 50V মোটরটিতে একেবারে কোনও গতি নেই।

তবে, যদি আমরা মোসফেটের গেট / উত্স জুড়ে প্রায় 62V প্রয়োগ করি। এটি তত্ক্ষণাত্ মোসফেটটি চালু করে দেবে এবং সর্বোচ্চ উত্স 50 ডি ড্রেন স্তরে না পৌঁছা পর্যন্ত এর উত্স ভোল্টেজ দ্রুত বাড়তে শুরু করবে। তবে 50V সোর্স ভোল্টেজের পরেও 62V হওয়া গেটটি উত্সের চেয়ে 62 - 50 = 12V বেশি হবে, যা মোসফেট এবং মোটরটির সম্পূর্ণ পরিবাহীকরণ সক্ষম করে।

এটি সূচিত করে, উপরের উদাহরণে গেট সোর্স টার্মিনালের জন্য 50 ভি মোটরটিতে একটি পূর্ণ গতির সুইচং সক্ষম করতে প্রায় 50 + 12 = 62V এর মতো কিছু প্রয়োজন হবে। কারণ এটি ম্যাসফেটের গেট ভোল্টেজ স্তরটিকে নির্দিষ্ট 12V স্তরে যথাযথভাবে উন্নত করতে দেয় উত্স উপরে ।

মোসফেট কেন এমন উচ্চ Vgs দিয়ে জ্বলছে না

এটি কারণ গেট ভোল্টেজ (ভি_জিএস) প্রয়োগ করা হয়, ড্রেনের পাশের উচ্চ ভোল্টেজটি তাত্ক্ষণিকভাবে চালু করা হয় এবং এটি অতিরিক্ত গেট / উত্স ভোল্টেজ বাতিল করে উত্স টার্মিনালে ছুটে যায়। শেষ পর্যন্ত গেট / উত্সে কেবল কার্যকর 12 ভি বা 10 ভি রেন্ডার করা হয়।

অর্থ, যদি 100 ভি নিকাশী ভোল্টেজ হয় এবং 110 গেটটি গেট / উত্সে প্রয়োগ করা হয় তবে ড্রেন থেকে 100 ভি উত্সটিতে ছুটে যায়, প্রয়োগ গেট / উত্স সম্ভাব্য 100 ভি বাতিল করে দেয়, কেবলমাত্র 10V টি পদ্ধতিগুলি পরিচালনা করতে দেয়। সুতরাং মোসফেটটি জ্বলতে না দিয়ে নিরাপদে পরিচালিত করতে সক্ষম।

বুটস্ট্র্যাপিং কি

উপরের অনুচ্ছেদগুলি থেকে আমরা বুঝতে পেরেছিলাম যে কেন আমাদের এইচ-ব্রিজের উচ্চ পাশের ম্যাসফেটগুলির জন্য Vgs হিসাবে ড্রেন ভোল্টেজের চেয়ে প্রায় 10V বেশি প্রয়োজন।

উপরোক্ত পদ্ধতিটি সম্পাদনকারী সার্কিট নেটওয়ার্ককে এইচ-ব্রিজ সার্কিটের বুটস্ট্র্যাপিং নেটওয়ার্ক বলে।

স্ট্যান্ডার্ড এইচ-ব্রিজ ড্রাইভার আইসি-তে, ডায়োড এবং উচ্চতর ভোল্টেজের ক্যাপাসিটারটি উচ্চ পাশের ম্যাসফেটের গেট / উত্স যুক্ত করে বুটস্ট্র্যাপিং অর্জন করা হয়।

যখন নিম্ন পাশের মোসফেটটি চালু থাকে (হাই-সাইড এফইটি বন্ধ থাকে), এইচএস পিন এবং স্যুইচ নোডটি গ্রাউন্ড করা হয়। ভি_ডিডিবাইপাস ক্যাপাসিটারের মাধ্যমে সরবরাহ, বুটস্ট্র্যাপ ডায়োড এবং রেজিস্টারের মাধ্যমে বুটস্ট্র্যাপ ক্যাপাসিটারকে চার্জ করে।

লো-সাইড এফইটি বন্ধ করা হয় এবং হাই-সাইড চালু থাকলে গেট ড্রাইভারের এইচএস পিন এবং স্যুইচ নোড হাই ভোল্টেজ বাসের সাথে সংযুক্ত হয়ে যায় এইচভি বুটস্ট্র্যাপ ক্যাপাসিটার কিছু সঞ্চিত ভোল্টেজকে স্রাব করে (চার্জ করার সময় সংগ্রহ করা হয়) সিকোয়েন্স) গেট ড্রাইভারের এইচও এবং এইচএস পিনের মাধ্যমে হাই-সাইড এফইটি-তে দেখানো হয়েছে।

এই সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য আপনি উল্লেখ করতে পারেন এই নিবন্ধটি

একটি প্রাকটিক্যাল সার্কিট বাস্তবায়ন করা

উপরোক্ত ধারণাটি পুরোপুরি শেখার পরে, আপনি এইচ-ব্রিজ সার্কিট বাস্তবায়নের সঠিক পদ্ধতিটি সম্পর্কে এখনও বিভ্রান্ত হতে পারেন? সুতরাং এখানে একটি বিস্তৃত বিবরণ সহ আপনার সকলের জন্য একটি অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট।

উপরের এইচ-ব্রিজ অ্যাপ্লিকেশন ডিজাইনের কাজ নিম্নলিখিত পয়েন্টগুলি দিয়ে বোঝা যাবে:

এখানে গুরুত্বপূর্ণ দিকটি হ'ল 10uF জুড়ে একটি ভোল্টেজ বিকাশ করা যাতে এটি 'কাঙ্ক্ষিত লোড ভোল্টেজ' সমান হয়ে যায় এবং ওএন পিরিয়ডের সময় উচ্চতর পাশের মোসফেটগুলির গেটে সরবরাহ 12 ভি এর সমান হয়।

প্রদর্শিত কনফিগারেশন এটিকে খুব দক্ষতার সাথে কার্যকর করে।

কল্পনা করুন # 1 ঘড়ি বেশি, এবং # 2 ঘড়ি কম (যেহেতু তারা পর্যায়ক্রমে ক্লকিং করার কথা)।

এই পরিস্থিতিতে উপরের ডান মোসফেটটি বন্ধ হয়ে যায়, যখন নীচে বাম মোসফেটটি চালু থাকে।

10 ইউএফ ক্যাপাসিটারটি 1N4148 ডায়োড এবং লোয়ার মোসফেট ড্রেন / উত্সের মাধ্যমে দ্রুত + 12 ভি পর্যন্ত চার্জ করে।

পরবর্তী তাত্ক্ষণিক মধ্যে, ঘড়ির # 1 কম হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ঘড়ি # 2 উচ্চ হয়ে যায়, বাম 10uF জুড়ে চার্জটি উপরের বাম মোসফেটে স্যুইচ করে যা ততক্ষণে পরিচালনা শুরু করে।

এই পরিস্থিতিতে এর নিকাশী ভোল্টেজটি তার উত্সের দিকে ছুটে যেতে শুরু করে এবং একই সাথে ভোল্টেজগুলি 10uF ক্যাপাসিটারের মধ্যে এমনভাবে ঠেলাঠেলি শুরু করে যে বিদ্যমান চার্জ + 12 ভি তাত্ক্ষণিকভাবে মোসফেট টার্মিনাল থেকে ভোল্টেজগুলিকে ধাক্কা দেয় s

সোর্স টার্মিনালের মাধ্যমে 10uF ক্যাপাসিটারে ড্রেন সম্ভাবনার এই সংযোজনটি নিশ্চিত করে যে দুটি সম্ভাব্যতা এমএসএফইটি-র গেট / উত্স জুড়ে তাত্ক্ষণিক সম্ভাবনাকে ড্রেইন সম্ভাব্যতার উপরে + 12 ভি-র উপরে স্থাপন করতে সক্ষম করে।

উদাহরণস্বরূপ, যদি ড্রেন ভোল্টেজটি 100 ভি হিসাবে নির্বাচিত হয়, তবে এই 100 ভি 10uF এর দিকে ধাক্কা দেয় যার ফলে অবিচ্ছিন্ন ক্ষতিপূরণকারী সম্ভাব্য গেট ভোল্টেজ যা 100V এর ঠিক উপরে +12 বজায় রাখে।

আমি আশা করি এটি আপনাকে বুঝতে সহায়তা করেছে উচ্চ পাশের বুটস্ট্র্যাপিংয়ের প্রাথমিক কাজ বিচ্ছিন্ন ক্যাপাসিটার ডায়োড নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে।

উপসংহার

উপরের আলোচনা থেকে আমরা বুঝতে পারি যে উচ্চ পার্শ্বের মোশফিকে কার্যকরভাবে স্যুইচ অন চালনের জন্য সমস্ত এইচ-ব্রিজ টোপোলজিসের জন্য বুটস্ট্র্যাপিং গুরুত্বপূর্ণ is

এই প্রক্রিয়াতে উচ্চ পাশের মোসফেটের গেট / এমিটার জুড়ে উপযুক্তভাবে নির্বাচিত ক্যাপাসিটারটি প্রয়োগ করা ড্রেন ভোল্টেজ স্তরের চেয়ে 12 ভি উচ্চতর চার্জ করা হয়। কেবল যখন এটি ঘটে তখনই উচ্চ পাশের ম্যাসফেটগুলি সংযুক্ত লোডের উদ্দেশ্যযুক্ত পুশ পুল স্যুইচিংটি চালু করতে এবং সক্ষম করতে সক্ষম হয়।