Fullbridgekonfigurationer

Fullbridgekonfigurationer är en klass av elektronikkretsar där fyra switchar—ofta MOSFETar eller IGBT:er—är arrangerade som en brygga, ofta kallad en H-brygga, för att driva en last. Lasten ansluts mellan bryggans mittpunkter, vilket möjliggör bidirektionell spänning och fyra kvadranter av operation. Denna konstruktion används främst i kraftomvandlare och motorstyrningar där man behöver växla mellan positiva och negativa lastpolariteter eller mellan olika effektlägen.

Funktion och styrning: två diagonalt motsatta switchar slås på samtidigt för att ge +Vdc över lasten, och de andra två för -Vdc. Genom att använda pulsbreddsmodulering PWM kan likströmmen från källan omvandlas till en växel eller till en önskad effekt. Unipolär eller bipolär modulering används beroende på krav på frekvens och effekt. För att undvika shoot-through måste dödtid införas mellan på- och avslag, och switcharnas kroppsdioder hanterar energi under övergångar.

Fördelar och användningsområden: fullbridge ger fyra kvadranter, bidirektionell ström, högre lastspänning eller effekt per komponent och god kontroll över växelutgången. Typiska tillämpningar inkluderar DC-motorstyrningar, växelriktare i solenergi- eller energilagringssystem samt laboratorieutrustningar och allmänna invertsystem. Designen kräver noggrann gate-drive och skyddsåtgärder, såsom överström– och överspänningsskydd, samt eventuell galvanisk isolation mellan styrning och högspänning.

Varianter och moduleringstaktiker: olika sätt att modulera används, till exempel bipolär PWM och unipolär PWM, samt olika sätt att ansluta lasten (till exempel som differentialutgång).