Kini ipilẹ ti Circuit awakọ ti MOSFET agbara giga kan?

MOSFET agbara giga kanna, lilo awọn iyika awakọ oriṣiriṣi yoo gba awọn abuda iyipada oriṣiriṣi. Lilo iṣẹ ṣiṣe to dara ti Circuit awakọ le jẹ ki ẹrọ iyipada agbara ṣiṣẹ ni ipo iyipada ti o dara julọ, lakoko ti o kuru akoko iyipada, dinku awọn adanu iyipada, fifi sori ẹrọ ṣiṣe ṣiṣe, igbẹkẹle ati ailewu jẹ pataki nla. Nitorinaa, awọn anfani ati awọn aila-nfani ti Circuit awakọ taara ni ipa lori iṣẹ ti Circuit akọkọ, ipinfunni ti apẹrẹ ti Circuit awakọ jẹ pataki pupọ si. Thyristor kekere iwọn, ina àdánù, ga ṣiṣe, gun aye, rọrun lati lo, le awọn iṣọrọ da awọn rectifier ati ẹrọ oluyipada, ati ki o ko ba le yi awọn Circuit be labẹ awọn ayika ile ti yiyipada awọn iwọn ti awọn rectifier tabi inverter current.IGBT jẹ a apapo. ẹrọ tiMOSFETati GTR, eyiti o ni awọn abuda ti iyara iyipada iyara, iduroṣinṣin igbona ti o dara, agbara awakọ kekere ati Circuit awakọ ti o rọrun, ati pe o ni awọn anfani ti kekere foliteji lori ipinlẹ, foliteji giga ati lọwọlọwọ gbigba giga. IGBT gẹgẹbi ẹrọ iṣelọpọ agbara akọkọ, paapaa ni awọn aaye agbara giga, ni a ti lo ni ọpọlọpọ awọn ẹka.

Circuit awakọ pipe fun awọn ẹrọ iyipada MOSFET agbara giga yẹ ki o pade awọn ibeere wọnyi:

(1) Nigbati tube yiyi agbara ba wa ni titan, wiwakọ awakọ le pese ipilẹ ti o nyara ni kiakia, nitorinaa agbara awakọ to to nigbati o ba wa ni titan, nitorinaa dinku isonu titan.

(2) Lakoko adaṣe tube yiyi pada, ipilẹ lọwọlọwọ ti a pese nipasẹ Circuit awakọ MOSFET le rii daju pe tube agbara wa ni ipo idawọle ti o kun labẹ ipo fifuye eyikeyi, ni aridaju isonu idari kekere afiwera. Lati le dinku akoko ipamọ, ẹrọ naa yẹ ki o wa ni ipo itẹlọrun to ṣe pataki ṣaaju tiipa.

(3) tiipa, Circuit wiwakọ yẹ ki o pese awakọ ipilẹ ti o to lati yara fa awọn ọkọ ayọkẹlẹ to ku ni agbegbe mimọ lati dinku akoko ipamọ; ki o si fi yiyipada abosi cutoff foliteji, ki awọn-odè lọwọlọwọ ṣubu nyara lati din ibalẹ akoko. Nitoribẹẹ, tiipa ti thyristor tun jẹ nipataki nipasẹ ifasilẹ folti anode yiyipada lati pari tiipa naa.

Ni bayi, awọn thyristor wakọ pẹlu kan afiwera nọmba ti o kan nipasẹ awọn transformer tabi optocoupler ipinya lati ya awọn kekere foliteji opin ati ki o ga foliteji opin, ati ki o nipasẹ awọn iyipada Circuit lati wakọ awọn thyristor ifọnọhan. Lori IGBT fun lilo lọwọlọwọ ti module awakọ IGBT diẹ sii, ṣugbọn tun ṣepọ IGBT, itọju ara ẹni eto, iwadii ara ẹni ati awọn modulu iṣẹ ṣiṣe miiran ti IPM.

Ninu iwe yii, fun thyristor ti a lo, ṣe apẹrẹ awakọ idanwo idanwo, ki o da idanwo gidi duro lati fi mule pe o le wakọ thyristor naa. Bi fun awọn drive ti IGBT, iwe yi o kun ṣafihan awọn ti isiyi akọkọ orisi ti IGBT drive, bi daradara bi wọn ti o baamu wakọ Circuit, ati awọn julọ commonly lo optocoupler ipinya drive lati da awọn kikopa ṣàdánwò.

2. Iwadi Circuit Thyristor wakọ ni gbogbogbo awọn ipo iṣẹ thyristor jẹ:

(1) thyristor gba awọn foliteji anode yiyipada, lai ti ẹnu-bode gba ohun ti Iru foliteji, thyristor jẹ ninu awọn pipa ipinle.

(2) Thyristor gba foliteji anode siwaju, nikan ninu ọran ti ẹnu-ọna gba foliteji rere ti thyristor wa ni titan.

(3) Thyristor ni ipo idari, nikan kan awọn foliteji anode rere kan, laibikita foliteji ẹnu-ọna, thyristor tenumo lori idari, iyẹn ni, lẹhin itọsi thyristor, ẹnu-ọna ti sọnu. (4) thyristor ninu awọn ifọnọhan majemu, nigbati awọn ifilelẹ ti awọn Circuit foliteji (tabi lọwọlọwọ) dinku si sunmọ odo, awọn thyristor tiipa. A yan thyristor jẹ TYN1025, foliteji resistance rẹ jẹ 600V si 1000V, lọwọlọwọ si 25A. o nilo foliteji wakọ ẹnu-ọna jẹ 10V si 20V, lọwọlọwọ lọwọlọwọ jẹ 4mA si 40mA. ati lọwọlọwọ itọju rẹ jẹ 50mA, lọwọlọwọ lọwọlọwọ jẹ 90mA. boya DSP tabi CPLD nfa ifihan agbara titobi bi gun bi 5V. Ni akọkọ, niwọn igba ti titobi 5V sinu 24V, ati lẹhinna nipasẹ iyipada ipinya 2: 1 lati ṣe iyipada ifihan agbara 24V sinu ifihan agbara okunfa 12V, lakoko ti o pari iṣẹ ti ipinya foliteji oke ati isalẹ.

Esiperimenta Circuit oniru ati onínọmbà

Akọkọ ti gbogbo, awọn didn Circuit, nitori awọn ipinya transformer Circuit ni pada ipele ti awọnMOSFETẹrọ nilo ifihan agbara okunfa 15V, nitorinaa iwulo lati akọkọ titobi 5V ti nfa ifihan agbara sinu ifihan agbara okunfa 15V, nipasẹ ifihan agbara MC14504 5V, yipada sinu ifihan 15V, ati lẹhinna nipasẹ CD4050 lori abajade ti ifihan ifihan agbara awakọ 15V, ikanni 2 ti sopọ si ifihan agbara titẹ sii 5V, ikanni 1 ti sopọ si ikanni ti o wujade 2 ti sopọ si ifihan titẹ sii 5V, ikanni 1 jẹ ti a ti sopọ si awọn ti o wu ti 15V okunfa ifihan agbara.

Abala keji jẹ iyika oniyipada ipinya, iṣẹ akọkọ ti Circuit ni: ifihan agbara 15V ti o nfa, ti yipada si ifihan agbara 12V lati fa ẹhin itọsi thyristor, ati lati ṣe ifihan agbara 15V ati aaye laarin ẹhin. ipele.

Awọn ṣiṣẹ opo ti awọn Circuit ni: nitori awọnMOSFETIRF640 drive foliteji ti 15V, ki, akọkọ ti gbogbo, ni J1 wiwọle si 15V square igbi ifihan agbara, nipasẹ awọn resistor R4 ti a ti sopọ si awọn eleto 1N4746, ki awọn okunfa foliteji jẹ idurosinsin, sugbon tun lati ṣe awọn okunfa foliteji ni ko ga ju. , sisun MOSFET, ati lẹhinna si MOSFET IRF640 (ni otitọ, eyi jẹ tube iyipada, iṣakoso ti ẹhin opin ti ṣiṣi ati pipade. ẹhin ipari ti titan-titan ati pipa), lẹhin iṣakoso iṣẹ-ṣiṣe iṣẹ ti ifihan agbara awakọ, lati ni anfani lati ṣakoso akoko titan ati pipa ti MOSFET. Nigbati MOSFET wa ni sisi, deede si ilẹ D-polu rẹ, pipa nigbati o ba wa ni sisi, lẹhin iyipo ipari-ipari deede si 24 V. Ati pe oluyipada jẹ nipasẹ iyipada foliteji lati ṣe opin ọtun ti ifihan agbara 12 V. . Awọn ọtun opin ti awọn transformer ti wa ni ti sopọ si a rectifier Afara, ati ki o si awọn 12V ifihan agbara ti o wu lati asopo X1.

Awọn iṣoro ti o pade lakoko idanwo naa

Ni akọkọ, nigbati agbara ti wa ni titan, fiusi naa ti fẹ lojiji, ati nigbamii nigbati o ba ṣayẹwo Circuit naa, a rii pe iṣoro kan wa pẹlu apẹrẹ Circuit akọkọ. Ni ibẹrẹ, ni ibere lati dara ni ipa ti awọn oniwe-yipada tube o wu, awọn 24V ilẹ ati 15V ilẹ Iyapa, eyi ti o mu MOSFET ká ẹnu-bode G polu deede si awọn pada ti awọn S polu ti wa ni ti daduro, Abajade ni eke nfa. Itọju ni lati so 24V ati 15V ilẹ papọ, ati lẹẹkansi lati da idanwo naa duro, Circuit naa n ṣiṣẹ ni deede. Asopọ Circuit jẹ deede, ṣugbọn nigbati o ba kopa ninu ifihan agbara awakọ, MOSFET ooru, pẹlu ifihan agbara awakọ fun akoko kan, fiusi naa ti fẹ, ati lẹhinna ṣafikun ifihan agbara awakọ, fiusi naa ti fẹ taara. Ṣayẹwo awọn Circuit ri wipe awọn ipele ti o ga ojuse ọmọ ti awọn ifihan agbara drive jẹ ju tobi, Abajade ni MOSFET Tan-an akoko ti gun ju. Apẹrẹ ti iyika yii ṣe nigbati MOSFET ṣii, 24V ṣafikun taara si awọn opin MOSFET, ati pe ko ṣafikun resistor aropin lọwọlọwọ, ti akoko ba gun ju lati jẹ ki lọwọlọwọ ti tobi ju, ibajẹ MOSFET, iwulo lati ṣe ilana iwọn iṣẹ ti ifihan ko le tobi ju, ni gbogbogbo ni 10% si 20% tabi bẹ.

2.3 Ijerisi ti awọn drive Circuit

Ni ibere lati mọ daju awọn iṣeeṣe ti awọn drive Circuit, a lo o lati wakọ awọn thyristor Circuit ti a ti sopọ ni jara pẹlu kọọkan miiran, awọn thyristor ni jara pẹlu kọọkan miiran ati ki o egboogi-parallel, wiwọle si awọn Circuit pẹlu inductive reactance, awọn ipese agbara. jẹ 380V AC foliteji orisun.

MOSFET ni iyika yii, thyristor Q2, Q8 ti nfa ifihan agbara nipasẹ G11 ati G12 wiwọle, lakoko ti Q5, Q11 nfa ifihan agbara nipasẹ G21, G22 wiwọle. Ṣaaju ki o to gba ifihan agbara awakọ si ipele ẹnu-ọna thyristor, lati le ni ilọsiwaju agbara kikọlu ti thyristor, ẹnu-ọna thyristor ti sopọ si resistor ati capacitor. Yi Circuit ti wa ni ti sopọ si inductor ati ki o si fi sinu awọn ifilelẹ ti awọn Circuit. Lẹhin ti iṣakoso igun idari ti thyristor lati ṣakoso inductor nla sinu akoko iyika akọkọ, awọn iyika oke ati isalẹ ti igun alakoso ti iyatọ ifihan agbara ti idaji iyipo, G11 oke ati G12 jẹ ifihan agbara kan ni gbogbo ọna. nipasẹ awọn drive Circuit ti ni iwaju ipele ti awọn ipinya transformer ti wa ni sọtọ lati kọọkan miiran, kekere G21 ati G22 tun ti ya sọtọ lati ni ọna kanna ifihan agbara. Awọn ifihan agbara okunfa meji nfa idawọle anti-parallel thyristor rere ati adaṣe odi, loke ikanni 1 ti sopọ si gbogbo foliteji Circuit thyristor, ninu itọka thyristor o di 0, ati 2, 3 ikanni ti sopọ si thyristor Circuit si oke ati isalẹ awọn ifihan agbara ọna opopona, ikanni 4 jẹ iwọn nipasẹ sisan ti gbogbo thyristor lọwọlọwọ.

Ikanni 2 ṣe iwọn ifihan agbara okunfa rere, ti o fa loke itọka thyristor, lọwọlọwọ jẹ rere; Ikanni 3 ṣe iwọn ifihan agbara itusilẹ yiyipada, ti nfa iyipo isalẹ ti itọsi thyristor, lọwọlọwọ jẹ odi.

Circuit wakọ 3.IGBT ti Circuit IGBT wakọ semina ni ọpọlọpọ awọn ibeere pataki, ni ṣoki:

(1) wakọ awọn oṣuwọn ti jinde ati isubu ti awọn foliteji polusi yẹ ki o wa to tobi. Tan-an igbt, eti iwaju ti foliteji ẹnu-ọna ti o ga ni a ṣafikun si ẹnu-bode G ati emitter E laarin ẹnu-bode, nitorinaa o yara ni titan lati de akoko titan kuru ju lati dinku awọn ipadanu titan. Ni awọn IGBT tiipa, awọn ẹnu-ọna drive Circuit yẹ ki o pese awọn IGBT ibalẹ eti jẹ gidigidi ga tiipa foliteji, ati si awọn IGBT ẹnu-bode G ati emitter E laarin awọn ti o yẹ yiyipada foliteji irẹjẹ, ki awọn IGBT yara tiipa, kuru awọn tiipa akoko, din. isonu tiipa.

(2) Lẹhin ti IGBT ifọnọhan, awọn drive foliteji ati lọwọlọwọ pese nipa awọn ẹnu-ọna wakọ Circuit yẹ ki o wa to titobi fun awọn IGBT drive foliteji ati lọwọlọwọ, ki awọn agbara wu ti awọn IGBT jẹ nigbagbogbo ni a po lopolopo ipinle. Apọju igba diẹ, agbara wiwakọ ti a pese nipasẹ ọna wiwakọ ẹnu-ọna yẹ ki o to lati rii daju pe IGBT ko jade kuro ni agbegbe ekunrere ati ibajẹ.

(3) Circuit wiwakọ ẹnu-ọna IGBT yẹ ki o pese foliteji awakọ rere IGBT lati mu iye ti o yẹ, ni pataki ni ilana ṣiṣe kukuru kukuru ti ohun elo ti a lo ninu IGBT, foliteji awakọ rere yẹ ki o yan si iye ti o kere ju ti o nilo. Ohun elo iyipada ti foliteji ẹnu-bode ti IGBT yẹ ki o jẹ 10V ~ 15V fun ti o dara julọ.

(4) ilana tiipa IGBT, foliteji irẹwẹsi odi ti a lo laarin ẹnu-bode - emitter jẹ itọsi si tiipa iyara ti IGBT, ṣugbọn ko yẹ ki o mu tobi ju, gbigbe lasan -2V si -10V.

(5) ninu ọran ti awọn ẹru inductive nla, yiyi iyara pupọ jẹ ipalara, awọn ẹru inductive nla ni IGBT titan-titan ati pipa, yoo gbejade igbohunsafẹfẹ giga ati titobi giga ati iwọn dín ti foliteji iwasoke Ldi / dt , iwasoke ko rọrun lati fa, rọrun lati dagba bibajẹ ẹrọ.

(6) Bi IGBT ti lo ni awọn aaye ti o ga-foliteji, nitorinaa Circuit drive yẹ ki o wa pẹlu gbogbo iṣakoso iṣakoso ni agbara ti ipinya ti o lagbara, lilo lasan ti ipinya idapọmọra opiti iyara giga tabi ipinya idapọmọra.

Wakọ Circuit ipo

Pẹlu idagbasoke ti imọ-ẹrọ iṣọpọ, Circuit wiwakọ ẹnu-ọna IGBT lọwọlọwọ jẹ iṣakoso pupọ julọ nipasẹ awọn eerun amọpọ. Ipo iṣakoso tun jẹ awọn oriṣi mẹta:

(1) iru ti nfa taara ko si iyasọtọ itanna laarin awọn ifihan agbara titẹ sii ati ti o wu jade.

(2) wakọ ipinya ẹrọ oluyipada laarin titẹ sii ati awọn ifihan agbara ti o wu ni lilo ipinya oluyipada pulse, ipele foliteji ipinya to 4000V.

Awọn ọna 3 wa bi atẹle

Ọna palolo: abajade ti oluyipada Atẹle ni a lo lati wakọ IGBT taara, nitori awọn idiwọn ti isọdọtun folti-keji, o wulo nikan si awọn aaye nibiti iṣẹ-ṣiṣe iṣẹ ko yipada pupọ.

Ọna ti nṣiṣe lọwọ: ẹrọ oluyipada nikan n pese awọn ifihan agbara ti o ya sọtọ, ni Circuit ṣiṣu ampilifaya Atẹle lati wakọ IGBT, igbi wakọ dara julọ, ṣugbọn iwulo lati pese agbara oluranlọwọ lọtọ.

Ọna ipese ti ara ẹni: ẹrọ iyipada pulse ni a lo lati atagba agbara awakọ mejeeji ati iyipada igbohunsafẹfẹ giga-giga ati imọ-ẹrọ demodulation fun gbigbe awọn ifihan agbara kannaa, ti pin si ọna imudani-iru ara-ifunni ati imọ-ẹrọ pinpin akoko ti ara ẹni, ninu eyiti modulation -iru agbara ipese ti ara ẹni si afara atunṣe lati ṣe ina ipese agbara ti a beere, iyipada-igbohunsafẹfẹ ati imọ-ẹrọ demodulation lati atagba awọn ifihan agbara imọran.

3. Olubasọrọ ati iyatọ laarin thyristor ati IGBT wakọ

Thyristor ati IGBT wakọ Circuit ni iyato laarin awọn iru aarin. Ni akọkọ, awọn iyika awakọ meji ni a nilo lati ya sọtọ ẹrọ iyipada ati iṣakoso iṣakoso lati ara wọn, nitorinaa lati yago fun awọn iyika foliteji giga ni ipa lori iṣakoso iṣakoso. Lẹhinna, awọn mejeeji ni a lo si ifihan agbara awakọ ẹnu-ọna lati ṣe okunfa ẹrọ titan. Iyatọ naa ni pe awakọ thyristor nilo ifihan agbara lọwọlọwọ, lakoko ti IGBT nilo ifihan foliteji kan. Lẹhin itọnisọna ẹrọ iyipada, ẹnu-ọna ti thyristor ti padanu iṣakoso lilo ti thyristor, ti o ba fẹ pa thyristor, awọn ebute thyristor yẹ ki o fi kun si foliteji yiyipada; ati tiipa IGBT nikan nilo lati ṣafikun si ẹnu-ọna ti foliteji awakọ odi, lati tii IGBT naa.

4. Ipari

Iwe yii jẹ ipin akọkọ si awọn ẹya meji ti alaye, apakan akọkọ ti ibeere iyika thyristor wakọ lati da alaye naa duro, apẹrẹ ti iyika awakọ ti o baamu, ati apẹrẹ ti Circuit naa ni a lo si Circuit thyristor ti o wulo, nipasẹ kikopa ati experimentation lati fi mule awọn aseise ti awọn drive Circuit, awọn esiperimenta ilana konge ninu awọn igbekale ti awọn isoro duro ati ki o jiya pẹlu. Awọn keji apa ti awọn ifilelẹ ti awọn fanfa lori IGBT lori ìbéèrè ti awọn drive Circuit, ati lori igba lati siwaju agbekale awọn ti isiyi commonly lo IGBT wakọ Circuit, ati awọn ifilelẹ ti awọn optocoupler ipinya drive Circuit lati da awọn kikopa ati ṣàdánwò, lati fi mule awọn aseise ti awọn drive Circuit.