Şol bir ýokary güýçli MOSFET, dürli hereketlendiriji zynjyrlaryň ulanylmagy dürli kommutasiýa aýratynlyklaryna eýe bolar. Sürüji zynjyryň oňat öndürijiligini ulanmak, kommutasiýa wagtyny gysgaltmak, kommutasiýa ýitgilerini azaltmak bilen, iş netijeliligini, ygtybarlylygyny we howpsuzlygyny gurmak möhüm ähmiýete eýe bolup, güýç kommutasiýa enjamyny has amatly kommutasiýa ýagdaýynda işledip biler. Şonuň üçin, sürüjiniň zynjyrynyň artykmaçlyklary we kemçilikleri esasy zynjyryň işleýşine gönüden-göni täsir edýär, sürüjiniň zynjyrynyň dizaýnynyň rasionalizasiýasy has möhümdir. Tiristoryň kiçi göwrümi, ýeňil agramy, ýokary netijeliligi, uzak ömri, ulanylmagy aňsat, düzediji we inwertory aňsatlyk bilen saklap bilýär we düzediji ýa-da inwertor tokynyň ululygyny üýtgetmek şerti bilen zynjyr gurluşyny üýtgedip bilmeýär. IGBT birleşýär enjamyMOSFETwe çalt kommutasiýa tizligine, gowy ýylylyk durnuklylygyna, kiçi hereketlendiriji güýjine we ýönekeý hereketlendiriji zynjyryna eýe bolan we döwletiň naprýa .eniýesiniň peselmeginiň, ýokary çydamly naprýa .eniýe we ýokary kabul ediş tokynyň artykmaçlyklaryna eýe bolan GTR. IGBT esasy energiýa çykaryjy enjam hökmünde, esasanam ýokary güýçli ýerlerde, dürli kategoriýalarda köplenç ulanylýar.
Powerokary kuwwatly MOSFET kommutasiýa enjamlary üçin iň amatly hereketlendiriji zynjyr aşakdaky talaplara laýyk gelmelidir:
.
. Saklaýyş wagtyny gysgaltmak üçin enjam ýapylmazdan ozal kritiki doýma ýagdaýynda bolmaly.
(3) ýapylsa, saklaýyş wagtyny azaltmak üçin esasy sebitde galan göterijileri çalt çekmek üçin sürüjiniň zynjyry ýeterlik ters hereketlendiriji üpjün etmeli; we gonuş wagtyny azaltmak üçin kollektor toky çalt düşer ýaly ters taraplaýyn kesiş naprýa .eniýesini goşuň. Elbetde, tiristoryň ýapylmagy henizem ýapylmagy tamamlamak üçin ters anod naprýa dropeniýesiniň peselmegi bilen bolýar.
Häzirki wagtda pes woltly ujuny we ýokary woltly ujuny aýyrmak üçin transformator ýa-da optokupler izolýasiýasy bilen deňeşdirip boljak mukdarda tiristor sürüjisi, soňra tirist geçirijisini herekete getirmek üçin öwrüliş zynjyry arkaly. Häzirki wagtda has köp IGBT sürüjilik modulyny ulanmak üçin IGBT-de, şeýle hem integrirlenen IGBT, ulgamyň özüni bejermek, öz-özüni anyklamak we IPM-iň beýleki funksional modullary.
Bu kagyzda, tiristor üçin, eksperimental sürüjiniň zynjyryny düzýäris we tiristory herekete getirip biljekdigini subut etmek üçin hakyky synagy bes edýäris. IGBT sürüjisi barada aýdylanda bolsa, bu kagyz esasan IGBT sürüjisiniň häzirki esasy görnüşleri, şeýle hem degişli hereketlendiriji zynjyry we simulýasiýa synagyny duruzmak üçin iň köp ulanylýan optokupler izolýasiýa sürüjisi bilen tanyşdyrýar.
2. Tiristoryň hereketlendiriji zynjyry, umuman, tiristoryň iş şertleri:
(1) tiristor ters anod naprýa .eniýesini kabul edýär, derwezäniň haýsy naprýa .eniýäni kabul edýändigine garamazdan, tiristor öçürilen ýagdaýynda.
(2) Tiristor öňdäki anod naprýa .eniýesini kabul edýär, diňe derwezäniň pozitiw naprýa .eniýesini kabul eden ýagdaýynda tiristor işleýär.
. (4) geçiriji ýagdaýynda tiristor, esasy zynjyr naprýa .eniýesi (ýa-da tok) nola çenli peselende, tiristor ýapylýar. Tiristory saýlaýarys, TYN1025, çydamly naprýa 600eniýe 600V-den 1000V, tok 25A çenli. derwezäniň hereketlendiriji naprýa .eniýesiniň 10V-den 20V, sürüjiniň tok 4mA-dan 40mA çenli bolmagyny talap edýär. hyzmat ediş tok 50mA, hereketlendirijiniň tok 90mA. ýa-da DSP ýa-da CPLD 5V uzynlykdaky signal amplitudasyny döredýär. Ilki bilen, ýokary we aşaky naprýa .eniýe izolýasiýasynyň işini tamamlaýarka, 5V amplitudany 24V-e, soň bolsa 2V 1 izolýasiýa transformatorynyň üsti bilen 24V trigger signalyny 12V trigger signalyna öwürmek üçin.
Synag zynjyrynyň dizaýny we derňewi
Ilki bilen, yzky etapda izolýasiýa transformator zynjyry sebäpli güýçlendiriji zynjyrMOSFETenjam 15V trigger signalyna mätäç, şonuň üçin ilki bilen 5V trigger signalyny 15V trigger signalyna, MC14504 5V signalynyň üsti bilen, 15V signalyna öwürmeli, soň bolsa 15V sürüjiniň signalyny emele getirýän CD4050 arkaly 2-nji kanal; 5V giriş signalyna, 1-nji kanal çykyş çykyşyna 2-nji kanal 5V giriş signalyna, 1-nji kanal 15V trigger signalynyň çykyşyna birikdirildi.
Ikinji bölüm, izolýasiýa transformator zynjyry, zynjyryň esasy wezipesi: tiristor geçirijisiniň arka tarapyny herekete getirmek üçin 12V trigger signalyna öwrülen we 15V trigger signalyny we arka aralygyndaky 15V trigger signaly; etap.
Zynjyryň iş prinsipi: sebäpliMOSFETIRF640 15V naprýa .eniýe naprýa .eniýesi, şonuň üçin, ilki bilen, JN-de 15N inedördül tolkun signalyna, 1N4746 sazlaýjysyna birikdirilen R4 rezistor arkaly, trigger naprýa .eniýesiniň durnukly bolmagy, şeýle hem trigger naprýa .eniýesiniň gaty ýokary bolmazlygy üçin , MOSFET-i ýakdy, soň bolsa MOSFET IRF640-a (aslynda bu kommutasiýa turbasy, açylşynyň we ýapylmagynyň arka ujuna gözegçilik. Işletmegiň we öçürmegiň yzky ujuna gözegçilik ediň) MOSFET-iň açylmagyna we öçürilmegine gözegçilik etmek üçin sürüjiniň signalynyň nobat aýlawy. MOSFET açyk bolanda, D polýusyna deňdir, açyk bolanda, 24 V ekwiwalent arka zynjyrdan soň ýapylýar we transformator 12 V çykyş signalynyň sag tarapyny düzmek üçin naprýa changeeniýe üýtgemeginden geçýär. . Transformatoryň sag ujy düzediji köprä birikdirildi, soňra XV birleşdirijiden 12V signal çykýar.
Synag wagtynda ýüze çykan meseleler
Ilki bilen, tok açylanda, predohranitel birden partlady we soňra zynjyry barlanda başlangyç zynjyr dizaýnynda näsazlygyň bardygyny ýüze çykardy. Ilki bilen, kommutasiýa turbasynyň çykyşynyň täsirini has gowulaşdyrmak üçin, MOSFET-iň derwezesi G polýusyny S polýusynyň arka tarapyna deňleşdirýän 24V ýer we 15V ýer bölünişi togtadylýar, netijede ýalňyş tüweleme bolýar. Bejergi 24V we 15V topragy birleşdirmek, ýene-de synagy duruzmak üçin zynjyr kadaly işleýär. Zynjyr baglanyşygy adaty, ýöne sürüjiniň signalyna, MOSFET ýylylygyna we belli bir wagtlap sürüjilik signalyna gatnaşanyňyzda, predohranitel partlaýar we soňra sürüjiniň signalyny goşsaňyz, predohranitel göni partlaýar. Sürüji signalynyň ýokary derejeli nobat sikliniň gaty ulydygyny, netijede MOSFET-iň açylyş wagtynyň gaty uzyndygyny barlaň. Bu zynjyryň dizaýny, MOSFET açylanda, 24V gönüden-göni MOSFET-iň ujuna goşuldy we tok çäklendiriji rezistor goşmady, eger tok gaty uly bolsa, MOSFET zyýany, signalyň nobat siklini kadalaşdyrmak zerurlygy gaty uly bolup bilmez, umuman 10% -den 20% -e çenli.
2.3 Sürüjiniň zynjyryny barlamak
Sürüji zynjyryň mümkinçiligini barlamak üçin, ony biri-birine yzygiderli birikdirilen tiristor zynjyryny, tiristory biri-biri bilen yzygiderli, soň bolsa paralel garşy, induktiw reaksiýa, tok üpjünçiligi üçin ulanýarys; 380V AC naprýa .eniýe çeşmesidir.
Bu zynjyrdaky MOSFET, tiristor Q2, Q8 G11 we G12 giriş arkaly signal berýär, Q5, Q11 bolsa G21, G22 giriş arkaly signal berýär. Tiristoryň päsgelçilige garşy ukyplylygyny ýokarlandyrmak üçin sürüjiniň signaly tiristor derwezesiniň derejesine ýetmezden ozal, tiristoryň derwezesi rezistora we kondensator bilen birikdirilýär. Bu zynjyr induktora birikdirilip, soňra esasy zynjyrda goýulýar. Uly induktoryň esasy zynjyr wagtyna, ýarym aýlawyň trigger signalynyň tapawudynyň faza burçunyň ýokarky we aşaky zynjyrlaryna gözegçilik etmekden soň, ýokarky G11 we G12 ýokarky signaldyr. izolýasiýa transformatorynyň öňdäki basgançagynyň hereketlendiriji zynjyry arkaly biri-birinden izolirlenýär, aşaky G21 we G22 hem signaldan izolirlenýär. Iki hereketlendiriji signal, paralele garşy tiristor zynjyrynyň pozitiw we otrisatel geçirijiligini döredýär, 1 kanalyň ýokarsynda tutuş tiristor naprýa .eniýesine, tiristor geçirijisinde 0 bolýar, 2, 3 kanal bolsa tiristor zynjyryna ýokary we aşak birikdirilýär; ýol trigger signallary, 4 kanal tutuş tiristor akymynyň akymy bilen ölçelýär.
2 kanal, tiristor geçirijisinden ýokary bolan polo positiveitel trigger signalyny ölçedi, tok polo isitel; 3 kanal tiristor geçirijisiniň aşaky zynjyryny herekete getirip, ters trigger signalyny ölçedi, tok otrisatel.
3. seminaryň IIGBT sürüjiniň zynjyry, IGBT sürüjiniň zynjyrynyň köp ýörite haýyşlary bar, jemlenendir:
(1) naprýa .eniýe impulsynyň ýokarlanmagynyň we düşmeginiň tizligini ýeterlik derejede uly bolmaly. igbt açyň, dik derwezäniň naprýa .eniýesiniň öň tarapy G derwezesine we derwezäniň arasyndaky E emitterine goşulýar, ýitgileri azaltmak üçin gysga wagtda gysga wagtda açylýar. IGBT ýapylanda, derwezäniň hereketlendiriji zynjyry IGBT gonuş gyrasynyň gaty dik ýapyk naprýa .eniýesini üpjün etmelidir we IGBT derwezesine G we degişli ters naprýatageeniýeniň arasynda emitter E çykar, IGBT çalt ýapylmagy, ýapylma wagtyny gysgaldyp, azaldyp biler. öçürmek.
. Wagtlaýyn artykmaç ýük, derwezäniň hereketlendiriji zynjyry bilen üpjün edilýän hereketlendiriji güýji, IGBT-iň doýma sebitinden çykmazlygy we zeper ýetmegi üçin ýeterlik bolmaly.
. IGBT-iň derwezäniň naprýa .eniýesini üýtgetmek iň gowusy üçin 10V ~ 15V bolmaly.
.
. tüpeňi siňdirmek aňsat däl, enjamyň zaýalanmagyny aňsatlaşdyrýar.
.
Sürüjiniň zynjyrynyň ýagdaýy
Integrirlenen tehnologiýanyň ösmegi bilen häzirki IGBT derwezeli hereketlendiriji zynjyr esasan integral çipler bilen dolandyrylýar. Dolandyryş tertibi henizem üç görnüşde:
(1) giriş we çykyş signallarynyň arasynda elektrik izolýasiýasy ýok.
(2) impuls transformatorynyň izolýasiýasyny, 4000V çenli izolýasiýa naprýa leveleniýesini ulanyp, giriş we çykyş signallarynyň arasynda transformator izolýasiýa sürüjisi.
Aşakdaky ýaly 3 çemeleşme bar
Passiw çemeleşme: ikinji derejeli transformatoryň çykyşy IGBT-ni gönüden-göni sürmek üçin ulanylýar, wolt-sekunt deňlemegiň çäklendirmeleri sebäpli, diňe nobat sikliniň kän üýtgemeýän ýerlerine degişlidir.
Işjeň usul: transformator diňe izolirlenen signallary üpjün edýär, IGBT sürmek üçin ikinji derejeli plastmassa güýçlendiriji zynjyrda hereketlendiriji tolkun formasy has gowudyr, ýöne aýratyn kömekçi güýji üpjün etmegiň zerurlygy.
Öz-özüňi üpjün etmegiň usuly: impuls transformatory, modulirleme görnüşli öz-özüni üpjün etmek çemeleşmesine we modulirleme wagtyny paýlaşmak tehnologiýasyna bölünen logiki signallary geçirmek üçin hereketlendiriji energiýany we ýokary ýygylykly modulýasiýa we demodulýasiýa tehnologiýasyny geçirmek üçin ulanylýar. - logiki signallary geçirmek üçin zerur elektrik üpjünçiligini, ýokary ýygylykly modulirlemegi we demodulýasiýa tehnologiýasyny öndürmek üçin düzediji köprä öz-özüni üpjün etmegiň görnüşini ýazyň.
3. Tiristor bilen IGBT sürüjiniň arasyndaky aragatnaşyk we tapawut
Tiristor we IGBT sürüjiniň zynjyrynyň meňzeş merkeziň arasynda tapawudy bar. Ilki bilen, ýokary woltly zynjyrlaryň dolandyryş zynjyryna täsir etmezligi üçin, kommutator enjamyny we dolandyryş zynjyryny biri-birinden izolirlemek üçin iki hereketlendiriji zynjyr talap edilýär. Soň bolsa, ikisi hem kommutasiýa enjamyny işletmek üçin derwezäniň sürüjisi signalyna ulanylýar. Tapawut, tiristor sürüjisi häzirki signal talap edýär, IGBT naprýa .eniýe signalyny talap edýär. Geçiriji enjam geçirijisinden soň, tiristoryň derwezesi tiristoryň ulanylyşyna bolan gözegçiligini ýitirdi, tiristory ýapmak isleseňiz, ters naprýa; eniýe tiristor terminallary goşulmalydyr; we IGBT-ni ýapmak üçin diňe otrisatel hereketlendiriji naprýa .eniýeniň derwezesine goşulmaly.
4. Netije
Bu kagyz esasan kyssanyň iki bölegine bölünýär, tiristor sürüjiniň zynjyrynyň birinji bölümi, hekaýany duruzmak haýyşy, degişli hereketlendiriji zynjyryň dizaýny we zynjyryň dizaýny, simulýasiýa arkaly amaly tiristor zynjyryna ulanylýar. we sürüjiniň zynjyrynyň mümkinçiligini subut etmek üçin synag, duruzylan we çözülen meseleleriň derňewinde ýüze çykan synag tejribesi. Sürüji zynjyryň haýyşy boýunça IGBT-de esasy çekişmäniň ikinji bölümi we şu esasda häzirki ulanylýan IGBT sürüjilik zynjyryny we simulýasiýany we eksperimenti duruzmak üçin esasy optokupler izolýasiýa hereketlendiriji zynjyryny mundan beýläk tanyşdyrmak üçin sürüjiniň zynjyrynyň mümkinçiligi.
Iş wagty: 15-2024-nji aprel
