Molao-motheo oa potoloho ea koloi ea MOSFET e matla ke efe?

MOSFET e tšoanang ea matla a phahameng, ts'ebeliso ea li-circuits tse fapaneng tsa drive e tla fumana litšobotsi tse fapaneng tsa ho fetoha. Tšebeliso ea ts'ebetso e ntle ea potoloho ea koloi e ka etsa hore sesebelisoa sa ho fetola matla se sebetse ka mokhoa o batlang o le motle oa ho fetola, ha o ntse o khutsufatsa nako ea ho fetola, o fokotsa tahlehelo ea ho fetola, ho kenya ts'ebetso ea ts'ebetso, ho tšepahala le ho sireletseha ho bohlokoa haholo. Ka hona, melemo le melemo ea potoloho ea koloi e ama ka ho toba tshebetso ea potoloho e kholo, ho leka-lekana ha moralo oa potoloho ea koloi ho ntse ho le bohlokoa haholo. Thyristor boholo bo bonyenyane, boima bo bobebe, ts'ebetso e phahameng, bophelo bo bolelele, bo bonolo ho bo sebelisa, bo ka emisa habonolo rectifier le inverter, 'me ha bo khone ho fetola sebopeho sa potoloho tlas'a motheo oa ho fetola boholo ba mochine oa motlakase kapa oa motlakase.IGBT ke motsoako o kopanetsoeng. sesebelisoa saMOSFETle GTR, e nang le litšoaneleho tsa lebelo la ho chencha ka potlako, botsitso bo botle ba mocheso, matla a manyenyane a ho khanna le potoloho e bonolo ea koloi, 'me e na le melemo ea ho theoha ha motlakase o monyenyane oa boemo bo phahameng, ho mamella matla a phahameng le ho amoheloa ha hona joale. IGBT e le sesebelisoa se tloaelehileng sa tlhahiso ea matla, haholo-holo libakeng tse nang le matla a phahameng, e 'nile ea sebelisoa ka tloaelo likarolong tse sa tšoaneng.

Potoloho e loketseng ea ho khanna bakeng sa lisebelisoa tse fetohang tsa MOSFET tse matla haholo e lokela ho fihlela litlhoko tse latelang:

(1) Ha motlakase oa ho fetola motlakase o buloa, potoloho ea ho khanna e ka fana ka motlakase oa motheo o ntseng o phahama ka potlako, e le hore ho be le matla a lekaneng a ho khanna ha a buloa, kahoo a fokotsa tahlehelo ea ho fetoha.

(2) Nakong ea ho tsamaisa tube, motlakase oa motheo o fanoeng ke potoloho ea mokhanni oa MOSFET o ka etsa bonnete ba hore tube ea motlakase e boemong ba ho tsamaisa ka tlas'a boemo leha e le bofe ba mojaro, ho netefatsa tahlehelo e tlase ea conduction. E le ho fokotsa nako ea ho boloka, sesebelisoa se lokela ho ba boemong bo boima ba saturation pele se koala.

(3) ho koala, potoloho ea koloi e lokela ho fana ka koloi e lekaneng ea ho khutlisetsa morao ho potlakela ho hula bajari ba setseng sebakeng sa motheo ho fokotsa nako ea polokelo; 'me u kenye motlakase oa reverse bias cutoff voltage, e le hore motlakase o oela ka potlako ho fokotsa nako ea ho lulisa. Ha e le hantle, ho koala ha thyristor ho ntse ho le joalo haholo-holo ka ho theoha ha motlakase oa anode ho qetela ho koala.

Hona joale, thyristor khanna le palo e ka bapisoang ea feela ka transformer kapa optocoupler ho itšehla thajana ho arola tlaase gagamalo qetellong le phahameng gagamalo qetellong, 'me joale ka potoloho ea ho sokoloha ho khanna conduction thyristor. Ho IGBT bakeng sa ts'ebeliso ea hajoale ea module ea koloi ea IGBT e ngata, empa hape e kopantsoe le IGBT, ho itlhokomela ha sistimi, ho itlhahloba le li-module tse ling tse sebetsang tsa IPM.

Ka pampiri ena, bakeng sa thyristor eo re e sebelisang, etsa moralo oa potoloho ea liteko, 'me u emise teko ea sebele ho paka hore e ka khanna thyristor. Ha e le ka koloi ea IGBT, pampiri ena haholo-holo e hlahisa mefuta e meholo ea hona joale ea IGBT drive, hammoho le potoloho ea bona e tsamaisanang le koloi, le koloi e sebelisoang ka ho fetisisa ea optocoupler isolation drive ho emisa teko ea ho etsisa.

2. Boithuto ba potoloho ea Thyristor ka kakaretso maemo a ts'ebetso ea thyristor ke:

(1) thyristor e amohela motlakase oa anode o ka morao, ho sa tsotellehe hore na heke e amohela mofuta ofe oa motlakase, thyristor e ka ntle ho naha.

(2) Thyristor e amohela pele anode voltage, feela tabeng ea heke e amohelang voltage e ntle eo thyristor e leng ho eona.

(3) Thyristor ka boemo conduction, feela e itseng positive, anode gagamalo, ho sa tsotellehe hore heke gagamalo, thyristor tsitlella ho conduction, ke hore, ka mor'a hore thyristor conduction, heke e lahlehile. (4) thyristor boemong ba conduction, ha motlakase o moholo oa potoloho (kapa hona joale) o fokotsehile ho fihlela haufi le zero, ho koaloa ha thyristor. Re khetha thyristor ke TYN1025, matla a eona a ho mamella ke 600V ho 1000V, hona joale ho fihlela ho 25A. e hloka hore motlakase oa heke ke 10V ho isa ho 20V, koloi ea hajoale ke 4mA ho isa ho 40mA. 'me hona joale tlhokomelo ea eona ke 50mA, enjene ea hona joale ke 90mA. ebang ke DSP kapa CPLD e hlahisa amplitude ea lets'oao ha feela 5V. Pele ho tsohle, ha feela amplitude ea 5V ho 24V, 'me joale ka 2: 1 isolation transformer ho fetola 24V trigger signal ho 12V trigger signal, ha e ntse e phetha mosebetsi oa ho itšehla thajana ka holimo le ka tlaase.

Moralo le tlhahlobo ea potoloho ea liteko

Pele ho tsohle, ho matlafatsa potoloho, ka lebaka la ho itšehla thajana transformer potoloho ka morao sethaleng saMOSFETSesebelisoa se hloka lets'oao la trigger ea 15V, kahoo tlhoko ea ho qala lets'oao la 5V trigger ho lets'oao la trigger ea 15V, ka lets'oao la MC14504 5V, le fetoletsoeng ho lets'oao la 15V, ebe ka CD4050 ka tlhahiso ea sebopeho sa lets'oao la 15V drive, mocha oa 2. e hokahane le lets'oao la ho kenya 5V, mocha oa 1 o hokahantsoe le tlhahiso ea Channel 2 e hokahane le lets'oao la ho kenya la 5V, mocha. 1 e hokahane le tlhahiso ea lets'oao la 15V trigger.

Karolo ea bobeli ke potoloho ea motlakase ea ho itšehla thajana, mosebetsi o ka sehloohong oa potoloho ke: lets'oao la 15V trigger, le fetoletsoeng e le lets'oao la 12V ho etsa hore mokokotlo oa mokokotlo oa thyristor o be teng, le ho etsa lets'oao la 15V le sebaka se pakeng tsa mokokotlo. sethala.

Molao-motheo oa ho sebetsa oa potoloho ke: ka lebaka la hoMOSFETIRF640 drive voltage ea 15V, kahoo, pele ho tsohle, ho J1 phihlello ho 15V square wave signal, ka resistor R4 e amanang le regulator 1N4746, e le hore motlakase oa trigger o tsitsitse, empa hape le ho etsa hore motlakase oa motlakase o se ke oa phahama haholo. , e chesitse MOSFET, ebe e ea ho MOSFET IRF640 (ha e le hantle, ena ke tube e fetolang, taolo ea karolo e ka morao ea ho bula le ho koala Laola karolo e ka morao ea ho bulela le ho tima), ka mor'a ho laola potoloho ea mosebetsi oa lets'oao la koloi, ho khona ho laola nako ea ho bulela le ho tima ea MOSFET. Ha MOSFET e bulehile, e lekanang le mobu oa eona oa D-pole, e tima ha e butsoe, ka mor'a potoloho ea morao-rao e lekanang le 24 V. 'Me transformer e feta ka phetoho ea motlakase ho etsa pheletso e nepahetseng ea lets'oao la 12 V. . Karolo e nepahetseng ea transformer e hokahane le borokho bo lokisang, ebe letšoao la 12V le tsoa ho sehokelo X1.

Mathata a kopaneng nakong ea teko

Pele ho tsohle, ha motlakase o buloa, fuse e ile ea phatloha ka tšohanyetso, 'me hamorao ha ho hlahloba potoloho, ho ile ha fumanoa hore ho na le bothata ka moralo oa potoloho oa pele. Qalong, molemong oa ho ntlafatsa phello ea phallo ea eona ea switching tube, 24V ground karohano le 15V fatše karohano, e leng se etsang hore heke ea G ea MOSFET e lekanang le mokokotlo oa S pole e emisitsoe, e bakang ho tsosoa ha bohata. Kalafo ke ho hokahanya mobu oa 24V le 15V hammoho, 'me hape ho emisa teko, potoloho e sebetsa ka mokhoa o tloaelehileng. Khokahano ea potoloho e tloaelehile, empa ha o nka karolo ho lets'oao la koloi, mocheso oa MOSFET, le lets'oao la koloi ka nako e itseng, fuse e fefoloa, ebe e eketsa lets'oao la drive, fuse e butsoe ka kotloloho. Lekola potoloho e fumane hore potoloho ea boemo bo holimo ea lets'oao la koloi e kholo haholo, e leng se etsang hore nako ea ho bulela MOSFET e telele haholo. Moralo oa potoloho ena o etsa hore ha MOSFET e bulehe, 24V e kenyellelitsoe ka kotloloho lipheletsong tsa MOSFET, 'me ha ea ka ea eketsa mohanyetsi oa hajoale, haeba nako e le telele haholo ho etsa hore ea hona joale e be kholo haholo, tšenyo ea MOSFET, tlhoko ea ho laola potoloho ea mosebetsi oa lets'oao e ka se be kholo haholo, hangata ho 10% ho isa ho 20% kapa joalo.

2.3 Netefatso ea potoloho ea koloi

E le ho netefatsa ho khoneha ha potoloho ea koloi, re e sebelisa ho khanna potoloho ea thyristor e kopantsoeng ka letoto le tse ling, thyristor ka letoto la lihlooho tse ling 'me joale li-anti-parallel, phihlello ea potoloho ka reactance inductive, phepelo ea matla. ke mohloli oa motlakase oa 380V AC.

MOSFET potolohong ena, lets'oao la thyristor Q2, Q8 trigger lets'oao ka phihlello ea G11 le G12, ha Q5, Q11 e hlahisa lets'oao ka phihlello ea G21, G22. Pele pontšo ea koloi e amoheloa ho ea boemong ba heke ea thyristor, e le ho ntlafatsa bokhoni ba ho thibela ho kena-kenana le thyristor, heke ea thyristor e kopantsoe le mohanyetsi le capacitor. Potoloho ena e hokahane le inductor ebe e kenngoa potolohong e kholo. Ka mor'a ho laola angle conduction ea thyristor ho laola inductor e kholo ka nako e kholo ea potoloho, lipotoloho tse ka holimo le tse ka tlaase tsa angle ea mohato oa phapano ea pontšo ea halofo ea potoloho, G11 e ka holimo le G12 ke pontšo ea trigger tsela eohle. ka potoloho ea koloi ea sethaleng se ka pele sa transformer ea ho itšehla thajana e arotsoe ho e mong, G21 e tlaase le G22 e boetse e arotsoe ka tsela e tšoanang le pontšo. Lipontšo tse peli tsa trigger li etsa hore ho be le li-anti-parallel thyristor circuit positive le negative conduction, ka holimo ho 1 channel e hokahane le motlakase oa potoloho ea thyristor, ka conduction ea thyristor e fetoha 0, 'me 2, 3 channel e amana le potoloho ea thyristor holimo le tlaase. matšoao a qalang a litsela, mocha oa 4 o lekanngoa ka ho phalla ha thyristor kaofela hona joale.

2 mocha o ile a lekanya pontšo e ntle ea trigger, e hlahisitsoeng ka holimo ho conduction ea thyristor, hona joale e ntle; 3 channel e ile ea lekanya pontšo ea reverse trigger, e bakang potoloho e tlaase ea conduction ea thyristor, hona joale e mpe.

3.IGBT drive circuit ea seminar IGBT drive circuit e na le likopo tse ngata tse khethehileng, tse akaretsang:

(1) ho khanna lebelo la ho phahama le ho theoha ha motlakase oa motlakase e lokela ho ba kholo ka ho lekaneng. igbt e bulela, moeli o ka sehloohong oa motlakase oa heke o moepa o eketsoa hekeng ea G le emitter E pakeng tsa heke, e le hore e buletsoe ka potlako ho fihlela nako e khutšoanyane ea nako ea ho fokotsa tahlehelo. Ka IGBT shutdown, heke drive oa potoloho lokela ho fana ka IGBT lulisa bohale ke moepa haholo shutdown gagamalo, le ho IGBT heke G le emitter E pakeng tsa e loketseng reverse leeme gagamalo, e le hore IGBT ka potlako koala, khutsufatsa shutdown nako, fokotsa tahlehelo ea ho koala.

(2) Ka mor'a ho tsamaisa IGBT, motlakase oa motlakase le oa hona joale o fanoang ke potoloho ea heke e lokela ho ba amplitude e lekaneng bakeng sa motlakase oa IGBT oa motlakase le oa hona joale, e le hore tlhahiso ea matla ea IGBT e lule e le boemong bo tletseng. Phello e feteletseng, matla a ho khanna a fanoang ke potoloho ea heke e lokela ho lekana ho netefatsa hore IGBT ha e tsoe sebakeng sa saturation le tšenyo.

(3) IGBT heke drive potoloho e lokela ho fana ka IGBT positive drive voltage ho nka boleng bo loketseng, haholo-holo ts'ebetsong ea nako e khuts'oane ea ts'ebetso ea lisebelisoa tse sebelisoang ho IGBT, motlakase o motle oa ho khanna o lokela ho khethoa ho boleng bo tlase bo hlokahalang. Ho fetola tšebeliso ea motlakase oa heke ea IGBT e lokela ho ba 10V ~ 15V bakeng sa molemo ka ho fetisisa.

(4) IGBT shutdown tshebetso, mpe leeme gagamalo sebelisoa pakeng tsa heke - emitter ke loketseng ho shutdown ka potlako ea IGBT, empa ha ea lokela ho nkoa e khōlō haholo, tloaelehileng nka -2V ho -10V.

(5) tabeng ea meroalo e meholo ea inductive, ho chencha ka potlako ho kotsi, meroalo e meholo ea inductive ho IGBT e potlakileng ea ho bulela le ho tima, e tla hlahisa maqhubu a phahameng le amplitude e phahameng le bophara bo moqotetsane ba spike voltage Ldi / dt. , spike ha e bonolo ho monya, ho bonolo ho theha tšenyo ea sesebelisoa.

(6) Joalokaha IGBT e sebelisoa libakeng tse phahameng-voltage, kahoo potoloho ea koloi e lokela ho ba le potoloho eohle ea taolo ka monyetla oa ho itšehla thajana ka matla, tšebeliso e tloaelehileng ea ho itšehla thajana ka lebelo le phahameng la optical kapa ho itšehla thajana ha transformer coupling.

Khanna boemo ba potoloho

Ka nts'etsopele ea theknoloji e kopaneng, potoloho ea hona joale ea heke ea IGBT e laoloang haholo ke li-chips tse kopaneng. Mokhoa oa ho laola e ntse e le mefuta e meraro:

(1) mofuta o susumetsang o tobileng ha ho khethollo ea motlakase pakeng tsa matšoao a ho kenya le ho tsoa.

(2) transformer itšehla thajana ka koloi pakeng tsa input le dipholo tsa matshwao a medumo ho sebelisa pulse transformer ho itšehla thajana, ho itšehla thajana gagamalo boemong ba ho fihlela ho 4000V.

Ho na le mekhoa e 3 ka tsela e latelang

Mokhoa o fokolang: tlhahiso ea transformer ea bobeli e sebelisetsoa ho khanna ka ho toba IGBT, ka lebaka la mefokolo ea ho lekana ha volt-second, e sebetsa feela libakeng tseo potoloho ea mosebetsi e sa fetoheng haholo.

Mokhoa o sebetsang: transformer e fana feela ka matšoao a ikhethileng, potolohong ea bobeli ea amplifier ea polasetiki ho khanna IGBT, drive waveform e betere, empa tlhokahalo ea ho fana ka matla a thusang a arohaneng.

Mokhoa oa ho iphelisa: pulse transformer e sebelisetsoa ho fetisetsa matla a motlakase le ho feto-fetoha ha maemo a phahameng le theknoloji ea ho fokotsa matla bakeng sa phetiso ea matšoao a utloahalang, e arotsoe ka mokhoa oa ho iphepa ka mokhoa oa ho iphepa le ho arolelana nako ea theknoloji ea boipheliso, eo ho eona ho feto-fetoha ha maemo. - mofuta oa matla a ho iphepa ho borokho bo nchafatsang ho hlahisa phepelo ea motlakase e hlokahalang, ho feto-fetoha ha maemo a holimo le theknoloji ea ho nyenyefatsa ho fetisa mohopolo. lipontšo.

3. Kopana le phapang pakeng tsa thyristor le IGBT drive

Thyristor le IGBT drive circuit e na le phapang pakeng tsa setsi se tšoanang. Pele ho tsohle, lipotoloho tse peli tsa koloi li hlokeha ho arola sesebelisoa sa ho fetola le potoloho ea taolo ho tloha ho tse ling, e le ho qoba lipotoloho tse phahameng tsa motlakase li na le tšusumetso ho potoloho ea taolo. Ebe, ka bobeli li sebelisoa ho lets'oao la koloi ea heke ho qala sesebelisoa sa ho bulela. Phapang ke hore koloi ea thyristor e hloka letšoao la hona joale, ha IGBT e hloka letšoao la motlakase. Ka mor'a hore mochine oa ho fetola mochine o fetohe, heke ea thyristor e lahlehetsoe ke taolo ea tšebeliso ea thyristor, haeba u batla ho koala thyristor, li-terminals tsa thyristor li lokela ho kenngoa ho motlakase o ka morao; 'me ho koala ha IGBT ho hloka feela ho kenngoa hekeng ea motlakase o mobe oa ho khanna, ho koala IGBT.

4. Qetello

Pampiri ena e haholo-holo arotsoe likarolo tse peli tsa tlaleho, karolo ea pele ea thyristor drive potoloho kōpo ea ho emisa tlaleho, moralo oa potoloho e tsamaisanang le koloi, 'me moralo oa potoloho e sebelisoa ho e sebetsang thyristor potoloho, ka ketsiso. le teko ea ho paka ho khoneha ha potoloho ea koloi, ts'ebetso ea liteko e ileng ea kopana le tlhahlobo ea mathata e ile ea emisa le ho sebetsana le eona. Karolo ea bobeli ea puisano e ka sehloohong ka IGBT ka kopo ea potoloho ea koloi, 'me motheong ona ho tsoela pele ho hlahisa potoloho ea hona joale e sebelisoang hangata ea IGBT, le setsi se seholo sa optocoupler ho itšehla thajana ho emisa ketsiso le teko, ho paka. ho khoneha ha potoloho ea koloi.