Inona no fitsipiky ny fizaran-drivotra mahery vaika MOSFET?

Ny MOSFET mahery vaika mitovy, ny fampiasana circuit drive samy hafa dia hahazo toetra mifamadika samihafa. Ny fampiasana ny fampandehanana tsara ny fizaran-tany fiara dia mety hahatonga ny hery switching fitaovana miasa ao amin'ny toe-javatra mety tsara switching, raha manafoana ny mifamadika ny fotoana, mampihena ny fatiantoka, ny fametrahana ny miasa fahombiazana, azo itokisana sy ny fiarovana dia manan-danja lehibe. Noho izany, ny tombony sy ny fatiantoka ny drive circuit dia misy fiantraikany mivantana amin'ny fahombiazan'ny faritra lehibe, ny rationalization ny famolavolana ny drive circuit dia miha-zava-dehibe kokoa. Thyristor habe kely, maivana lanja, avo fahombiazana, ela ny fiainana, mora ampiasaina, dia afaka mora foana hampitsahatra ny rectifier sy ny inverter, ary tsy afaka manova ny firafitry ny faritra eo ambanin'ny toerana ny fanovana ny haben'ny rectifier na inverter ankehitriny.IGBT dia fitambarana fitaovana nyMOSFETary ny GTR, izay manana ny toetran'ny hafainganam-pandehan'ny fifadian-kanina, ny fahamarinan-toerana mafana tsara, ny herin'ny fiara kely sy ny fizaran-tany tsotra, ary manana ny tombony amin'ny fihenan'ny volavolan-dalàna kely, avo lenta ary ny fanekena avo lenta. IGBT ho fitaovana famotsorana herinaratra mahazatra, indrindra any amin'ny toerana avo lenta, dia nampiasaina matetika amin'ny sokajy samihafa.

Ny faritra mitondra fiara tsara indrindra ho an'ny fitaovana fanodinana MOSFET mahery vaika dia tokony mahafeno ireto fepetra manaraka ireto:

(1) Rehefa mihodina ny fantsom-pamokarana herinaratra, ny faritra mitondra fiara dia afaka manome haingam-pandeha haingam-pandeha, ka ampy ny herin'ny fiara rehefa mihodina, ka mampihena ny fahaverezan'ny fihodinana.

(2) Nandritra ny fifindran'ny fantsona fampandehanana, ny fototra ankehitriny omen'ny MOSFET mpamily circuit dia afaka miantoka fa ny herinaratra fantsona dia ao anatin'ny toetry ny conduction savony na inona na inona toe-javatra enta-mavesatra, miantoka fatiantoka conduction ambany. Mba hampihenana ny fotoana fitahirizana, ny fitaovana dia tokony ho ao anatin'ny toetry ny saturation manakiana alohan'ny fanakatonana.

(3) fanakatonana, ny fiara fizaran-tany dia tokony hanome ampy mivadika fototra fiara mba hisintona haingana ny sisa mitondra any amin'ny faritra fototra mba hampihenana ny fotoana fitehirizana; ary ampio ny voltase fanapahana fitongilanana mivadika, mba hidina haingana ny rivotry ny mpanangona mba hampihenana ny fotoana hipetrahana. Mazava ho azy fa ny fanakatonana ny thyristor dia mbola amin'ny alàlan'ny fihenan'ny voly anode miverina mba hamitana ny fanakatonana.

Amin'izao fotoana izao, ny thyristor mitondra amin'ny isa azo ampitahaina amin'ny alalan'ny mpanova na optocoupler mitoka-monina mba hanasaraka ny faran'ny faran'ny malefaka sy ny faran'ny malefaka, ary avy eo amin'ny alalan'ny fiovam-po fiovam-po mba hitondra ny thyristor conduction. Ao amin'ny IGBT ho an'ny fampiasana amin'izao fotoana izao ny maody fiara IGBT bebe kokoa, fa koa ny IGBT nampidirina, ny fikojakojana ny rafitra, ny diagnostika tena ary ny maody hafa miasa amin'ny IPM.

Ato amin'ity taratasy ity, ho an'ny thyristor ampiasainay, mamolavola fizaran-tany fiara andrana, ary atsaharo ny tena fitsapana mba hanaporofoana fa afaka mitondra ny thyristor. Raha ny momba ny fiaran'ny IGBT, ity taratasy ity dia mampiditra indrindra ireo karazana fiara IGBT lehibe amin'izao fotoana izao, ary koa ny circuit drive mifanaraka aminy, ary ny fiara mitokana optocoupler matetika ampiasaina hampitsaharana ny fanandramana simulation.

2. Thyristor drive circuit fandalinana amin'ny ankapobeny ny thyristor fepetra miasa dia:

(1) ny thyristor dia manaiky ny mivadika anode malefaka, na inona na inona ny vavahady manaiky izay karazana malefaka, ny thyristor dia ao amin'ny fanjakana off.

(2) Thyristor dia manaiky ny anode malefaka, raha tsy misy ny vavahady manaiky malefaka malefaka ny thyristor.

(3) Thyristor ao amin'ny conduction toe-javatra, afa-tsy sasany tsara anode malefaka, na inona na inona ny vavahady malefaka, ny thyristor nanizingizina ny conduction, izany hoe, aorian'ny thyristor conduction, ny vavahady very. (4) thyristor ao amin'ny conduction toe-javatra, rehefa ny tena faritra malefaka (na ankehitriny) nihena ho akaiky aotra, ny thyristor fanakatonana. Mifidy ny thyristor izahay dia TYN1025, ny tosidrany dia 600V hatramin'ny 1000V, hatramin'ny 25A. dia mitaky ny vavahady fiara malefaka dia 10V ny 20V, fiara ankehitriny dia 4mA ny 40mA. ary ny fikojakojana azy dia 50mA, ny maotera dia 90mA. na DSP na CPLD trigger signal amplitude raha 5V. Voalohany indrindra, raha mbola ny amplitude ny 5V ho 24V, ary avy eo amin'ny alalan'ny 2: 1 mitoka-monina mpanova mba hanova ny 24V trigger famantarana ho 12V trigger famantarana, raha mamita ny asa ny ambony sy ny ambany malefaka fitokana-monina.

Famolavolana sy famakafakana ny faritra andrana

Voalohany indrindra, ny boost circuit, noho ny fitokana-monina transformer circuit ao ambadiky ny dinganaMOSFETNy fitaovana dia mila famantarana 15V trigger, noho izany dia ilaina ny amplitude voalohany 5V trigger famantarana ho 15V trigger famantarana, amin'ny alalan'ny MC14504 5V famantarana, niova fo ho 15V famantarana, ary avy eo amin'ny alalan'ny CD4050 amin'ny Output ny 15V fiara famantarana mamolavola, fantsona 2 dia mifandray amin'ny 5V famantarana famantarana, fantsona 1 dia mifandray amin'ny output Channel 2 dia mifandray amin'ny 5V famantarana famantarana, Ny fantsona 1 dia mifandray amin'ny fivoahan'ny famantarana trigger 15V.

Ny ampahany faharoa dia ny fitokana-monina mpanova faritra, ny tena asa ny faritra dia: ny 15V trigger famantarana, niova ho 12V trigger famantarana mba hanetsika ny ambadiky ny thyristor conduction, ary hanao ny 15V trigger famantarana sy ny elanelana eo amin'ny lamosina. sehatra.

Ny fitsipiky ny fiasan'ny circuit dia: noho nyMOSFETIRF640 fiara malefaka ny 15V, noho izany, voalohany indrindra, amin'ny J1 fidirana amin'ny 15V toradroa onja famantarana, amin'ny alalan'ny resistor R4 mifandray amin'ny regulator 1N4746, ka ny trigger malefaka dia miorina tsara, fa koa mba hahatonga ny trigger malefaka dia tsy avo loatra , nodorana MOSFET, ary avy eo mankany amin'ny MOSFET IRF640 (raha ny marina, ity dia fantsom-pamokarana, ny fanaraha-maso ny faran'ny aoriana amin'ny fanokafana sy fanakatonana. ny faran'ny lamosin'ny fihodinana sy ny fihodinana), aorian'ny fanaraha-maso ny tsingerin'ny adidy amin'ny mari-pamantarana fiara, mba hahafahana mifehy ny fotoana mihodina sy mihodina amin'ny MOSFET. Rehefa misokatra ny MOSFET, mitovy amin'ny tany D-pole, eny rehefa misokatra, aorian'ny fihodinana aoriana mitovy amin'ny 24 V. Ary ny mpanova dia amin'ny alàlan'ny fiovaovan'ny herinaratra mba hahatonga ny faran'ny havanana amin'ny famantarana 12 V. . Ny faran'ny havanana amin'ny transformer dia mifandray amin'ny tetezana rectifier, ary avy eo ny famantarana 12V dia mivoaka avy amin'ny connector X1.

Olana sendra nandritra ny andrana

Tamin'ny voalohany, rehefa nirehitra ny herinaratra dia nitsoka tampoka ny fuse, ary taty aoriana rehefa nijery ny circuit dia hita fa nisy olana tamin'ny famolavolana ny circuit voalohany. Tamin'ny voalohany, mba hanamafisana kokoa ny vokatry ny fivoahan'ny fantsom-pamokarana azy, dia mihantona ny 24V tany sy 15V tany, izay mahatonga ny vavahadin'ny MOSFET G mitovy amin'ny lamosin'ny tsato-kazo S dia mihantona, ka miteraka fandotoana diso. Ny fitsaboana dia ny mampifandray ny tany 24V sy 15V miaraka, ary ny fampitsaharana ny fanandramana indray dia miasa ara-dalàna ny faritra. Ara-dalàna ny fifandraisana amin'ny circuit, fa rehefa mandray anjara amin'ny mari-pamantarana fiara, hafanana MOSFET, miampy famantarana fiara mandritra ny fotoana fohy, dia tsofina ny fuse, ary ampio ny famantarana fiara, dia mitsoka mivantana ny fuse. Hamarino ny fizaran-tany fa lehibe loatra ny tsingerin'ny adidy avo lenta amin'ny famantarana fiara, ka lava loatra ny fotoana fihodinan'ny MOSFET. Ny famolavolana ity faritra ity dia manao rehefa misokatra ny MOSFET, 24V nanampy mivantana ny faran'ny MOSFET, ary tsy nanampy resistor mametra amin'izao fotoana izao, raha toa ka lava loatra ny on-time mba hahatonga ny ankehitriny dia lehibe loatra, MOSFET fahasimbana, ny filàna mifehy ny adidy tsingerin'ny famantarana dia tsy mety ho lehibe loatra, amin'ny ankapobeny ao amin'ny 10% ny 20% na mihoatra.

2.3 Fanamarinana ny circuit drive

Mba hanamarinana ny maha-mety ny fiara fizaran-tany, dia mampiasa azy io mba handroaka ny thyristor faritra mifandray amin'ny andian-dahatsoratra samy hafa, ny thyristor amin'ny andian-dahatsoratra samy hafa ary avy eo anti-parallèle, fidirana amin'ny faritra amin'ny inductive reactance, ny hery famatsiana. dia loharano malefaka 380V AC.

MOSFET amin'ity faritra ity, ny thyristor Q2, Q8 trigger famantarana amin'ny alalan'ny G11 sy G12 fidirana, raha Q5, Q11 trigger famantarana amin'ny alalan'ny G21, G22 fidirana. Alohan'ny handraisana ny mari-pamantarana fiara amin'ny haavon'ny vavahadin'ny thyristor, mba hanatsarana ny fahaiza-manaon'ny thyristor manohitra ny fanelingelenana, ny vavahadin'ny thyristor dia mifandray amin'ny resistor sy ny capacitor. Ity circuit ity dia mifandray amin'ny inductor ary avy eo dia apetraka ao amin'ny faritra lehibe. Taorian'ny fanaraha-maso ny conduction zoro ny thyristor mba hifehy ny lehibe inductor ho any amin'ny faritra lehibe ny fotoana, ny ambony sy ny ambany faritra ny dingana zoro ny trigger famantarana fahasamihafan'ny antsasaky ny tsingerina, ny ambony G11 sy G12 dia trigger famantarana ny lalana rehetra. amin'ny alalan'ny fiara fizaran-tany eo anoloan'ny dingana ny fitokana-monina mpanova dia mitoka-monina amin'izy samy izy, ny ambany G21 sy G22 koa mitoka-monina amin'ny fomba mitovy ny famantarana. Ny famantarana roa trigger dia miteraka fifindran'ny thyristor anti-parallèle tsara sy ratsy, eo ambonin'ny fantsona 1 dia mifamatotra amin'ny voltage circuit thyristor manontolo, ao amin'ny conduction thyristor dia lasa 0, ary ny fantsona 2, 3 dia mifandray amin'ny faritra thyristor miakatra sy midina. ny famantarana famantarana ny lalana, ny fantsona 4 dia refesina amin'ny fikorianan'ny thyristor ankehitriny.

Ny fantsona 2 dia nandrefy famantarana trigger tsara, navotsotra teo ambonin'ny conduction thyristor, tsara ny ankehitriny; Ny fantsona 3 dia nandrefy famantarana trigger mivadika, mandrisika ny faritra ambany amin'ny fampitaovana thyristor, ratsy ny ankehitriny.

3. IGBT drive circuit amin'ny seminera IGBT drive circuit dia manana fangatahana manokana maro, fintinina:

(1) mitondra ny tahan'ny fiakarana sy ny fianjeran'ny tosi-drà malefaka dia tokony ho lehibe. igbt mihodina, ampidirina amin'ny vavahady G sy emitter E eo anelanelan'ny vavahady ny sisiny voalohany amin'ny bolon'ny vavahady mideza, mba hivezivezy haingana mba hahatongavana amin'ny fotoana fohy indrindra mba hampihenana ny fatiantoka. Ao amin'ny IGBT fanakatonana, ny vavahady fiara fizaran-tany dia tokony hanome ny IGBT fipetrahana sisin'ny dia tena mideza fanakatonana malefaka, ary ny IGBT vavahady G sy ny emitter E eo anelanelan'ny mety mivadika mitongilana malefaka, ka ny IGBT fanakatonana haingana, hanafohezany ny fotoana fanakatonana, hampihenana. ny fahaverezan'ny fanakatonana.

(2) Aorian'ny fampitaovana IGBT dia tokony ho ampy ny amplitude ho an'ny IGBT drive voltage sy ny ankehitriny ny voltase sy ny ankehitriny omen'ny circuit drive gated, mba hahafahan'ny hery mivoaka ao amin'ny IGBT ao anaty fanjakana feno. Mihoatra ny enta-mavesatra, ny herin'ny fiara nomen'ny circuit drive-n'ny vavahady dia tokony ho ampy mba hahazoana antoka fa tsy mivoaka ny faritra saturation sy ny fahasimbana ny IGBT.

(3) IGBT vavahady fiara faritra dia tokony hanome IGBT tsara fiara malefaka mba haka ny sanda mety, indrindra fa amin'ny fohy-circuit fandidiana dingana ny fitaovana ampiasaina ao amin'ny IGBT, ny tsara fiara malefaka dia tokony ho voafantina amin'ny sanda kely indrindra ilaina. Ny fampiharana ny fampandehanana ny vavahadin'ny IGBT dia tokony ho 10V ~ 15V ho an'ny tsara indrindra.

(4) IGBT fizotry ny fanakatonana, ny ratsy fitongilanana malefaka ampiharina eo amin'ny vavahady - emitter dia mahasoa ny fanakatonana haingana ny IGBT, fa tsy tokony ho raisina lehibe loatra, mahazatra maka -2V ny -10V.

(5) amin'ny enta-mavesatra lehibe, ny fifindran'ny haingana loatra dia mampidi-doza, ny entana inductive lehibe ao amin'ny IGBT haingana sy mihodina, dia hamokatra avo lenta sy amplitude avo ary tery ny sakan'ny spike voltage Ldi / dt , ny spike dia tsy mora ny mandray, mora ny mamorona fitaovana fahasimbana.

(6) Satria ny IGBT dia ampiasaina amin'ny toerana avo lenta, dia tokony ho miaraka amin'ny faritra fanaraha-maso manontolo amin'ny mety hisian'ny fitokanana mafy ny fiara, ny fampiasana mahazatra ny fitokana-monina optika avo lenta na ny fitokana-monina mpanova.

Satan'ny faritra mitondra fiara

Miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojia mitambatra, ny circuit IGBT gate drive amin'izao fotoana izao dia fehezin'ny chips mitambatra. Ny fomba fanaraha-maso dia mbola karazany telo ihany:

(1) karazana fanerena mivantana tsy misy fitokana-monina elektrika eo amin'ny famantarana fampidirana sy fivoahana.

(2) mpanova fitokana-monina fiara eo amin'ny fidirana sy ny Output famantarana mampiasa pulse mpanova fitokana-monina, mitoka-monina malefaka haavon'ny hatramin'ny 4000V.

Misy fomba 3 toy izao manaraka izao

Ny fomba fiasa passive: ny famoahana ny transformer faharoa dia ampiasaina amin'ny fitarihana mivantana ny IGBT, noho ny fetran'ny fampitoviana volt-segondra, dia azo ampiharina amin'ny toerana izay tsy miova firy ny tsingerin'ny adidy.

Fomba mavitrika: ny mpanova ihany no manome famantarana mitoka-monina, ao amin'ny faritra faharoa fanamafisam-peo plastika mba handroaka IGBT, mitondra waveform tsara kokoa, fa ilaina ny manome hery fanampiny misaraka.

Fomba famatsiana tena: ny mpanova pulsa dia ampiasaina handefasana angovo mandeha amin'ny hafainganam-pandeha avo lenta ary teknolojia demodulation ho an'ny fampitana famantarana lojika, mizara ho fomba famatsian-tena karazana modulation sy famatsiana ara-potoana ny teknolojia, izay misy ny modulation -karazana hery famatsiana tena amin'ny tetezana rectifier mba hamokatra ny famatsiana herinaratra ilaina, modulation avo lenta ary teknolojia demodulation mba handefasana famantarana lojika.

3. Fifandraisana sy fahasamihafana eo amin'ny fiara thyristor sy IGBT

Thyristor sy IGBT drive circuit dia manana fahasamihafana eo amin'ny foibe mitovy. Voalohany indrindra, ny faritra roa mitondra fiara dia takiana mba hitoka-monina ny switching fitaovana sy ny fanaraha-maso ny faritra amin'ny tsirairay, mba hisorohana ny avo-volta faritra misy fiantraikany eo amin'ny fanaraha-maso circuit. Avy eo, izy roa dia ampiharina amin'ny famantarana ny fiaran'ny vavahady mba hampandeha ny fitaovana fanodinana. Ny maha-samihafa azy dia ny fiara thyristor dia mila famantarana amin'izao fotoana izao, fa ny IGBT kosa dia mila famantarana malefaka. Aorian'ny fampitaovana ny fitaovana fanodinana, ny vavahadin'ny thyristor dia very ny fifehezana ny fampiasana ny thyristor, raha te hanakatona ny thyristor ianao, ny terminal thyristor dia tokony ampiana amin'ny tosidra mivadika; ary ny fanakatonana IGBT dia tsy maintsy ampidirina amin'ny vavahadin'ny voltase mitondra fiara ratsy, mba hanakanana ny IGBT.

4. Fehiny

Ity taratasy ity dia mizara roa indrindra amin'ny fitantarana, ny ampahany voalohany amin'ny thyristor drive circuit fangatahana hampitsahatra ny fitantarana, ny famolavolana ny fizaran-drivotra mifanaraka amin'izany, ary ny famolavolana ny faritra dia ampiharina amin'ny faritra thyristor azo ampiharina, amin'ny alàlan'ny simulation. ary ny fanandramana hanaporofoana ny maha-mety ny fizaran-drivotra fiara, ny dingana andrana nifanena tamin'ny famakafakana ireo olana dia nijanona sy nokarakaraina. Ny tapany faharoa amin'ny fifanakalozan-kevitra lehibe momba ny IGBT amin'ny fangatahan'ny fiara fizaran-tany, ary amin'ny fototra io mba hampidirana bebe kokoa amin'izao fotoana izao fampiasa matetika IGBT fiara faritra, ary ny tena optocoupler fitokana-monina fiara faritra mba hampitsahatra ny simulation sy ny fanandramana, mba hanaporofoana ny ny fahafahan'ny circuit drive.