He aha ke kumu o ke kaapuni kaʻa o kahi MOSFET mana kiʻekiʻe?

ʻO ka MOSFET mana kiʻekiʻe, ʻo ka hoʻohana ʻana i nā kaʻa kaʻa like ʻole e loaʻa i nā ʻano hoʻololi like ʻole. ʻO ka hoʻohana ʻana i ka hana maikaʻi o ke kaʻa kaʻa kaʻa hiki ke hana i ka mana hoʻololi i kahi kūlana hoʻololi kūpono, ʻoiai ka pōkole o ka manawa hoʻololi, hoʻemi i nā poho hoʻololi, ʻo ka hoʻokomo ʻana i ka pono hana, hilinaʻi a me ka palekana. No laila, ʻo nā mea maikaʻi a me nā pōʻino o ke kaʻa kaʻa kaʻa e pili pono i ka hana o ke kaapuni nui, ʻoi aku ka nui o ka rationalization o ka hoʻolālā ʻana o ke kaʻa kaʻa. ʻO Thyristor ka liʻiliʻi liʻiliʻi, ke kaumaha māmā, ka maikaʻi kiʻekiʻe, ke ola lōʻihi, maʻalahi e hoʻohana, hiki ke hoʻopau maʻalahi i ka rectifier a me ka inverter, a ʻaʻole hiki ke hoʻololi i ke ʻano kaapuni ma lalo o ka manaʻo o ka hoʻololi ʻana i ka nui o ka rectifier a i ʻole inverter current.IGBT he composite. mea hana oMOSFETa me GTR, nona nā hiʻohiʻona o ka wikiwiki hoʻololi wikiwiki, ke kūpaʻa wela maikaʻi, ka mana hoʻokele liʻiliʻi a me ke kaʻa kaʻa kaʻa maʻalahi, a loaʻa iā ia nā pōmaikaʻi o ka hāʻule ʻana o ka uila liʻiliʻi ma ka mokuʻāina, kū i ka uila kiʻekiʻe a me ka ʻae kiʻekiʻe. ʻO IGBT ma ke ʻano he mana hoʻopuka mana nui, ʻoi aku hoʻi i nā wahi mana kiʻekiʻe, ua hoʻohana maʻamau ʻia i nā ʻano like ʻole.

ʻO ke kaʻa kaʻa kaʻa maikaʻi no nā mea hoʻololi MOSFET kiʻekiʻe e hoʻokō i nā koi aʻe:

(1) Ke hoʻohuli ʻia ka pahu hoʻololi mana, hiki i ke kaapuni kaʻa ke hāʻawi i kahi ala e piʻi wikiwiki ai, i lawa ka mana hoʻokele i ka wā e hoʻāla ʻia ai, pēlā e hōʻemi ai i ka poho huli.

(2) I ka wā o ka hoʻololi ʻana o ka paipu hoʻololi, hiki i ke kumu kumu i hāʻawi ʻia e ka MOSFET kaʻa kaʻa kaʻa ke hōʻoia i ka mana o ka pahu mana i loko o ke kūlana conduction saturated ma lalo o kekahi kūlana haʻahaʻa, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka nalowale conduction haʻahaʻa. I mea e hōʻemi ai i ka manawa mālama, pono ka mea i loko o kahi kūlana saturation koʻikoʻi ma mua o ka pani ʻana.

(3) pani ʻia, pono e hāʻawi ke kaapuni kaʻa kaʻa kaʻa kaʻa hoʻihoʻi e huki koke i nā mea lawe i koe ma ka ʻāina kumu e hōʻemi i ka manawa mālama; a hoʻohui i ka uila ʻoki ʻoki hoʻohuli, no laila e hāʻule koke ke au o ka ʻohi e hōʻemi i ka manawa pae. ʻO kaʻoiaʻiʻo, ʻo ka pani ʻana o ka thyristor ka mea nui ma ka hāʻule ʻana o ka volta anode e hoʻopau i ka pani ʻana.

I kēia manawa, ʻo ka thyristor hoʻokele me ka helu hoʻohālikelike wale nō ma o ka transformer a i ʻole ka hoʻokaʻawale optocoupler e hoʻokaʻawale i ka hopena haʻahaʻa haʻahaʻa a me ka hopena uila kiʻekiʻe, a laila ma o ke kaapuni hoʻololi e hoʻokele i ka conduction thyristor. Ma ka IGBT no ka hoʻohana ʻana i kēia manawa o ka module drive IGBT hou aku, akā ua hoʻohui pū ʻia ʻo IGBT, ka mālama pono ʻana o ka ʻōnaehana, ka ʻike pilikino a me nā modula hana ʻē aʻe o ka IPM.

Ma keia pepa, no ka thyristor mākou e hoʻohana, hoʻolālā hoʻokolohua kaapuni kaapuni, a hooki i ka maoli hoao ana e hooiaio ai i hiki ke kipaku i ka thyristor. No ka holo o IGBT, ua hoʻolauna nui kēia pepa i nā ʻano nui o ka IGBT drive, a me kā lākou kaʻa kaʻa kaʻa like, a me ka mea hoʻohana maʻamau optocoupler kaʻawale e hoʻōki i ka hoʻokolohua simulation.

2. ʻO ke aʻo ʻana kaapuni kaapuni Thyristor ma ke ʻano maʻamau ʻo nā kūlana hana thyristor:

(1) ʻae ka thyristor i ka volta anode reverse, me ka ʻole o ka ʻīpuka e ʻae i ke ʻano o ka volta, aia ka thyristor i ka mokuʻāina.

(2) ʻAe ʻo Thyristor i ka volta anode i mua, inā wale nō e ʻae ka puka i ka volta maikaʻi e kau ana ka thyristor.

(3) Thyristor i loko o ka conduction kūlana, wale kekahi anode maikaʻi voluma, me ka nānā 'ole o ka puka voltage, ka thyristor koi i ka conduction, 'o ia hoʻi, ma hope o ka thyristor conduction, ua nalowale ka puka. (4) thyristor i ke kūlana conduction, i ka wā o ka nui kaapuni kaapuni (ai 'ole) ho'ēmi 'ia i kokoke zero, ka thyristor shutdown. Ke koho nei mākou i ka thyristor ʻo TYN1025, ʻo kona kūpaʻa ʻana he 600V a 1000V, i kēia manawa a hiki i 25A. pono ia i ka puka uila uila he 10V a 20V, hoʻokele i kēia manawa he 4mA a 40mA. a ʻo kona mālama ʻana he 50mA, ʻo ka ʻenekini he 90mA. ʻO DSP a i ʻole CPLD hoʻāla i ka hōʻailona amplitude e like me 5V. ʻO ka mea mua, e like me ka lōʻihi o ka amplitude o 5V i 24V, a laila ma o ka 2: 1 hoʻokaʻawale transformer e hoʻohuli i ka 24V trigger hōʻailona i ka 12V trigger hōʻailona, ​​ʻoiai e hoʻopau ana i ka hana o ka hoʻokaʻawale ʻana i luna a me lalo.

Hoʻolālā kaapuni hoʻokolohua a me ka nānā ʻana

Mua o na mea a pau, i ka hoʻoikaika kaapuni, ma muli o ka kaʻawale transformer kaapuni ma ke kua o kaMOSFETPono ka mea hana i ka hōʻailona 15V, no laila pono e hoʻonui mua i ka hōʻailona 5V i kahi hōʻailona 15V, ma o ka hōʻailona MC14504 5V, hoʻololi ʻia i kahi hōʻailona 15V, a laila ma o ka CD4050 ma ka puka o ka hōʻailona 15V drive shaping, channel 2 pili i ka hōʻailona hoʻokomo 5V, hoʻopili ʻia ke kahawai 1 i ka hoʻopuka Hoʻopili ʻia ʻo Channel 2 i ka hōʻailona hoʻokomo 5V, Hoʻopili ʻia ke kahawai 1 i ka hoʻopuka o ka hōʻailona trigger 15V.

ʻO ka ʻaoʻao ʻelua ka mea hoʻokaʻawale transformer kaapuni, ʻo ka hana nui o ke kaapuni: ʻo ka 15V trigger hōʻailona, ​​hoʻololi ʻia i kahi hōʻailona 12V trigger e hoʻoulu i ke kua o ka conduction thyristor, a e hana i ka 15V trigger hōʻailona a me ka mamao ma waena o ke kua. kahua.

ʻO ke kumu hana o ke kaapuni ʻo ia: ma muli o kaMOSFETIRF640 kaʻa uila o 15V, no laila, mua o nā mea a pau, i ka J1 komo i ka 15V huinahalike hawewe hōʻailona, ​​ma o ka resistor R4 pili i ka mea hoʻoponopono 1N4746, no laila, ua paʻa ka uila hoʻomaka, akā, no ka mea, ʻaʻole kiʻekiʻe loa ka uila. , puhi MOSFET, a laila i ka MOSFET IRF640 (ʻoiaʻiʻo, he paipu hoʻololi kēia, ka mana o ka hope hope o ka wehe a me ka pani. ka hope hope o ka huli ʻana a me ka huli ʻana), ma hope o ka hoʻomalu ʻana i ke kaʻina hana o ka hōʻailona hoʻokele, e hiki ke hoʻomalu i ka manawa hoʻohuli a hoʻopau i ka MOSFET. Ke wehe 'ia ka MOSFET, e like me kona lepo D-pole, i ka wa e hamama ai, ma hope o ke kaapuni hope e like me 24 V. A o ka transformer ma o ka hoololi voltage e hana i ka hopena akau o ka 12 V puka hoailona. . Hoʻopili ʻia ka ʻaoʻao ʻākau o ka transformer i kahi alahaka hoʻoponopono, a laila hoʻopuka ʻia ka hōʻailona 12V mai ka mea hoʻohui X1.

Nā pilikia i loaʻa i ka wā hoʻokolohua

ʻO ka mea mua, i ka wā i hoʻā ʻia ai ka mana, ua puhi koke ka fuse, a ma hope i ka nānā ʻana i ke kaapuni, ua ʻike ʻia he pilikia me ka hoʻolālā kaapuni mua. I ka hoʻomaka ʻana, i mea e ʻoi aku ka maikaʻi o ka hopena o kāna puka hoʻololi hoʻololi, ua hoʻokuʻu ʻia ka 24V ground a me 15V ground separation, ka mea i hoʻohālikelike ʻia ka ʻīpuka G o MOSFET me ke kua o ka pou S, e hopena i ka hoʻopunipuni hoʻopunipuni. ʻO ka hoʻomaʻamaʻa ʻana e hoʻopili i ka lepo 24V a me 15V, a e hoʻopau hou i ka hoʻokolohua, hana maʻamau ka kaapuni. He mea maʻamau ka pili kaapuni, akā i ka wā e komo ai i ka hōʻailona hoʻokele, ka wela MOSFET, a me ka hōʻailona kaʻa no kekahi manawa, puhi ʻia ka fuse, a laila hoʻohui i ka hōʻailona hoʻokele, puhi pololei ka fuse. E nānā i ke kaapuni i ʻike ʻia he nui loa ka pōʻaiapuni hana kiʻekiʻe o ka hōʻailona kaʻa, no laila ua lōʻihi loa ka manawa huli MOSFET. Hoʻolālā ka hoʻolālā o kēia kaapuni i ka wā e wehe ai ka MOSFET, ua hoʻohui pololei ʻo 24V i nā wēlau o ka MOSFET, a ʻaʻole i hoʻohui i kahi pale pale palena o kēia manawa, inā lōʻihi ka manawa e hana ai i ka nui o kēia manawa, MOSFET pōʻino, ʻAʻole hiki ke nui loa ka pono e hoʻoponopono i ka pōʻai hana o ka hōʻailona, ​​ma ka 10% a 20% a i ʻole.

2.3 Ka hōʻoia ʻana o ke kaapuni kaʻa

I mea e hōʻoia ai i ka hiki o ka holo kaapuni, hoʻohana mākou ia e hoʻokele i ka thyristor kaapuni i pili i ka moʻo me kekahi i kekahi, ka thyristor i ka moʻo me kekahi i kekahi a laila anti-parallel, komo i ke kaapuni me ka inductive reactance, ka mana lako. ʻO 380V AC ke kumu uila.

MOSFET ma keia kaapuni, ka thyristor Q2, Q8 trigger hoailona ma o ka G11 a me G12 komo, oiai Q5, Q11 trigger hoailona ma o G21, G22 komo. Ma mua o ka loaʻa ʻana o ka hōʻailona hoʻokele i ka pae o ka ʻīpuka thyristor, i mea e hoʻomaikaʻi ai i ka mana anti-interference o ka thyristor, pili ka puka o ka thyristor i kahi resistor a me ka capacitor. Hoʻopili ʻia kēia kaapuni i ka inductor a laila hoʻokomo i loko o ke kaapuni nui. Ma hope o ka hoʻomalu ʻana i ka angle conduction o ka thyristor e hoʻomalu i ka inductor nui i loko o ka manawa kaapuni nui, ʻo ka ʻaoʻao o luna a me lalo o ke kihi o ka ʻāpana o ka ʻokoʻa hōʻailona hōʻailona o ka hapalua pōʻai, ʻo ka G11 a me G12 kiʻekiʻe he hōʻailona hōʻailona a pau. ma o ke kaapuni kaapuni o ke kahua mua o ka mea hoʻololi hoʻokaʻawale kaawale mai kekahi i kekahi, ka haʻahaʻa G21 a me G22 ua hoʻokaʻawale ʻia mai ke ala like me ka hōʻailona. ʻO nā hōʻailona hoʻomaka ʻelua e hoʻoulu i ka hoʻokele thyristor kaapuni anti-parallel maikaʻi a maikaʻi ʻole, ma luna o ke kahawai 1 i pili i ka volta kaapuni thyristor holoʻokoʻa, ma ka conduction thyristor e lilo ia i 0, a ua pili ʻo 2, 3 i ka thyristor kaapuni i luna a i lalo. nā hōʻailona hoʻāla alanui, ua ana ʻia ke kahawai 4 e ke kahe o ka manawa thyristor holoʻokoʻa.

Ua ana ʻo 2 channel i kahi hōʻailona hoʻomaka maikaʻi, hoʻāla ʻia ma luna o ka conduction thyristor, maikaʻi ke ʻano o kēia manawa; Ua ana ʻo 3 channel i kahi hōʻailona hoʻihoʻi hou, e hoʻoulu i ka kaapuni haʻahaʻa o ka conduction thyristor, ʻaʻole maikaʻi ke ʻano.

3. IGBT kaapuni kaapuni o ka seminar IGBT kaapuni kaapuni he nui kūikawā noi, i hōʻuluʻulu 'ia:

(1) e hoʻokele i ka nui o ka piʻi a me ka hāʻule o ka puʻupuʻu uila e lawa pono. igbt, hoʻohui ʻia ka ʻaoʻao alakaʻi o ka ʻīpuka kiʻekiʻe i ka puka G a me ka emitter E ma waena o ka ʻīpuka, no laila e hoʻohuli koke ʻia a hiki i ka manawa pōkole loa e hōʻemi i nā poho huli. I ka IGBT pani 'ana, ka puka kaapuni kaapuni pono e hoʻolako i ka IGBT pae pae i ka loa pali pani pani, a i ka IGBT puka G a me ka emitter E ma waena o ka kūpono hoʻohuli hoʻihoʻi uila uila, no laila, i ka IGBT pani wikiwiki, hoʻopōkole i ka manawa pani, hoemi. ka poho pani.

(2) Ma hope o ka hoʻokele IGBT, pono e lawa ka amplitude o ka uila uila a me ka manawa i hāʻawi ʻia e ka kaʻa kaʻa kaʻa kaʻa no ka IGBT drive voltage a me kēia manawa, i mau ai ka mana o ka IGBT i kahi kūlana saturated. Pono e lawa ka mana hoʻokele i hāʻawi ʻia e ke kaʻa kaʻa kaʻa puka e hōʻoia ai ʻaʻole e haʻalele ka IGBT i ka ʻāina saturation a me ka pōʻino.

(3) IGBT puka kaapuni kaapuni pono e hāʻawi IGBT kaʻa uila uila e lawe i ka waiwai kūpono, oi aku ma ka pōkole-kaapuni kaʻina hana o nā lako i hoʻohana 'ia i loko o ka IGBT, ka maikai holo uila e koho i ka palena iki waiwai koi. ʻO ka hoʻololi ʻana i ka noi o ka volta puka o ka IGBT he 10V ~ 15V no ka maikaʻi.

(4) IGBT kaʻina hana pani, ʻo ka uila ʻino ʻino i hoʻopili ʻia ma waena o ka puka - e kōkua ka emitter i ka pani wikiwiki ʻana o ka IGBT, akā ʻaʻole pono e lawe nui ʻia, lawe maʻamau -2V a -10V.

(5) i ka hihia o nā ukana inductive nui, ʻoi aku ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana he mea pōʻino, nā ukana inductive nui i ka IGBT wikiwiki hoʻohuli a me ka huli ʻana, e hoʻopuka i ke alapine kiʻekiʻe a me ka amplitude kiʻekiʻe a me ka laulā haiki o ka spike voltage Ldi / dt , ʻAʻole maʻalahi ka spike, maʻalahi e hana i ka pōʻino o ka hāmeʻa.

(6) E like me ka IGBT i hoʻohana ʻia ma nā wahi kiʻekiʻe-voltage, no laila pono ke kaapuni kaʻa me ka kaapuni mana holoʻokoʻa i ka hiki ke hoʻokaʻawale koʻikoʻi, ka hoʻohana maʻamau o ka hoʻokaʻawale ʻana o ka optical coupling kiʻekiʻe a i ʻole ka hoʻohui ʻana i ka transformer.

Kūlana kaapuni kalaiwa

Me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana i hoʻohui ʻia, ʻo ka IGBT i kēia manawa kaʻa kaʻa kaʻa kaʻa kaʻa i ka hapa nui e hoʻomalu ʻia e nā pahu i hoʻohui ʻia. ʻEkolu mau ʻano ka mana hoʻomalu:

(1) ʻano hoʻomaka pololei ʻaʻohe kaʻawale uila ma waena o nā hōʻailona hoʻokomo a me nā hōʻailona puka.

(2) ka hoʻokaʻawale ʻana o ka mea hoʻololi ma waena o nā hōʻailona hoʻokomo a me ka hoʻohana ʻana i ka hoʻokaʻawale ʻana i ka pulse transformer, ka pae uila kaʻawale a hiki i 4000V.

Aia 3 mau ala e like me kēia

ʻO ke ala passive: hoʻohana ʻia ka hoʻopuka o ka mea hoʻololi lua e hoʻokele pololei i ka IGBT, ma muli o nā palena o ka hoʻohālikelike volt-sekona, pili wale ia i nā wahi i loli ʻole ai ka pōʻai hana.

ʻO ke ʻano hana: hāʻawi wale ka mea hoʻololi i nā hōʻailona kaʻawale, ma ke kaʻa kaʻa kaʻa hoʻonui i ka palaki lua e hoʻokele IGBT, ʻoi aku ka maikaʻi o ka neʻe ʻana o ka nalu, akā pono e hāʻawi i ka mana kōkua kaʻawale.

ʻO ke ala hoʻolako ponoʻī: hoʻohana ʻia ka pulse transformer e hoʻouna i ka ikehu a me ka modulation kiʻekiʻe a me ka ʻenehana demodulation no ka hoʻouna ʻana i nā hōʻailona logic, i māhele ʻia i ke ʻano modulation-type self-supply approach a me ka ʻenehana kaʻana manawa hoʻolako ponoʻī, kahi o ka modulation. -ʻano mana hoʻolako ponoʻī i ke alahaka hoʻoponopono e hoʻohua i ka lako mana pono, modulation kiʻekiʻe a me ka ʻenehana demodulation e hoʻouna i nā hōʻailona logic.

3. Hoʻokaʻaʻike a ʻokoʻa ma waena o thyristor a me IGBT drive

He ʻokoʻa ko Thyristor a me IGBT drive circuit ma waena o ke kikowaena like. ʻO ka mea mua, pono nā kaʻa kaʻa ʻelua e hoʻokaʻawale i ka hāmeʻa hoʻololi a me ke kaapuni mana mai kekahi i kekahi, i mea e pale aku ai i nā kaapuni kiʻekiʻe-voltage i ka hopena i ke kaapuni mana. A laila, hoʻohana ʻia nā mea ʻelua i ka hōʻailona hoʻokele puka e hoʻāla ai i ka mea hoʻololi. ʻO ka ʻokoʻa, ʻo ka thyristor drive e koi i kahi hōʻailona o kēia manawa, aʻo ka IGBT e koi i kahi hōʻailona voltage. Ma hope o ka hoʻololi ʻana o ka mea hoʻololi, ua nalowale ka ʻīpuka o ka thyristor i ka hoʻohana ʻana i ka thyristor, inā makemake ʻoe e pani i ka thyristor, pono e hoʻohui ʻia nā terminal thyristor i ka volta hope; a me ka IGBT shutdown wale nō e pono e hoʻohui i ka ʻīpuka o ka uila hoʻokele maikaʻi ʻole, e pani i ka IGBT.

4. Ka hopena

Hoʻokaʻawale ʻia kēia pepa i ʻelua ʻāpana o ka moʻolelo, ʻo ka hapa mua o ka thyristor drive kaapuni noi e hooki i ka moʻolelo, ka hoʻolālā ʻana o ke kaʻa kaʻa e pili ana, a ua hoʻopili ʻia ka hoʻolālā o ke kaapuni i ke kaapuni thyristor pono, ma o ka simulation. a me ka hoʻokolohua e hōʻoia i ka hiki o ka holo kaapuni, ke kaʻina hana hoʻokolohua i loaʻa i ka nānā ʻana i nā pilikia i kū a hoʻoponopono ʻia. Ka lua o ka hapa o ka nui kūkākūkā ma luna o ka IGBT ma ke noi o ke kaapuni kaapuni, a ma keia kumu e hoʻolauna hou aku i ka IGBT kaapuni hoʻohana maʻamau, a me ka nui optocoupler kaʻawale holo kaapuni e hooki i ka simulation a me ka hoʻokolohua, e hōʻoia i ka hiki o ka holo kaapuni.