Kedu ihe bụ ụkpụrụ nke sekit mbanye nke MOSFET dị elu?

Otu ike MOSFET dị elu, iji sekit mbanye dị iche iche ga-enweta njirimara mgbanwe dị iche iche. Iji arụmọrụ dị mma nke sekit mbanye nwere ike ime ka ngwaọrụ na-agbanwe ike na-arụ ọrụ na ọnọdụ ntụgharị dịtụ mma, ebe ọ na-ebelata oge ntụgharị, belata nkwụsịtụ mgbanwe, ntinye nke arụmọrụ arụ ọrụ, ntụkwasị obi na nchekwa dị oke mkpa. Ya mere, uru na ọghọm nke sekit mbanye na-emetụta kpọmkwem arụmọrụ nke sekit isi, nhazi nke nhazi nke sekit ụgbọala na-adịwanye mkpa. Thyristor obere size, ìhè arọ, elu arụmọrụ, ogologo ndụ, mfe iji, nwere ike mfe kwụsị rectifier na inverter, na ike ịgbanwe sekit Ọdịdị n'okpuru premise nke na-agbanwe size nke rectifier ma ọ bụ inverter current.IGBT bụ ihe mejupụtara. ngwaọrụ nkeMOSFETna GTR, nke nwere njirimara nke ngbanwe ọsọ ọsọ, ezigbo nkwụsi ike ọkụ, obere ike ịnya ụgbọ ala na sekit mbanye dị mfe, ma nwee uru nke obere voltaji na-adaba na steeti, voltaji dị elu na nnabata dị ugbu a. A na-ejikarị IGBT dị ka ngwaọrụ mmepụta ike, karịsịa n'ebe ndị dị elu, n'ụdị dị iche iche.

Sekit ịnya ụgbọ ala dị mma maka ngwaọrụ mgbanwe MOSFET dị elu kwesịrị iru ihe ndị a:

(1) Mgbe a na-agbanye tube na-agbanye ọkụ, sekit ụgbọ ala nwere ike inye isi ihe na-agba ọsọ ọsọ ọsọ, nke mere na enwere ike ịkwọ ụgbọ ala zuru oke mgbe ọ na-agbanye ya, si otú a na-ebelata nkwụsị nke ntụgharị.

(2) N'oge ntụgharị tube na-agbanwe agbanwe, isi ihe dị ugbu a nke MOSFET ọkwọ ụgbọ ala na-enye nwere ike hụ na tube ike nọ n'ọnọdụ nchịkwa zuru oke n'okpuru ọnọdụ ibu ọ bụla, na-eme ka mfu conduction dị ala. Iji belata oge nchekwa, ngwaọrụ kwesịrị ịdị na ọnọdụ saturation dị oke egwu tupu emechie ya.

(3) emechi, sekit mbanye kwesịrị inye draịva isi zuru oke iji wepụta ndị na-ebu ndị fọdụrụ na mpaghara ala iji belata oge nchekwa; ma gbakwunye voltaji cutoff reverse bias, nke mere na onye na-anakọta ugbu a na-ada ngwa ngwa iji belata oge ọdịda. N'ezie, nkwụsị nke thyristor ka bụ tumadi site na reverse anode voltaji dobe iji mechaa nkwụsị.

Ugbu a, thyristor mbanye na a tụnyere ọnụ ọgụgụ nke dị nnọọ site transformer ma ọ bụ optocoupler ikewapụ obere voltaji ọgwụgwụ na elu voltaji ọgwụgwụ, na mgbe ahụ site na ntụgharị sekit ụgbọala na thyristor conduction. Na IGBT maka ojiji nke ugbu a nke IGBT mbanye modul, ma jikọtara IGBT, nhazi onwe onye, ​​nchọpụta onwe onye na modul ndị ọzọ na-arụ ọrụ nke IPM.

N'ime akwụkwọ a, maka thyristor anyị na-eji, chepụta circuit mbanye nnwale, ma kwụsị ezigbo ule iji gosi na ọ nwere ike ịnya thyristor. Banyere ụgbọala nke IGBT, akwụkwọ a na-ebutekarị ụdị IGBT mbanye dị ugbu a, yana sekit mbanye ha kwekọrọ, yana draịvụ ikewapụ optocoupler a na-ejikarị kwụsị nnwale ịme anwansị.

2. Thyristor mbanye sekit ọmụmụ n'ozuzu thyristor ọnọdụ ọrụ bụ:

(1) thyristor na-anabata voltaji anode, n'agbanyeghị ọnụ ụzọ ámá na-anabata ụdị voltaji, thyristor nọ n'èzí.

(2) Thyristor na-anabata voltaji anode n'ihu, naanị n'ihe banyere ọnụ ụzọ ámá na-anabata voltaji dị mma thyristor na-agbanye.

(3) Thyristor na conduction ọnọdụ, naanị ụfọdụ nti anode voltaji, n'agbanyeghị nke ọnụ ụzọ voltaji, thyristor siri ọnwụ na-eduzi, ya bụ, mgbe thyristor conduction, ọnụ ụzọ ámá na-efunahụ. (4) thyristor na conduction ọnọdụ, mgbe isi sekit voltaji (ma ọ bụ ugbu a) belata na nso efu, thyristor shutdown. Anyị na-ahọrọ thyristor bụ TYN1025, voltaji na-eguzogide ya bụ 600V ruo 1000V, ugbu a ruo 25A. ọ na-achọ ka ọnụ ụzọ mbanye voltaji bụ 10V ka 20V, mbanye ugbu a bụ 4mA ka 40mA. na mmezi ya ugbu a bụ 50mA, injin ugbu a bụ 90mA. ma DSP ma ọ bụ CPLD na-akpalite njupụta mgbaama ma ọ bụrụhaala na 5V. Mbụ niile, dị ka ogologo dị ka njupụta nke 5V n'ime 24V, na mgbe ahụ site a 2: 1 iche iche transformer iji tọghata 24V na-akpali mgbaàmà n'ime a 12V ịkpalite mgbaàmà, mgbe-emecha ọrụ nke elu na ala voltaji iche.

Nhazi na nyocha sekit nnwale

Mbụ niile, mgbam sekit, n'ihi iche iche transformer circuit na azụ ogbo nkeMOSFETNgwaọrụ chọrọ mgbama mkpalite 15V, yabụ mkpa mbụ njupụta 5V na-ebute mgbaàmà n'ime akara ngosi 15V, site na akara ngosi MC14504 5V, gbanwere n'ime akara 15V, wee site na CD4050 na mmepụta nke akara ngosi mbanye 15V na-akpụzi, ọwa 2. ejikọrọ na akara ngosi ntinye 5V, ọwa 1 na-ejikọta na mmepụta Channel 2 na-ejikọta na ntinye ntinye 5V, ọwa 1 bụ. jikọọ na mmepụta nke 15V mgbama mkpalite.

Akụkụ nke abụọ bụ sekit transformer iche, isi ọrụ nke sekit bụ: 15V mgbama na-akpalite, gbanwere n'ime akara ngosi 12V na-akpalite azụ nke thyristor conduction, na ime akara ngosi 15V na anya dị n'etiti azụ. ogbo.

Ụkpụrụ ọrụ nke sekit bụ: n'ihi naMOSFETIRF640 mbanye voltaji nke 15V, ya mere, na mbụ, na J1 ohere 15V square ife mgbaàmà, site resistor R4 jikọọ regulator 1N4746, nke mere na triga voltaji kwụsiri ike, kamakwa ime ka ndị na-akpali voltaji adịghị oke elu. , ọkụ MOSFET, wee gaa na MOSFET IRF640 (n'ezie, nke a bụ ihe ntụgharị tube, njikwa azụ azụ nke oghere na mmechi. azụ njedebe nke ntụgharị na gbanyụọ), mgbe ịchịkwa usoro ọrụ nke mgbaàmà mbanye, ka ị nwee ike ijikwa oge ntụgharị na nkwụsị nke MOSFET. Mgbe MOSFET meghere, nke kwekọrọ na ala D-pole ya, gbanyụọ mgbe ọ na-emeghe, mgbe sekit azụ azụ nke kwekọrọ na 24 V. Na ihe ntụgharị bụ site na mgbanwe voltaji na-eme ka njedebe ziri ezi nke mgbaàmà mmepụta 12 V. . A na-ejikọta njedebe ziri ezi nke transformer na akwa akwa rectifier, mgbe ahụ akara ngosi 12V sitere na njikọ X1.

Nsogbu zutere n'oge nnwale

Nke mbụ, mgbe agbanyere ọkụ ahụ, fuse na-agba ọsọ na mberede, mgbe e mesịrị, mgbe ị na-elele sekit ahụ, a chọpụtara na enwere nsogbu na nhazi mbụ nke sekit. Na mbụ, iji mee ka mmetụta nke mmepụta tube na-agbanwe ya dịkwuo mma, ala 24V na nkewa ala 15V, nke na-eme ka ọnụ ụzọ MOSFET G nke kwekọrọ na azụ nke ogwe osisi S na-akwụsịtụ, nke na-akpata ịkpalite ụgha. Ọgwụgwọ bụ ijikọ ala 24V na 15V ọnụ, na ọzọ iji kwụsị nnwale ahụ, sekit na-arụ ọrụ nke ọma. Njikọ sekit bụ ihe nkịtị, ma mgbe ị na-ekere òkè na mgbaàmà mbanye, MOSFET okpomọkụ, gbakwunyere mgbaàmà mbanye ruo oge ụfọdụ, a na-afụ fuse ahụ, wee gbakwunye mgbaàmà ụgbọala ahụ, a na-afụ ụfụ ahụ ozugbo. Lelee sekit ahụ chọpụtara na okirikiri ọrụ dị elu nke mgbaàmà mbanye dị oke ukwuu, na-eme ka oge ntụgharị MOSFET dị ogologo. Nhazi nke sekit a na-eme mgbe MOSFET meghere, 24V gbakwunyere ozugbo na nsọtụ MOSFET, ma tinyeghị ihe mgbochi na-egbochi ugbu a, ma ọ bụrụ na oge dị ogologo iji mee ka ugbu a buru oke ibu, mmebi MOSFET, mkpa ịhazi okirikiri ọrụ nke mgbaàmà enweghị ike ịdị oke ibu, n'ozuzu na 10% ruo 20% ma ọ bụ karịa.

2.3 Nkwenye nke sekit mbanye

Iji nyochaa ike nke sekit mbanye, anyị na-eji ya na-akwọ ụgbọala thyristor circuit ejikọrọ na usoro na onye ọ bụla ọzọ, thyristor na usoro na onye ọ bụla ọzọ na mgbe ahụ mgbochi yiri, ohere na sekit na inductive reactance, ike ọkọnọ. bụ 380V AC voltaji isi iyi.

MOSFET na sekit a, thyristor Q2, Q8 na-akpalite mgbama site na ohere G11 na G12, ebe Q5, Q11 na-ebute mgbama site na ohere G21, G22. Tupu anata akara mbanye na ọkwa ọnụ ụzọ thyristor, iji meziwanye ikike mgbochi nnyonye anya nke thyristor, ọnụ ụzọ thyristor jikọtara ya na resistor na capacitor. A na-ejikọta sekit a na inductor wee tinye ya na sekit isi. Mgbe ịchịkwa conduction angle nke thyristor iji chịkwaa nnukwu inductor n'ime isi sekit oge, elu na ala sekit nke frasi angle nke triga mgbaàmà ọdịiche nke ọkara okirikiri, elu G11 na G12 bụ ihe na-akpali mgbama n'ụzọ nile. site na mbanye sekit nke n'ihu ogbo nke mwepu transformer dịpụrụ adịpụ site na onye ọ bụla ọzọ, ala G21 na G22 bụkwa dịpụrụ adịpụ n'otu ụzọ ahụ mgbaàmà. Ihe mgbaàmà abụọ ahụ na-akpalite mgbochi parallel thyristor circuit ziri ezi na nke na-adịghị mma, n'elu ọwa 1 jikọtara ya na voltaji nke thyristor dum, na ntụgharị thyristor ọ na-aghọ 0, na 2, 3 ọwa jikọtara na thyristor circuit elu na ala. ihe nrịbama nke okporo ụzọ, a na-atụle ọwa 4 site na ntinye nke thyristor dum.

2 ọwa tụrụ ihe mgbaàmà na-akpali akpali dị mma, kpalitere n'elu ntụgharị thyristor, nke dị ugbu a dị mma; Ọwa 3 tụrụ akara mgbama na-atụgharị azụ, na-ebute sekit dị ala nke ntụgharị thyristor, nke ugbu a adịghị mma.

3.IGBT mbanye sekit nke seminarị IGBT mbanye sekit nwere ọtụtụ arịrịọ pụrụ iche, chịkọtara:

(1) mbanye ọnụego nke ịrị elu na ọdịda nke voltaji usu kwesịrị zuru ezu nnukwu. igbt na-agbanye, a na-agbakwunye ọnụ ụzọ nke voltaji steepụ n'ọnụ ụzọ ámá G na emitter E n'etiti ọnụ ụzọ ámá, nke mere na ọ na-agbanye ngwa ngwa iji ruo oge kachasị dị mkpirikpi iji belata nkwụsị na-efunahụ. Na IGBT shutdown, gate mbanye sekit kwesịrị inye IGBT ọdịda ihu bụ nnọọ steepụ shutdown voltaji, na na IGBT ọnụ ụzọ ámá G na emitter E n'etiti kwesịrị ekwesị reverse bias voltaji, nke mere na IGBT ngwa ngwa shutdown, ebelata oge nkwụsị, belata. nkwụsị nkwụsị.

(2) Mgbe IGBT conduction, mbanye voltaji na ugbu a nyere site gate mbanye sekit kwesịrị zuru ezu amplitude maka IGBT mbanye voltaji na ugbu a, nke mere na ike mmepụta nke IGBT bụ mgbe niile na a jujuru ala. Ibufe ibu na-agafe agafe, ike ịnya ụgbọ ala nke sekit mbanye gate ga-ezuru iji hụ na IGBT anaghị apụ na mpaghara saturation na mmebi.

(3) IGBT gate mbanye sekit kwesịrị inye IGBT ziri ezi mbanye voltaji na-ewere kwesịrị ekwesị uru, karịsịa na mkpụmkpụ-circuit usoro nke ngwá na-eji na IGBT, mma mbanye voltaji kwesịrị ka họrọ kacha nta chọrọ. Ngwa mgbanwe nke voltaji ọnụ ụzọ IGBT kwesịrị ịbụ 10V ~ 15V maka kacha mma.

(4) Usoro mmechi IGBT, voltaji na-adịghị mma etinyere n'etiti ọnụ ụzọ ámá - emitter na-enyere aka nkwụsị ngwa ngwa nke IGBT, ma e kwesịghị iwere ya nke ukwuu, ihe nkịtị na-ewere -2V ka -10V.

(5) n'ihe banyere nnukwu ibu inductive ibu, oke ngwa ngwa ịgbanwee na-emerụ, nnukwu inductive ibu na IGBT ngwa ngwa na-atụgharị na gbanyụọ, ga-emepụta ugboro ugboro na elu amplitude na warara obosara nke spike voltaji Ldi / dt. , spike adịghị mfe ịbanye, dị mfe ịmepụta mmebi ngwaọrụ.

(6) Dị ka IGBT na-eji na elu-voltaji ebe, otú ahụ mbanye circuit kwesịrị na dum akara sekit na ike nke oké mwepu, ndị nkịtị ojiji nke elu-ọsọ ngwa anya njikọ dịpụrụ adịpụ ma ọ bụ transformer njikọ iche.

Ọkwa sekit ụgbọala

Site na mmepe nke teknụzụ jikọtara ọnụ, sekit mbanye ọnụ ụzọ IGBT dị ugbu a na-ejikarị ibe agbakwunyere. Usoro njikwa ka bụkwa ụdị atọ:

(1) ụdị akpalite ozugbo enweghị ikewapụ ọkụ eletrik n'etiti akara ntinye na mmepụta.

(2) Mbanye iche iche nke ngbanwe n'etiti akara ntinye na mmepụta site na iji ikewapụta ihe ntụgharị, ikewapụ voltaji ruo 4000V.

Enwere ụzọ 3 dị ka ndị a

Ụzọ na-agafe agafe: a na-eji mmepụta nke ihe ntụgharị nke abụọ na-ebugharị IGBT ozugbo, n'ihi njedebe nke nha nha nke volt-nke abụọ, ọ na-adaba na ebe ebe ọrụ ọrụ anaghị agbanwe nke ukwuu.

Usoro na-arụ ọrụ: onye ntụgharị ahụ na-enye naanị akara dịpụrụ adịpụ, na sekit ampilifaya plastik nke abụọ iji kwọọ IGBT, waveform ka mma, mana ọ dị mkpa ịnye ike inyeaka dị iche iche.

Usoro ntinye onwe onye: A na-eji transformer pulse na-ebunye ma mbanye ike na mgbanwe mgbanwe dị elu na teknụzụ demodulation maka nnyefe nke akara mgbagha, kewara n'ime ụdị modulation-ụdị inye onwe ya na teknụzụ nkekọrịta oge n'onwe ya, nke modulation. -ụdị ike na-enye onwe ya na akwa akwa rectifier iji mepụta ike ọkụ achọrọ, mgbanwe dị elu na teknụzụ demodulation iji bufee akara mgbagha.

3. Kpọtụrụ na ọdịiche dị n'etiti thyristor na IGBT mbanye

Thyristor na IGBT mbanye sekit nwere ọdịiche dị n'etiti etiti ahụ. Nke mbụ, a na-achọrọ sekit mbanye abụọ ahụ iji kewapụ ngwaọrụ mgbanwe na njikwa njikwa site na ibe ya, ka ịzere sekit voltaji dị elu nwere mmetụta na sekit njikwa. Mgbe ahụ, a na-etinye ha abụọ na mgbama mbanye ámá iji kpalite ngwaọrụ ngbanwe. Ihe dị iche bụ na draịvụ thyristor chọrọ mgbama dị ugbu a, ebe IGBT chọrọ mgbama voltaji. Mgbe ntụgharị ngwaọrụ ahụ gasịrị, ọnụ ụzọ thyristor enwekwaghị njikwa nke iji thyristor, ọ bụrụ na ịchọrọ imechi thyristor, a ga-agbakwunye ọdụ thyristor na voltaji ntụgharị; na nkwụsị IGBT dị mkpa ka agbakwunyere n'ọnụ ụzọ nke voltaji ịkwọ ụgbọala na-adịghị mma, iji mechie IGBT.

4. Nkwubi okwu

A na-ekewa akwụkwọ akụkọ a n'ime akụkụ abụọ nke akụkọ ahụ, akụkụ mbụ nke arịrịọ nke thyristor mbanye draịva iji kwụsị akụkọ ahụ, nhazi nke sekit mbanye kwekọrọ, na imewe nke sekit na-etinye aka na sekit thyristor bara uru, site na ịme anwansị. na nnwale iji gosipụta ike nke sekit mbanye, usoro nnwale ahụ zutere na nyocha nke nsogbu ndị ahụ kwụsịrị ma mesoo ya. Akụkụ nke abụọ nke isi mkparịta ụka na IGBT na arịrịọ nke mbanye sekit, na nke a ndabere ka n'ihu ewebata nke ugbu a na-ejikarị IGBT mbanye sekit, na isi optocoupler iche mbanye sekit kwụsị ịme anwansị na nnwale, iji gosi na ike nke sekit mbanye.