PowerPoint Presentation BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NHÓM THỰC HIỆN NHÓM 2 Mã lớp 129028 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN T S Vũ Hoàng Phương 3 Yêu cầu Thiết kế mạch driver , snubber cho MOSFET STW56N60M2 Phần 1 Thiế.
BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT NHĨM THỰC HIỆN:NHĨM Mã lớp: 129028 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S Vũ Hoàng Phương Phần 1:Thiết kế mạch Driver Snubber cho Mosfet Yêu cầu: Thiết kế mạch driver , snubber cho MOSFET STW56N60M2 Các bước để thiết kế • Xác định thông số thể khả đóng cắt MOSFET • Xác định điện áp điều khiển Vgs • Tính tốn dịng điện peak cực G • Chọn điện trở cổng Thông số kĩ thuật datasheet MOSFET STW56N60M2 https://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/932971/STMICROELECTRONICS/STW56N60M2.html TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Các thơng số thể khả đóng cắt MOSFET STW56N60M2 Giá trị tụ ký sinh: • 𝐶𝐺𝐷 = 𝐶𝑅𝑆𝑆 = 6.6𝑝𝐹 • 𝐶𝐺𝑆 = 𝐶𝐼𝑆𝑆 − 𝐶𝑅𝑆𝑆 = 3743.4𝑝𝐹 • 𝐶𝐷𝑆 = 𝐶𝑂𝑆𝑆 − 𝐶𝑅𝑆𝑆 = 168.4𝑝𝐹 -Công suất driver : Pdrv = VGS max QG f sw Xác định điện áp điều khiển - Dựa vào đồ thị Vgs-Qg datasheet chọn điện áp điều khiển : 𝑉𝐺𝑆 = 0/10𝑉 => 𝑄𝐺 = 90𝑛𝐶 => 𝑃𝑑𝑟𝑣 = 10.90 10−9 100000 = 0.09𝑊 Tính tốn dịng điện peak cực G • Rise/fall time thời gian để van bán dẫn chuyển từ trạng thái khóa sang trạng thái dẫn ngược lại Tính tốn dịng điện peak cực G - Dựa vào datasheet, chọn rise/fall time: t r = 75ns ; t f =60ns - Tổn hao công suất q trình đóng cắt van tính bằng: Psw = UDS ID fsw (t on + t off ) - Dòng điện peak cực G: Ion = QG tr ; Ioff = QG tf - Áp dụng tính: Ion =1.21A ; Ioff = 1.52A Lựa chọn điện trở cổng - Để tối ưu hiệu suất driver, chọn cấu hình on – off VGS max R g_on = Ion VGS max R g_off = Ioff − R g_int − R g_int 10 Sơ đồ mạch lực 57 Kết mô Mô lý thuyết 58 Kết mơ Dịng áp trung bình mơ đo 59 Bảng so sánh giá trị lý thuyết mô Giá trị Lý thuyết Mô Ud 157,76V 162,8V Id 53,88A 54,45A 60 Phân tích phổ dịng điện máy biến áp 61 Chế độ nghịch lưu phụ thuộc • 𝐸𝑑 = −200𝑣, 𝛼 = 130° 1.17𝑈2 𝑐𝑜𝑠 𝛼 − 𝑋𝑎 𝐸𝑑 2𝜋𝑅𝑑 𝑈𝑑𝛼 = 1+ 𝑋𝑎 2𝜋𝑅𝑑 Thay số ta được: 1.17 ∗ 220 𝑐𝑜𝑠130° − ∗ 0.3𝜋 ∗ 200 2𝜋 ∗ 𝑈𝑑𝛼 = 1+ ∗ 0.3𝜋 2𝜋 ∗ 𝑈𝑑𝛼 = −171,8V 𝐸𝑑 −𝑈𝑑𝛼 200−171,8 𝐼𝑑 = = = 14,1𝐴 𝑅𝑑 ( giá trị 𝑈𝑑𝛼 𝐸𝑑 tính tốn lấy giá trị tuyệt đối) 62 Tính tốn lý thuyết Dạng điện áp dịng điện theo lý thuyết 63 Mơ Matlab Tính toán Udk ứng với α = 1300 Uc,m Udk t = 𝜃 𝜋 Udk ⇒𝛼=𝜋 Uc,m Với 𝛼 = 130° Suy Udk = 13𝜋 = 18 13Uc,m 18 = 65 v 64 Kết mô Driver 65 Đồ thị điện áp dịng điện Mơ lý thuyết 66 Kết mô Giá trị điện áp dịng điện trung bình mơ đo 67 Bảng so sánh giá trị lý thuyết mô Giá trị Lý thuyết Mô Ud -171,8V -174V Id 14,1A 13,47A 68 Nhận xét • Dạng đồ thị điện áp dịng điện mơ có dạng gần giống với lý thuyết • Dạng đồ thị dịng điện khơng phẳng hồn tồn giá trị Ld thực tế vô • Từ mơ ta thấy: điện áp dịng điện chưa đạt giá trị xác lập phải trải qua q trình q độ • Tính tốn mơ khác với lý thuyết linh kiện có thành phần khác kí sinh linh kiện lý tưởng lý thuyết 69 Phân tích phổ dịng điện máy biến áp 70 THANK YOU ! 71 ...BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT NHĨM THỰC HIỆN:NHĨM Mã lớp: 129028 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S Vũ Hoàng Phương Phần... Tổn hao công suất trình đóng cắt van tính bằng: Psw = UDS ID fsw (t on + t off ) - Dòng điện peak cực G: Ion = QG tr ; Ioff = QG tf - Áp dụng tính: Ion =1.21A ; Ioff = 1.52A Lựa chọn điện trở... 3743.4