- Tổng tổn hao công suất:
CHƢƠNG IV: MÔ PHỎNG MÁY HÀN INVERTER BẰNG PHẦN MỀM LTSPICE
4.2.2.1 Tiến hành tạo IGBT trên phần mềm LTspice
71
Mở LTspice lên chọn New Schematic và tiến hành chọn các linh kiện trong phần mềm nhƣ sau:
Chọn nguồn cấp điện áp V1:
Vào Edit chọn Component(F2) , hộp thoại Select Component Symbol hiện ra, kéo thanh trƣợt chọn Voltage nhấn Ok. Click chuột phải vào Voltage - V1, hộp thoại
Voltage Source – V1 hiện lên ta chọn xung vuông và các thông số nhƣ sau:
Chọn nguồn cấp điện áp V2:
Vào Edit chọn Component(F2) , hộp thoại Select Component Symbol hiện ra, kéo thanh trƣợt chọn Voltage nhấn Ok. Click chuột phải vào Voltage – V2, hộp thoại Voltage Source – V2 hiện lên ta chọn DC value: 280V
Tạo và nhập thông số cho IGBT SKM75GB063D :
Vì IGBT không có sẵn trong phần mềm LTspice nên ta phải tạo ra linh kiện IGBT nhƣ sau:
Mở LTspice lên chọn New Schematic, click vào Hierarchy chọn Create a New Symbol, của sổ Untitled hiện ra, ta sử dụng các lệnh trong Menu Draw nhƣ: Line(L), Circle(C)…để vẽ ra ký hiệu của IGBT. Sau đó vào Edit chọn Add Pin/Port “P”, của sổ
Pin/Port Properties hiện ra: Chọn Label: C, Netlist Order: 1, Pin Label Justification:
72
LEFT, Offset: 3 rồi Ok và di chuyển chuột đến v trí cần gán cho cực C trên ký hiệu của IGBT. Tƣơng tự cho cực G_2_RIGHT 3 và E_3_LEFT 3. Tiếp tục vào Draw chọn Text “T”, cửa sổ Edit Text on the symbol hiện ra ta nhập lần lƣợt tên cho linh kiện là: IGBT
và NPT-IGBT rồiOk. Lƣu lại file vào foder sym trong thƣ mục Lib của phần mềm với tên là: IGBT.asy, nhƣ vậy đã thêm đƣợc Symbol IGBT vào phần mềm LTspice có hình nhƣ sau:
Hình 4.4 Biểu tượng IGBT thêm vào phần mềm LTspice
IGBT là sự kết hợp của BJT và MOSEFT nên bên trong IGBT phải chứa mạch kết hợp hai loại linh kiện này.
Mở LTspice lên chọn New Schematic, vào Edit chọn Component”F2” cửa sổ
Select Component Symbol hiện ra, kéo thanh trƣợt chọn: pnp là ký hiệuBJT Q1 và nhấn
Ctrl+ E hoặc Ctrl+R để xoay cho phù hợp rồi Enter. Tiếp tục vào Component ”F2”
cửa sổ Select Component Symbol hiện ra, chọn: nmos là ký hiệu của MOSFET M1 chọn v trí phù hợp rồi eEter. Vào Edit Draw Wire “F3” nối cực D của MOSFET với cực B của BJT và cực S của MOSFET với cực C của BJT. Lúc này ta đƣợc mạch cấu tạo của IGBT và cần đặt tên cho các cực lần lƣợt là G,C,E. Vào Edit chọn Lable Net”F4”, của sổ Net Name hiện ra ta nhập: G rồi Ok và di chuyển chuột gán vào cực G mặc đ nh của MOSFET chính là cực G của IGBT.
Tƣơng tự gán C vào cực E mặc đ nh của BJT chính là cực C của IGBT và gán E vào cực còn lại. Lƣu file với tên là: IGBT.asc.( Hình 8.5)
73
Hình 4.5Mạch bên trong của IGBT
Tạo file IGBT.sub lƣu vào trong thƣ mục phần mềm Ltspice.
IGBT.sub là file mô tả các thông số hoạt động của IGBT dựa trên sự kết hợp của các thông số của MOSFET chứa trong file Standard.mos và các thông số của BJT chứa trong file Standard.bjt của phần mềm LTspice.
Cùng với sự tham khảo tài liệu trên Internet và nhiều lần hiệu chỉnh các thông số cho phù hợp với đặc tuyến trên datasheet nên có đƣợc các thông số cần thiết nhƣ sau:
* IGBT.sub * C G E
.subckt IGBT 1 2 3 M1 4 2 3 Qi
Q1 3 4 1 Q0
.model Qi vdmos(Rg=2 Rs=0.05 Vto=1.2 Kp=22 Is=0 + Cgdmax=8n Cgdmin=10p Cgs=4n Cjo=1n)
.model Q0pnp(Is=5u Nf=3.5 Bf=150 Rb=0.5 Ikf=200 + Trb1=18m Eg=.75 Xtb=-.25 + Cjc=1n Cje=0.3n tf=5n) .ends IGBT với: M1 4 2 3 Qi là v trí cực D, G, S của MOSFET Q1 3 4 1 Qo là v trí cực C, B, E của BJT Rg: iện trở thuần cổng
74
Vto: Chênh lệch điện áp so với zero Is: Dòng bão hoà vận chuyển
Nf: Chuyển tiếp hiện tại hệ số phát xạ
Bf: Hệ số lý tƣởng cực đại thử nghiệm
Nhập các thông số của IGBT vào notepad lƣu tên file là IGBT và sửa đuôi .txt thành .sub ta đƣợc file IGBT.sub
Nhập IGBT vàoNew Schematic.Vào Edit chọn Component(F2) , hộp thoạiSelect Component Symbol hiện ra, kéo thanh trƣợt chọn IGBT rồi Ok.
Hình 4.6: Đặc tuyến V/A mô phỏng của IGBT