I. THIẾT KẾ MẠCH 1.Mạch nguồn
4.Mạch lái và cách ly
a. Mạch lái :
Có hai phương án chính dùng để lái IGBT: x Dùng biến áp xung
x Dùng IC lái
Trong các phương án có biến áp xung, trường hợp xung điều khiển có cạnh tác động kéo dài hoặc tần số thấp, biến áp xung sớm đạt trạng thái bão hòa và ngõ ra của nó không phù hợp yêu cầu điều khiển.
Ta dùng IC đệm đảo HD74HC14P để lật trạng thái xung kích tránh trường hợp khi reset thí tất cả các xung lên mức cao, gây nguy hiểm cho mạch động lực.
Tốc độ hoạt động cao : 10.5 ns Điện áp cung cấp : VCC = 2 Æ 6V Dòng cung cấp nhỏ : 1μA
b. Cách ly :
Các mạch phát ra tín hiệu đểđiều khiển mạch công suất dùng bán dẫn phải được cách ly vềđiện. Điều này có thể thực hiện bằng opto hoặc bằng biến áp xung.
x Biến áp xung :
Gồm một cuộn dây sơ cấp và có thể nhiều cuộn thứ cấp. Với nhiều cuộn dây phía thứ cấp, ta có thể kích đóng nhiều transistor mắc nối tiếp hoặc song song.
Biến áp xung cần có cảm kháng tản nhỏ và đáp ứng nhanh. Trong trường hợp xung điều khiển có cạnh tác động kéo dài hoặc tần số thấp, biến áp xung sớm đạt trạng thái bão hòa và ngõ ra của nó không phù hợp yêu cầu điều khiển.
x Opto :
Gồm nguồn phát tia hồng ngoại dùng diode (IR - LED) và mạch thu dùng phototransistor. Do đó thõa mãn yêu cầu cách ly vềđiện, đồng thời đáp ứng của opto tốt hơn máy biến áp xung.
Ta dùng Opto cách ly quang HCPL-3120 (qua LED với một mạch tích hợp và bộ công suất đầu ra) rất thích hợp để lái những IGBT trong những mạch nghịch lưu dùng điều khiển động cơ. Điện áp cao ở ngõ ra cung cấp cho mạch lái điều khiển. Áp và dòng cung cấp bởi những opto này có thể lái IGBT hoạt động ở khoảng điện áp cỡ 1200V và dòng 100A.
Dòng đỉnh ngõ ra : Iout = 2 A
Điện áp cung cấp : VCC = 15 Æ 30V Tốc độđóng ngắt cực đại : 500ns Nhiệt độ hoạt động : - 40 Æ 100 độ C
MC3PHAC II. KẾT NỐI PHẦN CỨNG