II. Tính toán thông số mạch động lực
5. Khâu khuếch đạ
Nhiệm vụ của khâu này là tạo ra xung điều khiển đủ lớn cả về biên độ và thời gian đế van mở và đóng đúng thời điếm, ngoài ra khâu này còn phải cách ly giữa mạch động lực và điều khiến .
Với loại van lực sử dụng là van IGBT đối với loại van này có những yêu cầu riêng về tín hiệu điều khiến .
IGBT là phần tử điều khiến bằng điện áp nên yêu cầu điện áp có mặt liên tục trên cực điều khiến và emitơ đế xác định chế độ khoá, mở.
Mức điện áp đế mở IGBT chế độ bão hoà thường chọn 15V. Khi khoá tín hiệu điều khiến phải ngắt hoặc đưa về mức điện áp âm , với mức điện áp âm khi khoá góp phần giảm tổn thất công suất trên mạch điều khiển.
Đế tạo mức điện áp âm thường điều khiển bằng biến áp xung sơ đồ điều khiển như sau:
8 HO 7 ,VDD VB 6 VDD VB 6 10 HIN Vs 5 11 SD 4 12 LIN Vcc 3 13 Vss COM 2 rv LO 1
Đồ án tốt nghiệp Máy hàn TIG sử dụng công nghệ biến tần
Hình 2.16: Tạo điện áp điều khiên sử dụng biến áp xung
Trong sơ đồ trên điện áp vào là điện áp xoay chiều dạng xung với mức điện áp 15V dạng điện vào sơ cấp nhu hình vẽ:
Điện áp sơ cấp
Bc c
Điện áp cực G
Điện áp Ucc
Hình 2. Ị 7: Dạng xung điểu khiên tạo ra bằng biến áp xung
Dạng điện áp trên thứ cấp biến áp xung , điện áp điều khiển vào cực G và điện áp Uce của van mô tả như hình vẽ. Dạng điện áp thứ cấp không có dạng giống sơ cấp do mạch tù' bị bão hòa. Khi mạch từ bị bão hoà điện áp thứ cấp bằng không , khi điện áp thứ cấp dương DI phân cực thuận điện áp đặt vào cực G của IGBT và van được mở. Khi mạch từ bão hoà điện áp thứ cấp bằng 0, DI phân cực ngược, và mosfet Q1 vẫn chưa dẫn do đó điện tích được tích trong tụ Cge giữ cho van thông hoàn toàn. Khi điện áp sơ cấp đối chiều khi đó mosfet Q1 sẽ dẫn và điện áp đặt lên cực G là âm và khoá van IGBT .
Đồ án tốt nghiệp Máy hàn TIG sử dụng công nghệ biến tần
Với cách mở van như trên có ưu điếm tạo dạng điện áp điều khiến có xung âm ưu điếm trong vịêc khoá van, nhung việc tính toán biến áp xung là vấn đề phức tạp khi tính toán không chính xác xung ra không vuông và sườn trước không thẳng van có thể không mở được.
Một cách khác thường được sử dụng đế tạo điện áp mở thông IGBT là sử dụng IC lái IR2110. Đây là IC chuyên dụng dùng mở mosfet và IGBT làm việc ở tần số cao. IC này có thế điều khiến đồng thời hai kênh A và B.
Với điều kiện kênh A mở phần dương và kênh B mở phần âm và hai kênh này mở không mở đồng thời tức là dạng tín hiệu điều khiển kênh A và kênh B như sau:
Kônh A
Kênh B
Hình 2.18: Tạo xung điều khiến mởỉGBTsử dụng ICIR2Ỉ10
IC này rất phù hợp dùng lái IGBT trong mạch bán cầu vì hai van không mở đồng thời và xung điều khiển hai van mở không trùng nhau lệch nhau 180độ.
Sơ đồ chân của IC IR2110:
Hình 2.19: Sơ đồ chân IC chuyên dụng I R 2 Ỉ Ỉ 0 Chức năng của các chân như sau :
18Ư) Ư) 14 C) co 17 ÔI ro ơ> 8 15 7
Đồ án tốt nghiệp Máy hàn TIG sử dụng công nghệ biến tần
■ Chân 13 đất của điện áp logic .
■ Chân 10 tín hiệu vào logíc điều khiển mở van kênh A. ■ Chân 12 tín hiệu vào logíc điều khiến mở van kênh B. ■ Chân 7 điện áp ra dùng mở van, cấp vào cực G của kênh A. ■ Chân 1 điện áp ra dùng mở van, cấp vào cực G của kênh B.
■ Chân 6 dùng cấp điện áp vào cho chân HO giả sử khi có tín hiệu HIN điện áp ra VHO=VB.
■ Chân 5 chân Vs là chân nối cực E của van được mở trong kênh A. ■ Chân 2 chân com là chân nối cực E của van được mở trong kênh B. ■ Chân 9 đầu vào mức logic
■ Chân 11 SD là chân shutdown khi tín hiệu mức logíc thấp được cấp vào tất cả xung ra của hai chân HO và LO bị dập.