Mạch kích và cách ly dùng để kích ngắt và dẫn cho IGBT. Các linh kiện chính sử dụng trong mạch kích:
a) Opto TLP250
Opto là một linh kiện quang điện tử chuyên dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa hai mạch điện có sự chênh lệch cao về điện áp thông qua ánh sáng mà không cần liên hệ với nhau bằng tín hiệu điện. TLP250 dùng để cách ly giữa các khối chênh lệch nhau về điện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện áp lớn. Cấu trúc của một opto bao gồm một đèn led và một photo tranzitor bên trong nó. Nguyên tắc truyền tín hiệu bằng ánh sáng nên nó được gọi là opto quang. Opto rất hay được sử dụng trong các hệ thống điện – điện tử công suất lớn, dùng để ngăn các xung điện
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
áp cao hay các phần mạch điện công suất lớn có thể làm hư hỏng các ngõ điều khiển công suất nhỏ trên một bo mạch.
Hình 2.30. Hình ảnh opto TLP250.
Hình 2.31. Sơ đồ tương đương của opto TLP250. [9]
Đầu vào của TLP250 đó là led, khi có dòng điện nhỏ IF đi qua hai đầu led (chân 2, chân 3) có trong opto làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông hai cực của photo tranzitor, mở cho dòng điện chạy qua. Điện áp VCC cấp vào chân số 8 cấp nguồn cho tranzitor 1 và tranzitor 2 hoạt động. Ngõ ra của opto TLP250 tại chân số 6 và số 7.
Thông số kỹ thuật cơ bản: [9]
Điện áp cung cấp: 10 – 35VDC. Dòng điện cung cấp: 11mA.
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
Dòng điện ngõ vào cho phép tối đa: 5mA. Dòng điện ngõ ra tối đa: ± 1.5A.
Thời gian chuyển mạch: 1.5𝜇𝑠 (max). Điện áp cách ly: 2500Vrms (min).
b) Mornsun QA01
Mornsun là bộ nguồn cung cấp năng lượng mô-đun DC-DC thiết kế cho trình điều khiển IGBT. Mornsun có thể vận hành trong điều kiện không tải, bảo vệ ngắn mạch đầu ra, hiệu suất lên tới 80%.
Hình 2.32. Hình ảnh Mornsun QA01. Thông số kỹ thuật cơ bản: [10]
Điện áp ngõ vào: 15VDC.
Điện áp ngõ vào cực đại: 16VDC.
Dòng điện ngõ vào (có tải/không tải): 130/20mA. Điện áp ngõ ra (+Vo/-Vo): +15/-8.7VDC.
Điện áp ngõ ra cực đại (+Vo/-Vo): +15.75/-9.4VDC. Điện áp ngõ ra cực tiểu (+Vo/-Vo): +14.25/-8VDC. Dòng điện ngõ ra (+Io/-Io): +80/-40mA.
Nhiệt độ hoạt động: - 40ºC ~ 105ºC. Sơ đồ chân của mornsun:
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
Hình 2.33. Sơ đồ chân mornsun QA01.
Theo sơ đồ chân hình 2.33, chân số 1 (Vin) cấp nguồn vào 15VDC, chân số 7 (+VO) tạo điện áp ra 15VDC, chân số 5 (-VO) tạo điện áp ra -15VDC, chân số 6 (0V) là chân GND. Chân số 7 (+VO) và chân số 5 (-VO) cấp nguồn cho Opto TLP250 hoạt động.