Phụ lục
6.4. Thiết kế chế tạo các bộ biến đổi công suất, đo lường và điều khiển cho các ổ từ. ổ từ.
6.4.1. Thiết kế mạch khuyếch đại cơng suất
Tính chọn mạch lực và van công suất.
Mặc dù nam châm điện của ổ từ là nam châm điện một chiều và lực từ tỷ lệ bậc hai với dòng điện nên về lý thuyết khơng cần đảo chiều dịng điện nhưng để lực từ đáp dứng nhanh theo tín hiệu của bộ điều khiển, nên bộ băm xung một chiều có đảo đảo chiều được dùng làm mạch lực. Các van công suất dùng Mosfet chọn theo các thơng số:
- Dịng điện: Với nguồn một chiều cấp cho mạch lực là 100VDC, điện trở tính tốn của nam châm là 0,97, Tuy nhiên, tham khảo kết quả mô phỏng thử
nghiệm điều khiển ở chương 3 và chương 4 thì dịng trung bình qua cuộn dây nam châm cũng là dịng trung bình qua van là khoảng 6A. Ta chọn hệ số dự trữ dòng điện là 1,5. Vậy ta có:
1,5. 1,5 6 9( )
van tb
I I A (6.11)
- Điện áp: Với điện áp nguồn cấp là 100VDC, điện áp ngược mà mỗi van phải chịu chính là 50VDC, chọn hệ số dự trữ điện áp là 2,5. Ta có:
2,5. 2, 5 50 125( )
van nguoc
U U V (6.12)
Từ các tính tốn trên, chọn 4 Mosfet IRFP250.
Chọn phần tử điều khiển cho Mosfet
Chọn vi mạch IR2110 đáp ứng yêu cầu tính tốn có cơng suất PD 1W làm điều khiển cho các van công suất. Đặc điểm IR2110:
- Cung cấp nguồn điều khiển cực Gate từ 10 đến 20V - Bảo vệ thấp áp cho cả hai kênh trên và dưới.
- Tương thích logic 3.3V. Cung cấp mức logic riêng biệt từ 3.3V đến 20V. - Lơgíc và nguồn có mức lệch ± 5V
- Đầu vào CMOS Schmitt theo sườn xuống. - Chu kỳ bằng logic chu trình tắt máy theo chu kỳ
Phụ lục
- Có trễ chuyển kênh phù hợp cho cả hai kênh - Đầu ra cùng pha với đầu vào
IR2110 / IR2113 là vi mạch điều khiển Mosfet và IGBT công suất với điện áp cao, tốc độ cao. Với các kênh điểu khiển độc lập nửa cao và nửa thấp của cầu H. Công nghệ HVIC và chốt bảo vệ CMOS cho phép lam việc tin cậy và ổn định. Logic đầu vào tương thích với tiêu chuẩn CMOS hoặc LSTTL đầu ra, cho phép thấp đến 3.3V logic. Đầu ra diều khiển có đặ tính phát dịng xung cao để giảm thiếu trạng thái cross- conduction của van công suất. Mức trễ điều khiển được thiết kế phù hợp để dễ dàng điều khiển cho các ứng dụng tần số cao. Kênh điều khiển nửa cao thiết kế kiểu thả nối với tụ bootstrap cho phép điều khiển MOSFET kênh N hoặc IGBT phía cao trong cầu H hoạt động ở điện áp lên đến 500 hoặc 600 volts.