m.g.h γ =I.α Hay
3.4.5.Khối công suất điều khiển động cơ
Hình 3.25 Khối công suất điều khiển động cơ Nguyên lý hoạt động:
Tín hiệu pwm từ mạch điều khiển được đưa đến điều khiển mạch cầu H thông qua cách ly quang PC817(để đảm bảo an toàn cho mạch điều khiển).
Mạch cầu H sử dụng 2 cặp MOSFET IRF 540 và IRF 9540. Các MOSFET loại này chịu dòng khá cao 30A và điện áp cao nhưng có nhược điểm là điện trở dẫn tương đối lớn. Phần kích cho các MOSFET kênh N phía dưới thì không quá khó chỉ cần lấy trực tiếp tín hiệu sau PC817. Riêng MOSFET kênh P phía trên phải dùng them C828 để làm mạch kích. Khi chưa kích BJT C828, chân G của MOSFET được nối lên 12v bằng điện trở 10K, điện áp chân G vì thế gần bằng 12v cũng là điện áp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
chân S của IRF9540 nên MOSFET này không dẫn. Khi kích cácR9, R10, các BJT C828 dẫn làm điện áp chân G của IRF9540 sụt xuống gần bằng 0V (vì khóa C828 đóng mạch). Khi đó, điện áp chân G nhỏ hơn nhiều so với điện áp chân S, MOSFET dẫn. Các MOSFET sẽ dẫn theo nguyên tắc chéo nhau.
Hình 3.26 Vùng hỗ dẫn của MOSFET
MOSFET có một lớp mỏng silicon dioxide, là lớp cách ly để ngăn ngừa cực G dương và cực âm chạm nhau. Lớp cách ly này mỏng có thể dùng để kiểm soát cực D. Và cũng vì lớp cách ly này quá mỏng nên dễ dàng bị phá hủy bởi nguồn điện G quá ngưỡng.
Cụ thể trong đề tài, IRF 540 có VGS(max) = ± 20V. Nếu nguồn điện G dương hơn +20V hay âm hơn -20V, lớp cách ly này sẽ bị phá hủy.
Ngoài điện áp quá ngưỡng VGS, MOSFET cũng có thể bị phá hủy lớp cách ly mỏng này bằng nhiều cách khác nhau. Nếu MOSFET được lấy ra hay gắn vào vi mạch trong khi nguồn mở, điện áp thoáng qua gây ra bởi dẫn ngược (kickback) sẽ vượt quá giá trị VGS. Kể cả khi vận chuyển MOSFET cũng tạo tĩnh điện đủ vượt quá giá trị VGS. Vì vậy, khi vận chuyển MOSFET, người ta phải gắn vào nó một sợi dây chì hay bọc nó lại trong miếng foil thiếc hay đựng nó trong miếng foam dẫn. Một vài MOSFET được bảo vệ bằng cách lắp diode zener song song với cực G và nguồn. Điện áp zener thấp hơn giá trị VGS. Do đó, diode zener dẫn trước khi đặt giá trị VGS mà có thể gây nguy hiểm cho lớp cách ly mỏng. Bất lợi của những
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
diode zener bên trong là chúng làm giảm tổng trở ngõ vào cao của MOSFET. Vì những MOSFET đắt tiền dễ dàng bị hỏng nếu không được zener bảo vệ nên các làm này được đánh giá cao trong ứng dụng. Do vậy, những thiết bị MOSFET rất tinh tế nhưng lại dễ dàng bị hư hỏng
Hầu hết các MOSFET ở vùng ohmic. Khi phân cực ở vùng ohmic, giá trị E- MOSFET bằng với điện trở. Khi phân cực ở vùng active nhưng ứng dụng chính của nó là trong vùng ohmic.