Драйверы полевых транзисторов. Драйвер транзистора


Драйверы полевых транзисторов

 

Драйверы MOSFET- и IGBT-транзисторов - устройства для управления мощными полупроводниковыми приборами в выходных каскадах преобразователей электрической энергии. Они используются в качестве промежуточного звена между управляющей схемой (контроллером или цифровым сигнальным процессором) и мощными исполнительными элементами.

Этапы развития энергетической (силовой) электроники определяются достижениями в технологиях силовых ключей и их схем управления. Доминирующим направлением в энергетической электронике является повышение рабочих частот конверторов, входящих в состав импульсных источников питания. Преобразование электроэнергии на более высоких частотах позволяет улучшить удельные массогабаритные характеристики импульсных трансформаторов, конденсаторов и дросселей фильтров. Динамические и статические параметры силовых приборов постоянно улучшаются, но мощными ключами надо еще и эффективно управлять. Для сбалансированного взаимодействия между управляющей схемой и выходными каскадами и предназначены мощные высокоскоростные драйверы MOSFET- и IGBT-транзисторов. Драйверы имеют высокие выходные токи (до 9 А), малые длительности фронта, спада, задержки и другие интересные отличительные особенности. Классификация драйверов приведена на рисунке 2.15.

 

Рисунок 2.15 -Классификация драйверов

Драйвер должен иметь, по крайней мере, один внешний вывод (в двухтактных схемах два), который относится к обязательным. Он может служить как предварительным импульсным усилителем, так непосредственно ключевым элементом в составе импульсного источника питания.

В качестве управляемого прибора в силовых схемах различного назначения могут применяться биполярные транзисторы, МОП – транзисторы и приборы триггерного типа (тиристоры, симисторы). Требования, предъявляемые к драйверу, осуществляющему оптимальное управление в каждом из этих случаев различны. Драйвер биполярного транзистора должен управлять током базы при включении и обеспечивать рассасывание неосновных носителей в базе на этапе выключения. Максимальные значения тока управления при этом мало отличаются от усредненных на соответствующем интервале. МОП – транзистор управляется напряжением, однако в начале интервалов включения и выключения драйвер должен пропускать большие импульсные токи заряда и разряда емкостей прибора. Приборы же триггерного типа требуют формирования короткого импульса тока только в начале интервала включения, поскольку выключение (коммутация) у наиболее распространенных приборов происходит по основным, а не управляющим электродам. Всем этим требованиям в той или иной степени должны удовлетворять соответствующие драйверы.

На рисунках 2.16…2.18 представлены типовые схемы включения биполярного и полевого МОП – транзисторов с использованием одного транзистора в драйвере. Это так называемые схемы с пассивным выключением силового транзистора. Как видно из рисунка, по структуре драйвера схемы эти вполне идентичны, что позволяет использовать одни и те же схемы для управления транзисторами обоих типов. В этом случае рассасывание носителей, накопленных в структуре транзистора, происходит через пассивный элемент – внешний резистор. Сопротивление его, шунтирующее управляющий переход не только при выключении, но и на интервале включения, не может быть выбрано слишком малым, что ограничивает скорость рассасывания заряда.

Для увеличения быстродействия транзистора и создания высокочастотных ключей необходимо снизить сопротивление цепи сброса заряда. Это осуществляется с помощью транзистора сброса, включаемого только на интервале паузы. Соответствующие схемы управления биполярным и МОП – транзисторами представлены на рисунке 2.17.

а) б)

Рисунок 2.16 - Драйверы с пассивным выключением силового транзистора

а) б)

Рисунок 2.17 - Драйверы с тотемным выходом

 

Такую схему управления принято называть схемой с тотемным выходом (Totem pole), а соответствующие транзисторы – транзистором питания (Source) и сброса (Sink).

Из рисунка 2.18 видно, что тотемный выход можно использовать не только для непосредственного управления биполярными и полевыми транзисторами, но и для управления через развязывающий трансформатор. В этом случае управление можно применять для любой топологии конвертора (с развязанным и не развязанным выходом), что делает такую структуру особенно ценной и приводит к широкому применению тотемных выходов для управления МОП – транзисторами.

 

а) б)

Рисунок 2.18 - Управление транзистором через развязывающий трансформатор

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Igbt транзисторы,драйверы транзисторов, драйверы тиристоров

Статьи

 

 

Используемые кристаллы

         Рассмотренные в данной статье  кристаллы полупроводниковых компонентов являются базовыми для построения силовых модулей производства АО «Электрум АВ», однако приведённый перечень не охватывает всей номенклатуры используемых в производстве кристаллов. 

                                                                                                                                                                                   Читать далее ...

 

 

Драйвер средней мощности : на чем собрать

       На сегодняшний день существует очень много микросхем драйверов IGBT-транзисторов, производства «International Rectifier», «Agilent», «Motorola», «Mitsubishi» и других. Микросхемы имеют много общего, направлены на решение одних и тех же задач, но всё же схемотехника для каждого типа драйверов остаётся своя. Так на каких же типах микросхем проще всего собрать полноценный драйвер?

                                                                                                                                                                                Читать далее ...

 

 

 Низковольтные MOSFET-модули от ЗАО"Электрум АВ"

       В данной статье описывается семейство низковольтных модулей на основе MOSFET- транзисторов предназначенных для работы в составе преобразователей с пиковым напряжением до 75 В и постоянным током до 500 А. Модули отличаются малыми габаритными размерами и низким сопротивлением канала в открытом состоянии.

                                                                                                                                                                                Читать далее ...

 

 

Выбор комплектации: выпрямительные мосты

Выпрямительные мосты, представленные тиристорными выпрямителями, тиристорно-диодными и диодными выпрямителями, - это неотъемлемая часть едва ли ни большинства преобразователей в силовой электронике. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеется большое количество модулей, на основе которых можно собрать выпрямительный мост. Помимо вышеуказанного деления (по типу используемых в выпрямителе элементов), силовые модули для выпрямительных мостов могут представлять собой оптотиристоры, могут содержать в своём составе готовую схему управления (регулируемый выпрямитель), могут комплектоваться специализированными драйверами тиристоров и т.д. Плюс к этому, зачастую самое простое решение при выборе комплектации не оказывается на поверхности и необходимо более детальное изучение номенклатуры.

 Читать далее ...  

 

Выбор комплектации: драйверы тиристоров

Для построения схемы управления тиристором, помимо внешней схемы, формирующей логические сигналы отпирания и запирания, необходим и исполнительный узел – драйвер тиристора. И если стоит задача управления тиристором с поддерживаемым током в тысячи Ампер, то к этому узлу следует относиться со всей ответственностью. Но даже если используемый тиристор не такой мощный, то зачем усложнять себе жизнь и «изобретать велосипед», создавая свой драйвер? В номенклатуре приборов «Электрум АВ» имеют место быть драйверы тиристоров, как для относительно маломощных цепей, так и мощные драйверы с выходным током до 1 А. Более того, среди драйверов тиристоров есть и специализированные драйверы, предназначенные для решения типовых задач на основе тиристоров, таких как управляемые выпрямители, регуляторы мощности и т.п.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: драйверы транзисторов

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это необходимый элемент любого преобразователя, собранного на основе транзисторов с полевым управлением. Драйверы управления транзисторами необходимы не только для управления IGBT или управления MOSFET-транзисторами как такового, но и защиты силовых транзисторных модулей от выхода из строя в аварийных ситуациях. Таким образом, неправильно выбранный или неправильно настроенный драйвер транзисторов может вывести из строя силовую схему даже в относительно безобидной ситуации. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» представлено очень много драйверов полевых транзисторов и здесь нетрудно ошибиться при подборе драйвера к силовому модуля. И чтобы не запутаться в выборе комплектации, предлагается методика изложенная в нижеследующей статье.

Читать далее ... 

 

Выбор комплектации: импульсные источники питания

Мощные импульсные источники питания на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов требуют для своего построения соответствующих силовых модулей транзисторов с полевым управлением. Типовых схем транзисторных сборок не так много, всего несколько вариантов; схем управления трансформатором так же существует всего несколько основных видов. Вопрос в том, как оптимальным образом подобрать транзисторные силовые модули к проектируемой схеме, с учётом величин коммутируемого напряжения, тока и, разумеется, габаритных размеров. Нижеследующая статья позволит значительно упростить подбор типа силового модуля IGBT- или MOSFET-транзисторов к любой типовой схеме импульсного источника питания, таким образом, сэкономив время на поиск оптимального варианта во всей номенклатуре приборов «Электрум АВ».

   Читать далее ...  

 

Выбор комплектации: малогабаритные модули

Малогабаритные силовые модули производства ЗАО «Электрум АВ» представлены несколькими типами изделий: реле постоянного тока, реле переменного тока, выпрямительные мосты, сборки тиристоров и диодов, сборки IGBT- или MOSFET-транзисторов (в частности – IGBT инверторы), а так же маломощные модули управления двигателями (до нескольких сот Вт). Всё это изделия различных классов и различного назначения. Объединяет же их одно – малые габаритные размеры модулей в типовых конструктивных исполнениях. Такого рода силовые модули предназначены для коммутации тока до нескольких десятков Ампер с пиковым напряжением до 1200 В. Данного диапазона достаточно для большинства задач в области силовой электроники и, в том числе, поэтому все указанные типы силовых модулей объединены в одну большую группу.

 Читать далее ...

 

 Выбор комплектации: регуляторы мощности

В номенклатуре приборов ЗАО «Электрум АВ» представлены фазовые регуляторы мощности как в модульном или блочном исполнении, так и силовые модули и специализированные драйверы тиристоров для построения однофазного или трёхфазного тиристорного регулятора мощности. Таким образом, даже одно и ту же схему преобразователя можно собрать различными способами: в виде одиночного специализированного силового модуля, в виде функционально законченного силового блока, в виде нескольких модулей-сборок тиристоров с драйвером. Каждый из способов имеет свои ограничения и свои преимущества в задаче создания регулятора мощности на тиристорах. В статье приведён алгоритм выбора оптимального варианта для конкретной задачи заказчика, таким образом, позволяя более корректно определиться с комплектацией.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: реле

Реле постоянного напряжения и реле переменного напряжения – это самый многочисленный тип изделий не только в силовой электронике в общем, но и в номенклатуре «Электрум АВ» в частности. Как следствие, не мудрено запутаться в выборе: однофазные реле, трёхфазные реле, тиристорные реле, транзисторные реле, реле с защитой по току и без защиты, малогабаритные реле и т.д. Какова мощность силового реле для каждого конструктивного исполнения, какие минимальные и максимальные габариты… Критериев выбора очень много. В то же время, пренебрежение выбором твердотельного реле, в конечно итоге, может привести если и не к выходам из строя, то, почти наверняка, к неоптимальным габаритным и эргономичным показателям. Тем более, если речь идёт о мощном реле с током коммутации в десятки или даже сотни Ампер.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: управление электродвигателями

Блок управления электродвигателем подразумевает наличие нескольких функциональных узлов, соединённых в одну сложную систему. В такой системе, как правило, присутствуют MOSFET- или IGBT-инвертор, драйверы полевых транзисторов, схема управления, формирующая логические сигналы коммутации, схемы защиты по току, температуре, напряжению, выпрямительный мост, чопперная схема и т.д. Все указанные узлы (или их часть) могут быть конструктивно объединены в один модуль управления двигателем, но могут быть и конструктивно обособленными устройствами. В последнем случае, для построения преобразователя частоты для электродвигателя, требуется целый ряд функционально специализированных модулей. Как их выбрать? Следующая статья предлагает комплектацию для ПЧ электродвигателя на основе номенклатуры предприятия «Электрум АВ».

Читать далее ... 

CT Concept - made in Russia

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это неотъемлемая часть силовой электроники; преобразователя не может быть без управления. Так сложилось, что основным производителем драйверов полевых транзисторов для мощных преобразователей является компания «CTConcept». В том числе и в России драйверы транзисторов данной фирмы используются в очень многих устройствах, при чём как гражданского назначения, так и с военной приёмкой. Однако, заданный курс на импортозамещение зачастую ставит разработчиков перед проблемой замены данных драйверов. Российская компания «Электрум АВ» предлагает решить вышеуказанную проблему драйверами-аналогами продукции «CTConcept». Таким образом, имеют место быть драйверы управления транзисторами функционально, конструктивно аналогичные основным драйверам «CTConcept», но сделанные в России.

                                                                                       Читать далее ... 

Аналоги драйверов «Mitsubishi»

  

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов производства «Mitsubishi» («Powerex») серий VLAи М59 выпускаются уже очень много лет. Данные драйверы полевых транзисторов приобрели большую популярность во всём мире благодаря, прежде всего, своей простоте, малым габаритам и низкой стоимости. В России эти драйверы не так популярны, но, тем не менее, вышеуказанные достоинства не могут оказаться незамеченными. В ответ не требования рынка силовой электроники компания «Электрум АВ» освоила выпуск драйверов управления транзисторами функционально и конструктивно аналогичных указанным драйверам от «Mitsubishi» («Powerex»). Это драйверы серий МД1120 и МД150 (со встроенным DC/DC – преобразователем и без него соответственно). В статье представлено описание драйверов транзисторов и рекомендации по их применению.

                                                                                          Читать далее ...

   Аналоги импортных модулей. Часть 1

Компания «Электрум АВ» уже более десяти лет занимается производством силовых модулей, и в частности модулей IGBT-транзисторов. В эту группу входят как относительно простые сборки (одиночные ключи IGBT, нижние, верхние ключи, полумосты, встречно-включённые транзисторы и т.п.), так и сложные сборки инверторов IGBT. Данные модули могли выпускаться с пиковым напряжением до 1200 В и средним током до 400 А. В настоящее время «Электрум АВ» освоил производство БТИЗ-модулей второго поколения. Отличительной особенностью данных IGBT-модулей является использование другого базового кристалла транзистора (производства «Infineon»), повышение напряжения и тока до 1700 В / 600 А, а так же их конструктивная и функциональная идентичность IGBT-модулям производства «Semikron», «Infineon» и «Microsemi».

Читать далее ...

  

 Аналоги импортных модулей. Часть 2

 

В статье «Аналоги импортных модулей. Часть 1» шла речь об общих принципах построения второго поколения IGBT-модулей производства «Электрум АВ», а так же о модулях-аналогах «Semikron», «Infineon» и «Microsemi» в конструктивах «Semitrans» и «SP6». Дальнейшем развитием технологий второго поколения модулей IGBT-транзисторов являются более сложные конструкции инверторов IGBTв корпусах «EconoPack», «Easypack» (аналоги модулей «Infineon») и «SP4» (аналоги модулей «Microsemi»). Данные модули IGBTотличаются относительно большей плотностью монтажа и более сложной конструкцией самого корпуса. Таким образом, хотя базовый кристалл IGBT-транзистора остался тем же, указанные силовые модули можно считать более высокой ступенью технологической лестницы и, тем самым, обособленной группой второго поколения.

Читать далее ...

 Блок реверсивного управления тиристорный

 

Устройства плавного пуска, т.е. блоки управления асинхронных двигателей на основе тиристоров – это давно сформировавшийся класс устройств силовой электроники. Компания «Электрум АВ» так же освоила производство такого рода изделий. Отличительными особенностями БРУТ (блока реверсивного управления тиристорного) является возможность осуществления реверса, а так же возможность ограничения тока электродвигателя не только в момент пуска, но и в процессе его работы. При этом управление блока построено на основе микроконтроллера, что позволяет задавать режимы блока всего несколькими кнопками. Всё это делает БРУТ достойным представителем тиристорных устройств управления асинхронными двигателями, который конструктивно и функционально не уступает не только отечественным аналогам, но и многим импортным.

Читать далее ...

 Драйвер и приёмка 5

 

Драйверы полевых транзисторов необходимы для работы каждого преобразователя на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов. В том числе и для такого класса изделий, в обозначении которых указано приёмка 5, должны использоваться указанные драйверы (устройства управления полевыми транзисторами). Но, зачастую, разработать драйвер управления транзистором не так просто, особенно если требуется драйвер с военной приёмкой и, соответственно, на основе только комплектации разрешённой перечнем МОП44. Компания «Электрум АВ» имеет довольно большой опыт в разработке и производстве драйверов IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5 и в настоящей статье делится с читателем нюансами и особенностями проектирования драйверов для управления IGBT и управления MOSFET в изделиях специального назначения.

Читать далее ...

 Драйверы специального назначения

 

Драйверы управления IGBT- и MOSFET-транзисторов – это самостоятельный и довольно большой класс устройств управления в области силовой электроники. Не смотря на это, серийных и общедоступных драйверов полевых транзисторов с военной приёмкой фактически нет. И это даже при том, что в области управления гражданского назначения таких изделий (драйверов транзисторов) довольно много, при чём как импортных, так и отечественных. Компания «Электрум АВ», уже довольно долго занимающаяся производством драйверов управления транзисторами, предлагает Вашему вниманию одноканальный и двуканальный драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5. Нижеописанные драйверы не являются специализированными изделиями и могут эксплуатироваться почти во всех типах преобразователей специального назначения.

Читать далее ...

 Защита от перенапряжения

 

В мощных преобразователях на основе IGBT- и MOSFET-транзисторов зачастую имеют место быть коммутационные выбросы напряжения, способные вывести из строя силовой модуль. При чём такие выбросы могут возникать не только при аварийной работе преобразователя, но и при его штатной работе. Для минимизации выбросов напряжения используются различного рода схемные решения и, в том числе, снабберы. Схемы снабберов для IGBT-ключей и MOSFET-ключей общеизвестны и не требуют детального рассмотрения, однако теоретическая схема – это одно, а её практическая реализация – совсем другое. Какие резисторы и конденсаторы выбрать? Какой тип конденсатора лучше? Как осуществить монтаж? Вопросу выбора комплектации для снабберных цепей, а так же нюансам их эксплуатации основываясь на собственном опыте, и посвящена данная статья.

Читать далее ...

Защита силового транзистора Часть 1

 

Защита силового транзистора (модуля IGBTили модуля MOSFET) – это одна из основных задач при разработке практически любого преобразователя на основе транзисторов с полевым управлением, что связано, прежде всего, с основополагающими частотными свойствами такого рода устройств. Эту защиты можно разделить на две большие группы: защиту от перенапряжения и защиту от перегрева (в том числе из-за перегрузки по току). В данной статье речь пойдёт о первом виде защиты. Чем опасны выбросы напряжения, по каким цепям могут происходить выходы из строя, как защититься от такого рода неприятностей… Ведь коммутационные выбросы напряжения, возникающие, в частности, при выключении транзисторного ключа – это неотъемлемая часть работы каждого преобразователя, в особенности, если нагрузка ключа обладает большой индуктивностью.

Читать далее ...

 Защита силового транзистора Часть 2

 

В предыдущей части статьи «защита силового транзистора» шла речь о защите IGBT-транзисторов и MOSFET-транзисторов от выходов из строя обусловленных перенапряжением. Во второй части речь пойдёт о выходе из строя транзисторных ключей по причине перегрева. При этом к понятию перегрева относится не только внешний процесс нагрева, но и перегрев кристалла вызванный перегрузкой по импульсному или среднему току. Эти три типа выхода из строя имеют, фактически, одну и ту же причину – тепловой пробой. Но, не смотря на одинаковое следствие, бороться с причинами вызывающими данное следствие следует по-разному. О способах такой борьбы и пойдёт речь во второй части. Тем более, что как показывает практика, количество выходов из строя обусловленных перегревом превосходит количество выходов вызванных перенапряжением.

Читать далее ...

 Контроль над мощностью. Новые подходы к проектированию систем электропитания

 

Ограничение пускового тока или ограничение тока зарядки – это довольно распространённые проблемы возникающие при создании релейных схем. Именно поэтому реле защиты по току и, в частности, реле контроля постоянного тока, предназначенные для ограничения тока на заданном уровне, пользуются популярностью. Такого рода устройства позволяют обойтись минимумом дополнительных схем управления, в особенности, если стоит задача защиты нагрузки или источника от перегрузки по току с критерием не просто ограничения среднего тока, но и в зависимости от длительности перегрузки. В номенклатуре силовых модулей производства «Электрум АВ» так же имеются специализированные реле постоянного тока с функциями защиты от перегрузки по току с критерием I2t. О такого рода модулях и пойдёт речь в данной статье.

Читать далее ...

 Контроль напряжения ПЧ - проблемы и решения

 

При управлении электродвигателем с помощью преобразователя частоты, в особенности в асинхронных преобразователях частоты, стоит проблема контроля силового напряжения и снятия наброса напряжения в моменты работы электродвигателя в генераторном режиме (при осуществлении динамического останова или реверса). И тем эта проблема острее, чем более кратковременным должен быть реверс или останов. Плюс к этому, в блоках управления электродвигателями, необходимо обеспечивать плавный заряд емкостей фильтра. Всё это требует специальной, обособленной схемы контроля напряжения ПЧ электродвигателя; специализированного силового блока преобразователя частоты (помимо силового инвертора как такового). Компания «Электрум АВ» предлагает готовый специализированный силовой модуль для решения указанных задач.

Читать далее ...

 Новое поколение модулей управления электродвигателями

 

Построение устройства частотного управления двигателем – задача распространённая, но, при это, и не самая простоя. Помимо IGBT-инвертора как такового и драйверов к нему, необходимо разработать схему управления и обеспечить функционирование множества защит (по току, напряжению, температуре и т.п.). В итоге создание блока управления электродвигателем может стать проблемой на длительное время. Для экономии этого самого времени компания «Электрум АВ» освоила производство специализированных модулей управления двигателями. Данные модули позволяют построить блок управления электродвигателем (ПЧ электродвигателя) относительно более легко, нежели осуществлять всю разработку «с нуля». Модули предназначены для управления двигателем постоянного тока, управления вентильным и управления асинхронным двигателями.

Читать далее ...

 Плавный заряд емкости - что выбрать

 

При работе силовых модулей и источников питания на емкостную нагрузку имеют место быть значительные зарядные токи. Величина зарядного тока может вывести из строя установленный последовательно в цепи силовой модуль (диодный выпрямительный мост, твердотельное реле и т.п.) или даже источник питания. Более того, при больших значения di/dt, могут выйти из строя и сами конденсаторы. Для минимизация зарядного тока используются специальные схемные решения, обеспечивающие плавный заряд ёмкости. Это могут быть схемы, как на основе пассивных элементов, так и на основе активных – транзисторов и тиристоров. Схем довольно много, но какую выбрать для конкретного случая? Что представляют из себя эти схемы? Каковы их преимущества и недостатки? Об этом и пойдёт речь в статье «Плавный заряд ёмкости: что выбрать».

Читать далее ...

 Приёмка 5 для электропривода

 

Разработка блока управления электродвигателем уже сама по себе задача не из лёгких. Но всё многократно усложняется, если речь идёт о блоке не общего назначения, а о блоке с приёмкой 5. Здесь, фактически, нет не только разрешённых сборок и модулей, но и, зачастую, самых простых узлов, таких как IGBT-инверторы или силовые драйверы. Более того, необходимость контроля силового напряжения ПЧ электродвигателя требует создания блока контроля, содержащего в своём составе регулируемый выпрямитель и тормозной транзистор. В итоге, создать преобразователь частоты для электродвигателя (с военной приёмкой) может стать непосильной задачей. Компания «Электрум АВ» предлагает готовое решение: модули управления двигателями с военной приёмкой, предназначенные для создания преобразователя частоты.

Читать далее ...

 Расчёт полного теплового сопротивления

 

В мощных преобразователях расчёт теплового сопротивления силовых ключей является неотъемлемой частью этапа разработки. В то же время, не смотря на то, что теме расчёта полного теплового сопротивления посвящено немало статей, разработчики зачастую сталкиваются с тупиковыми ситуациями. Ведь теоретический расчёт – это одно, а расчёт с нюансами практического применения – немного другое. Какова, в среднем, толщина теплопроводной пасты и какое, фактически, её тепловое сопротивление? Как влияет объём и площадь корпуса блока, на котором установлен силовой модуль, относительно «идеального» охладителя? Эти, и тому подобные, вопросы нередко приводят к существенным ошибкам в расчётах и, как следствие, к выходу из строя собранного преобразователя. О практической стороне вопроса и пойдёт речь ниже.

Читать далее ...

 Расчёт тепловых потерь транзисторного ключа графическим методом

 

Теме расчёт статических тепловых потерь посвящено довольно много литературы. Более того, расчёт статических потерь, по приведённым формулам, – задача не сложная. Совсем другое дело – расчёт динамических потерь. И одно, если речь идёт о тиристорном преобразователе или даже о низкочастотном преобразователе на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов, и совсем другое, когда необходимо рассчитать суммарные тепловые потери высокочастотного транзисторного ключа. В литературе по этому поводу приведено множество сложных формул с интегралами и дифференциалами, которые, с практической точки зрения, малоэффективны, т.к. требуют множества исходных данных, взять которые просто неоткуда. В статье приведён простой и практичный способ расчёт динамических потерь, основанный на относительном сравнении со статическими потерями.

Читать далее ...

 Современные тенденции развития твердотельных реле

 

Твердотельные реле – это, пожалуй, самый многочисленный класс в области силовой электроники. В частности, реле постоянного тока (реле постоянного напряжения) представлены исполнениями, перекрывающими мощности от единиц Вт, до МВт с габаритными размерами от нескольких см, до десятков см. Такие транзисторные реле могут содержать в себе самые различные функции, такие как защита по току, ограничение тока, ограничение напряжения, различного рода индикацию… Всё, в зависимости от того, что требуется разработчику, т.е. заказчику. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеют место быть силовые реле, представляющие собой модули реле, для самых различных применений. Именно о таких изделиях, предназначенных для относительно простой задачи коммутации нагрузки, и пойдёт речь в данной статье.

Читать далее ...

 Специализированные драйверы тиристоров

 

Схемы управления тиристорами, в общем случае, не отличаются большой сложностью и, в общем-то, хорошо известны разработчикам силовых преобразователей. Спроектировать драйвер тиристора, а так же сделать формирующую сигналы схему для управления выпрямителем или управления тиристорным регулятором мощности – тоже задача не новая. Тем не менее, во-первых, и здесь наверняка не обойдётся без подводных камней (особенно, если речь идёт о включении тиристора в мощном преобразователе), и, во-вторых, зачем разрабатывать собственную схему, если уже существуют схемы управления тиристорами (драйверы) предназначенные для построения типовых тиристорных устройств, таких как выпрямители и регуляторы мощности. Таким образом, представляем Вашему вниманию специализированные драйверы тиристоров производства ЗАО «Электрум АВ».

Читать далее ...

 Стенд управляемой нагрузки

 

В процессе разработки различного рода изделий силовой электроники рано или поздно обязательно встаёт вопрос проведения испытаний под реальной нагрузкой. В этом плане очень показательной нагрузкой является электродвигатель, т.к. данный тип нагрузки обладает большой индуктивностью, что для силовых модулей является, во-первых, нагрузкой максимально приближённой к эксплуатационной (как правило), а во-вторых, проявляет все возможные недостатки как силовых модулей, так и схем управления. Однако, для проведения полноценных испытаний, электродвигатель, выступающий в качестве нагрузки, сам должен быть нагружен. Стенды управляемой нагрузки двигателей существуют и их можно купить, но стоят они очень немало. Ниже предлагается относительно простой и дешёвый способ построения такого рода стенда.

Читать далее ...

 Тиристорное управление нагрузкой

 

Тиристорные схемы управления нагрузкой, как правило, представлены тремя видами: тиристорный регулятор мощности, управляемый тиристорный выпрямитель и коммутатор асинхронного электродвигателя на основе тиристоров. Данные типы тиристорных сборок являются самыми распространёнными. В перечне выпускаемой продукции компании «Электрум АВ» имеются все указанные типы схем. Это регулируемый выпрямитель МО30, фазовый регулятор мощности М25, модуль управления асинхронным двигателем МО27. Указанные силовые модули могут работать с нагрузкой потребляющей до 250 А среднеквадратичного тока с пиковым напряжением до 1200 В, таким образом позволяя построить преобразователи мощностью до 100 кВт. При этом, простота схемы включения значительно упрощает как задачу разработки, так и задачу эксплуатации готовых силовых блоков.

Читать далее ...

 Тиристорные регуляторы мощности

 

Тиристорный регулятор мощности – это достаточно распространённый тип преобразователей силовой электроники, представляющий собой фазовый регулятор мощности на основе тиристоров, в котором величина подаваемой в нагрузку мощности регулируется длительностью открытого состояния тиристоров. Регуляторы мощности тока производства «Электрум АВ» представлены двумя типами конструктивного исполнения: силовой модуль М25 и силовые блоки типа ТРМ. При этом блоки ТРМ представлены двумя исполнениями: ТРМ1 – однофазный регулятор мощности и ТРМ3 – трёхфазный регулятор мощности. Для последнего дальнейшим развитием является силовой блок трёхфазного регулятора мощности тока ТРМ3-Т, способный работать с нагрузкой потребляющей до 1000 А. О такого рода изделиях и пойдёт речь в нижеследующей статье.

Читать далее ...

 

Модули управления асинхронными двигателями: рекомендации по эксплуатации МУАДМ

 

        Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления асинхронными двигателями серии МУАДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

 

Читать далее ...

 

 

 

 

Модули управления коллекторными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУКДМ

Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления коллекторными двигателями серии МУКДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

Читать далее ...

 

 

 

Модули управления вентильными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУВДМ

Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления вентильнами двигателями серии МУВДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

Читать далее ...

electrum-av.com

Igbt транзисторы,драйверы транзисторов, драйверы тиристоров

Статьи

 

 

Используемые кристаллы

         Рассмотренные в данной статье  кристаллы полупроводниковых компонентов являются базовыми для построения силовых модулей производства АО «Электрум АВ», однако приведённый перечень не охватывает всей номенклатуры используемых в производстве кристаллов. 

                                                                                                                                                                                   Читать далее ...

 

 

Драйвер средней мощности : на чем собрать

       На сегодняшний день существует очень много микросхем драйверов IGBT-транзисторов, производства «International Rectifier», «Agilent», «Motorola», «Mitsubishi» и других. Микросхемы имеют много общего, направлены на решение одних и тех же задач, но всё же схемотехника для каждого типа драйверов остаётся своя. Так на каких же типах микросхем проще всего собрать полноценный драйвер?

                                                                                                                                                                                Читать далее ...

 

 

 Низковольтные MOSFET-модули от ЗАО"Электрум АВ"

       В данной статье описывается семейство низковольтных модулей на основе MOSFET- транзисторов предназначенных для работы в составе преобразователей с пиковым напряжением до 75 В и постоянным током до 500 А. Модули отличаются малыми габаритными размерами и низким сопротивлением канала в открытом состоянии.

                                                                                                                                                                                Читать далее ...

 

 

Выбор комплектации: выпрямительные мосты

Выпрямительные мосты, представленные тиристорными выпрямителями, тиристорно-диодными и диодными выпрямителями, - это неотъемлемая часть едва ли ни большинства преобразователей в силовой электронике. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеется большое количество модулей, на основе которых можно собрать выпрямительный мост. Помимо вышеуказанного деления (по типу используемых в выпрямителе элементов), силовые модули для выпрямительных мостов могут представлять собой оптотиристоры, могут содержать в своём составе готовую схему управления (регулируемый выпрямитель), могут комплектоваться специализированными драйверами тиристоров и т.д. Плюс к этому, зачастую самое простое решение при выборе комплектации не оказывается на поверхности и необходимо более детальное изучение номенклатуры.

 Читать далее ...  

 

Выбор комплектации: драйверы тиристоров

Для построения схемы управления тиристором, помимо внешней схемы, формирующей логические сигналы отпирания и запирания, необходим и исполнительный узел – драйвер тиристора. И если стоит задача управления тиристором с поддерживаемым током в тысячи Ампер, то к этому узлу следует относиться со всей ответственностью. Но даже если используемый тиристор не такой мощный, то зачем усложнять себе жизнь и «изобретать велосипед», создавая свой драйвер? В номенклатуре приборов «Электрум АВ» имеют место быть драйверы тиристоров, как для относительно маломощных цепей, так и мощные драйверы с выходным током до 1 А. Более того, среди драйверов тиристоров есть и специализированные драйверы, предназначенные для решения типовых задач на основе тиристоров, таких как управляемые выпрямители, регуляторы мощности и т.п.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: драйверы транзисторов

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это необходимый элемент любого преобразователя, собранного на основе транзисторов с полевым управлением. Драйверы управления транзисторами необходимы не только для управления IGBT или управления MOSFET-транзисторами как такового, но и защиты силовых транзисторных модулей от выхода из строя в аварийных ситуациях. Таким образом, неправильно выбранный или неправильно настроенный драйвер транзисторов может вывести из строя силовую схему даже в относительно безобидной ситуации. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» представлено очень много драйверов полевых транзисторов и здесь нетрудно ошибиться при подборе драйвера к силовому модуля. И чтобы не запутаться в выборе комплектации, предлагается методика изложенная в нижеследующей статье.

Читать далее ... 

 

Выбор комплектации: импульсные источники питания

Мощные импульсные источники питания на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов требуют для своего построения соответствующих силовых модулей транзисторов с полевым управлением. Типовых схем транзисторных сборок не так много, всего несколько вариантов; схем управления трансформатором так же существует всего несколько основных видов. Вопрос в том, как оптимальным образом подобрать транзисторные силовые модули к проектируемой схеме, с учётом величин коммутируемого напряжения, тока и, разумеется, габаритных размеров. Нижеследующая статья позволит значительно упростить подбор типа силового модуля IGBT- или MOSFET-транзисторов к любой типовой схеме импульсного источника питания, таким образом, сэкономив время на поиск оптимального варианта во всей номенклатуре приборов «Электрум АВ».

   Читать далее ...  

 

Выбор комплектации: малогабаритные модули

Малогабаритные силовые модули производства ЗАО «Электрум АВ» представлены несколькими типами изделий: реле постоянного тока, реле переменного тока, выпрямительные мосты, сборки тиристоров и диодов, сборки IGBT- или MOSFET-транзисторов (в частности – IGBT инверторы), а так же маломощные модули управления двигателями (до нескольких сот Вт). Всё это изделия различных классов и различного назначения. Объединяет же их одно – малые габаритные размеры модулей в типовых конструктивных исполнениях. Такого рода силовые модули предназначены для коммутации тока до нескольких десятков Ампер с пиковым напряжением до 1200 В. Данного диапазона достаточно для большинства задач в области силовой электроники и, в том числе, поэтому все указанные типы силовых модулей объединены в одну большую группу.

 Читать далее ...

 

 Выбор комплектации: регуляторы мощности

В номенклатуре приборов ЗАО «Электрум АВ» представлены фазовые регуляторы мощности как в модульном или блочном исполнении, так и силовые модули и специализированные драйверы тиристоров для построения однофазного или трёхфазного тиристорного регулятора мощности. Таким образом, даже одно и ту же схему преобразователя можно собрать различными способами: в виде одиночного специализированного силового модуля, в виде функционально законченного силового блока, в виде нескольких модулей-сборок тиристоров с драйвером. Каждый из способов имеет свои ограничения и свои преимущества в задаче создания регулятора мощности на тиристорах. В статье приведён алгоритм выбора оптимального варианта для конкретной задачи заказчика, таким образом, позволяя более корректно определиться с комплектацией.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: реле

Реле постоянного напряжения и реле переменного напряжения – это самый многочисленный тип изделий не только в силовой электронике в общем, но и в номенклатуре «Электрум АВ» в частности. Как следствие, не мудрено запутаться в выборе: однофазные реле, трёхфазные реле, тиристорные реле, транзисторные реле, реле с защитой по току и без защиты, малогабаритные реле и т.д. Какова мощность силового реле для каждого конструктивного исполнения, какие минимальные и максимальные габариты… Критериев выбора очень много. В то же время, пренебрежение выбором твердотельного реле, в конечно итоге, может привести если и не к выходам из строя, то, почти наверняка, к неоптимальным габаритным и эргономичным показателям. Тем более, если речь идёт о мощном реле с током коммутации в десятки или даже сотни Ампер.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: управление электродвигателями

Блок управления электродвигателем подразумевает наличие нескольких функциональных узлов, соединённых в одну сложную систему. В такой системе, как правило, присутствуют MOSFET- или IGBT-инвертор, драйверы полевых транзисторов, схема управления, формирующая логические сигналы коммутации, схемы защиты по току, температуре, напряжению, выпрямительный мост, чопперная схема и т.д. Все указанные узлы (или их часть) могут быть конструктивно объединены в один модуль управления двигателем, но могут быть и конструктивно обособленными устройствами. В последнем случае, для построения преобразователя частоты для электродвигателя, требуется целый ряд функционально специализированных модулей. Как их выбрать? Следующая статья предлагает комплектацию для ПЧ электродвигателя на основе номенклатуры предприятия «Электрум АВ».

Читать далее ... 

CT Concept - made in Russia

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это неотъемлемая часть силовой электроники; преобразователя не может быть без управления. Так сложилось, что основным производителем драйверов полевых транзисторов для мощных преобразователей является компания «CTConcept». В том числе и в России драйверы транзисторов данной фирмы используются в очень многих устройствах, при чём как гражданского назначения, так и с военной приёмкой. Однако, заданный курс на импортозамещение зачастую ставит разработчиков перед проблемой замены данных драйверов. Российская компания «Электрум АВ» предлагает решить вышеуказанную проблему драйверами-аналогами продукции «CTConcept». Таким образом, имеют место быть драйверы управления транзисторами функционально, конструктивно аналогичные основным драйверам «CTConcept», но сделанные в России.

                                                                                       Читать далее ... 

Аналоги драйверов «Mitsubishi»

  

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов производства «Mitsubishi» («Powerex») серий VLAи М59 выпускаются уже очень много лет. Данные драйверы полевых транзисторов приобрели большую популярность во всём мире благодаря, прежде всего, своей простоте, малым габаритам и низкой стоимости. В России эти драйверы не так популярны, но, тем не менее, вышеуказанные достоинства не могут оказаться незамеченными. В ответ не требования рынка силовой электроники компания «Электрум АВ» освоила выпуск драйверов управления транзисторами функционально и конструктивно аналогичных указанным драйверам от «Mitsubishi» («Powerex»). Это драйверы серий МД1120 и МД150 (со встроенным DC/DC – преобразователем и без него соответственно). В статье представлено описание драйверов транзисторов и рекомендации по их применению.

                                                                                          Читать далее ...

   Аналоги импортных модулей. Часть 1

Компания «Электрум АВ» уже более десяти лет занимается производством силовых модулей, и в частности модулей IGBT-транзисторов. В эту группу входят как относительно простые сборки (одиночные ключи IGBT, нижние, верхние ключи, полумосты, встречно-включённые транзисторы и т.п.), так и сложные сборки инверторов IGBT. Данные модули могли выпускаться с пиковым напряжением до 1200 В и средним током до 400 А. В настоящее время «Электрум АВ» освоил производство БТИЗ-модулей второго поколения. Отличительной особенностью данных IGBT-модулей является использование другого базового кристалла транзистора (производства «Infineon»), повышение напряжения и тока до 1700 В / 600 А, а так же их конструктивная и функциональная идентичность IGBT-модулям производства «Semikron», «Infineon» и «Microsemi».

Читать далее ...

  

 Аналоги импортных модулей. Часть 2

 

В статье «Аналоги импортных модулей. Часть 1» шла речь об общих принципах построения второго поколения IGBT-модулей производства «Электрум АВ», а так же о модулях-аналогах «Semikron», «Infineon» и «Microsemi» в конструктивах «Semitrans» и «SP6». Дальнейшем развитием технологий второго поколения модулей IGBT-транзисторов являются более сложные конструкции инверторов IGBTв корпусах «EconoPack», «Easypack» (аналоги модулей «Infineon») и «SP4» (аналоги модулей «Microsemi»). Данные модули IGBTотличаются относительно большей плотностью монтажа и более сложной конструкцией самого корпуса. Таким образом, хотя базовый кристалл IGBT-транзистора остался тем же, указанные силовые модули можно считать более высокой ступенью технологической лестницы и, тем самым, обособленной группой второго поколения.

Читать далее ...

 Блок реверсивного управления тиристорный

 

Устройства плавного пуска, т.е. блоки управления асинхронных двигателей на основе тиристоров – это давно сформировавшийся класс устройств силовой электроники. Компания «Электрум АВ» так же освоила производство такого рода изделий. Отличительными особенностями БРУТ (блока реверсивного управления тиристорного) является возможность осуществления реверса, а так же возможность ограничения тока электродвигателя не только в момент пуска, но и в процессе его работы. При этом управление блока построено на основе микроконтроллера, что позволяет задавать режимы блока всего несколькими кнопками. Всё это делает БРУТ достойным представителем тиристорных устройств управления асинхронными двигателями, который конструктивно и функционально не уступает не только отечественным аналогам, но и многим импортным.

Читать далее ...

 Драйвер и приёмка 5

 

Драйверы полевых транзисторов необходимы для работы каждого преобразователя на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов. В том числе и для такого класса изделий, в обозначении которых указано приёмка 5, должны использоваться указанные драйверы (устройства управления полевыми транзисторами). Но, зачастую, разработать драйвер управления транзистором не так просто, особенно если требуется драйвер с военной приёмкой и, соответственно, на основе только комплектации разрешённой перечнем МОП44. Компания «Электрум АВ» имеет довольно большой опыт в разработке и производстве драйверов IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5 и в настоящей статье делится с читателем нюансами и особенностями проектирования драйверов для управления IGBT и управления MOSFET в изделиях специального назначения.

Читать далее ...

 Драйверы специального назначения

 

Драйверы управления IGBT- и MOSFET-транзисторов – это самостоятельный и довольно большой класс устройств управления в области силовой электроники. Не смотря на это, серийных и общедоступных драйверов полевых транзисторов с военной приёмкой фактически нет. И это даже при том, что в области управления гражданского назначения таких изделий (драйверов транзисторов) довольно много, при чём как импортных, так и отечественных. Компания «Электрум АВ», уже довольно долго занимающаяся производством драйверов управления транзисторами, предлагает Вашему вниманию одноканальный и двуканальный драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5. Нижеописанные драйверы не являются специализированными изделиями и могут эксплуатироваться почти во всех типах преобразователей специального назначения.

Читать далее ...

 Защита от перенапряжения

 

В мощных преобразователях на основе IGBT- и MOSFET-транзисторов зачастую имеют место быть коммутационные выбросы напряжения, способные вывести из строя силовой модуль. При чём такие выбросы могут возникать не только при аварийной работе преобразователя, но и при его штатной работе. Для минимизации выбросов напряжения используются различного рода схемные решения и, в том числе, снабберы. Схемы снабберов для IGBT-ключей и MOSFET-ключей общеизвестны и не требуют детального рассмотрения, однако теоретическая схема – это одно, а её практическая реализация – совсем другое. Какие резисторы и конденсаторы выбрать? Какой тип конденсатора лучше? Как осуществить монтаж? Вопросу выбора комплектации для снабберных цепей, а так же нюансам их эксплуатации основываясь на собственном опыте, и посвящена данная статья.

Читать далее ...

Защита силового транзистора Часть 1

 

Защита силового транзистора (модуля IGBTили модуля MOSFET) – это одна из основных задач при разработке практически любого преобразователя на основе транзисторов с полевым управлением, что связано, прежде всего, с основополагающими частотными свойствами такого рода устройств. Эту защиты можно разделить на две большие группы: защиту от перенапряжения и защиту от перегрева (в том числе из-за перегрузки по току). В данной статье речь пойдёт о первом виде защиты. Чем опасны выбросы напряжения, по каким цепям могут происходить выходы из строя, как защититься от такого рода неприятностей… Ведь коммутационные выбросы напряжения, возникающие, в частности, при выключении транзисторного ключа – это неотъемлемая часть работы каждого преобразователя, в особенности, если нагрузка ключа обладает большой индуктивностью.

Читать далее ...

 Защита силового транзистора Часть 2

 

В предыдущей части статьи «защита силового транзистора» шла речь о защите IGBT-транзисторов и MOSFET-транзисторов от выходов из строя обусловленных перенапряжением. Во второй части речь пойдёт о выходе из строя транзисторных ключей по причине перегрева. При этом к понятию перегрева относится не только внешний процесс нагрева, но и перегрев кристалла вызванный перегрузкой по импульсному или среднему току. Эти три типа выхода из строя имеют, фактически, одну и ту же причину – тепловой пробой. Но, не смотря на одинаковое следствие, бороться с причинами вызывающими данное следствие следует по-разному. О способах такой борьбы и пойдёт речь во второй части. Тем более, что как показывает практика, количество выходов из строя обусловленных перегревом превосходит количество выходов вызванных перенапряжением.

Читать далее ...

 Контроль над мощностью. Новые подходы к проектированию систем электропитания

 

Ограничение пускового тока или ограничение тока зарядки – это довольно распространённые проблемы возникающие при создании релейных схем. Именно поэтому реле защиты по току и, в частности, реле контроля постоянного тока, предназначенные для ограничения тока на заданном уровне, пользуются популярностью. Такого рода устройства позволяют обойтись минимумом дополнительных схем управления, в особенности, если стоит задача защиты нагрузки или источника от перегрузки по току с критерием не просто ограничения среднего тока, но и в зависимости от длительности перегрузки. В номенклатуре силовых модулей производства «Электрум АВ» так же имеются специализированные реле постоянного тока с функциями защиты от перегрузки по току с критерием I2t. О такого рода модулях и пойдёт речь в данной статье.

Читать далее ...

 Контроль напряжения ПЧ - проблемы и решения

 

При управлении электродвигателем с помощью преобразователя частоты, в особенности в асинхронных преобразователях частоты, стоит проблема контроля силового напряжения и снятия наброса напряжения в моменты работы электродвигателя в генераторном режиме (при осуществлении динамического останова или реверса). И тем эта проблема острее, чем более кратковременным должен быть реверс или останов. Плюс к этому, в блоках управления электродвигателями, необходимо обеспечивать плавный заряд емкостей фильтра. Всё это требует специальной, обособленной схемы контроля напряжения ПЧ электродвигателя; специализированного силового блока преобразователя частоты (помимо силового инвертора как такового). Компания «Электрум АВ» предлагает готовый специализированный силовой модуль для решения указанных задач.

Читать далее ...

 Новое поколение модулей управления электродвигателями

 

Построение устройства частотного управления двигателем – задача распространённая, но, при это, и не самая простоя. Помимо IGBT-инвертора как такового и драйверов к нему, необходимо разработать схему управления и обеспечить функционирование множества защит (по току, напряжению, температуре и т.п.). В итоге создание блока управления электродвигателем может стать проблемой на длительное время. Для экономии этого самого времени компания «Электрум АВ» освоила производство специализированных модулей управления двигателями. Данные модули позволяют построить блок управления электродвигателем (ПЧ электродвигателя) относительно более легко, нежели осуществлять всю разработку «с нуля». Модули предназначены для управления двигателем постоянного тока, управления вентильным и управления асинхронным двигателями.

Читать далее ...

 Плавный заряд емкости - что выбрать

 

При работе силовых модулей и источников питания на емкостную нагрузку имеют место быть значительные зарядные токи. Величина зарядного тока может вывести из строя установленный последовательно в цепи силовой модуль (диодный выпрямительный мост, твердотельное реле и т.п.) или даже источник питания. Более того, при больших значения di/dt, могут выйти из строя и сами конденсаторы. Для минимизация зарядного тока используются специальные схемные решения, обеспечивающие плавный заряд ёмкости. Это могут быть схемы, как на основе пассивных элементов, так и на основе активных – транзисторов и тиристоров. Схем довольно много, но какую выбрать для конкретного случая? Что представляют из себя эти схемы? Каковы их преимущества и недостатки? Об этом и пойдёт речь в статье «Плавный заряд ёмкости: что выбрать».

Читать далее ...

 Приёмка 5 для электропривода

 

Разработка блока управления электродвигателем уже сама по себе задача не из лёгких. Но всё многократно усложняется, если речь идёт о блоке не общего назначения, а о блоке с приёмкой 5. Здесь, фактически, нет не только разрешённых сборок и модулей, но и, зачастую, самых простых узлов, таких как IGBT-инверторы или силовые драйверы. Более того, необходимость контроля силового напряжения ПЧ электродвигателя требует создания блока контроля, содержащего в своём составе регулируемый выпрямитель и тормозной транзистор. В итоге, создать преобразователь частоты для электродвигателя (с военной приёмкой) может стать непосильной задачей. Компания «Электрум АВ» предлагает готовое решение: модули управления двигателями с военной приёмкой, предназначенные для создания преобразователя частоты.

Читать далее ...

 Расчёт полного теплового сопротивления

 

В мощных преобразователях расчёт теплового сопротивления силовых ключей является неотъемлемой частью этапа разработки. В то же время, не смотря на то, что теме расчёта полного теплового сопротивления посвящено немало статей, разработчики зачастую сталкиваются с тупиковыми ситуациями. Ведь теоретический расчёт – это одно, а расчёт с нюансами практического применения – немного другое. Какова, в среднем, толщина теплопроводной пасты и какое, фактически, её тепловое сопротивление? Как влияет объём и площадь корпуса блока, на котором установлен силовой модуль, относительно «идеального» охладителя? Эти, и тому подобные, вопросы нередко приводят к существенным ошибкам в расчётах и, как следствие, к выходу из строя собранного преобразователя. О практической стороне вопроса и пойдёт речь ниже.

Читать далее ...

 Расчёт тепловых потерь транзисторного ключа графическим методом

 

Теме расчёт статических тепловых потерь посвящено довольно много литературы. Более того, расчёт статических потерь, по приведённым формулам, – задача не сложная. Совсем другое дело – расчёт динамических потерь. И одно, если речь идёт о тиристорном преобразователе или даже о низкочастотном преобразователе на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов, и совсем другое, когда необходимо рассчитать суммарные тепловые потери высокочастотного транзисторного ключа. В литературе по этому поводу приведено множество сложных формул с интегралами и дифференциалами, которые, с практической точки зрения, малоэффективны, т.к. требуют множества исходных данных, взять которые просто неоткуда. В статье приведён простой и практичный способ расчёт динамических потерь, основанный на относительном сравнении со статическими потерями.

Читать далее ...

 Современные тенденции развития твердотельных реле

 

Твердотельные реле – это, пожалуй, самый многочисленный класс в области силовой электроники. В частности, реле постоянного тока (реле постоянного напряжения) представлены исполнениями, перекрывающими мощности от единиц Вт, до МВт с габаритными размерами от нескольких см, до десятков см. Такие транзисторные реле могут содержать в себе самые различные функции, такие как защита по току, ограничение тока, ограничение напряжения, различного рода индикацию… Всё, в зависимости от того, что требуется разработчику, т.е. заказчику. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеют место быть силовые реле, представляющие собой модули реле, для самых различных применений. Именно о таких изделиях, предназначенных для относительно простой задачи коммутации нагрузки, и пойдёт речь в данной статье.

Читать далее ...

 Специализированные драйверы тиристоров

 

Схемы управления тиристорами, в общем случае, не отличаются большой сложностью и, в общем-то, хорошо известны разработчикам силовых преобразователей. Спроектировать драйвер тиристора, а так же сделать формирующую сигналы схему для управления выпрямителем или управления тиристорным регулятором мощности – тоже задача не новая. Тем не менее, во-первых, и здесь наверняка не обойдётся без подводных камней (особенно, если речь идёт о включении тиристора в мощном преобразователе), и, во-вторых, зачем разрабатывать собственную схему, если уже существуют схемы управления тиристорами (драйверы) предназначенные для построения типовых тиристорных устройств, таких как выпрямители и регуляторы мощности. Таким образом, представляем Вашему вниманию специализированные драйверы тиристоров производства ЗАО «Электрум АВ».

Читать далее ...

 Стенд управляемой нагрузки

 

В процессе разработки различного рода изделий силовой электроники рано или поздно обязательно встаёт вопрос проведения испытаний под реальной нагрузкой. В этом плане очень показательной нагрузкой является электродвигатель, т.к. данный тип нагрузки обладает большой индуктивностью, что для силовых модулей является, во-первых, нагрузкой максимально приближённой к эксплуатационной (как правило), а во-вторых, проявляет все возможные недостатки как силовых модулей, так и схем управления. Однако, для проведения полноценных испытаний, электродвигатель, выступающий в качестве нагрузки, сам должен быть нагружен. Стенды управляемой нагрузки двигателей существуют и их можно купить, но стоят они очень немало. Ниже предлагается относительно простой и дешёвый способ построения такого рода стенда.

Читать далее ...

 Тиристорное управление нагрузкой

 

Тиристорные схемы управления нагрузкой, как правило, представлены тремя видами: тиристорный регулятор мощности, управляемый тиристорный выпрямитель и коммутатор асинхронного электродвигателя на основе тиристоров. Данные типы тиристорных сборок являются самыми распространёнными. В перечне выпускаемой продукции компании «Электрум АВ» имеются все указанные типы схем. Это регулируемый выпрямитель МО30, фазовый регулятор мощности М25, модуль управления асинхронным двигателем МО27. Указанные силовые модули могут работать с нагрузкой потребляющей до 250 А среднеквадратичного тока с пиковым напряжением до 1200 В, таким образом позволяя построить преобразователи мощностью до 100 кВт. При этом, простота схемы включения значительно упрощает как задачу разработки, так и задачу эксплуатации готовых силовых блоков.

Читать далее ...

 Тиристорные регуляторы мощности

 

Тиристорный регулятор мощности – это достаточно распространённый тип преобразователей силовой электроники, представляющий собой фазовый регулятор мощности на основе тиристоров, в котором величина подаваемой в нагрузку мощности регулируется длительностью открытого состояния тиристоров. Регуляторы мощности тока производства «Электрум АВ» представлены двумя типами конструктивного исполнения: силовой модуль М25 и силовые блоки типа ТРМ. При этом блоки ТРМ представлены двумя исполнениями: ТРМ1 – однофазный регулятор мощности и ТРМ3 – трёхфазный регулятор мощности. Для последнего дальнейшим развитием является силовой блок трёхфазного регулятора мощности тока ТРМ3-Т, способный работать с нагрузкой потребляющей до 1000 А. О такого рода изделиях и пойдёт речь в нижеследующей статье.

Читать далее ...

 

Модули управления асинхронными двигателями: рекомендации по эксплуатации МУАДМ

 

        Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления асинхронными двигателями серии МУАДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

 

Читать далее ...

 

 

 

 

Модули управления коллекторными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУКДМ

Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления коллекторными двигателями серии МУКДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

Читать далее ...

 

 

 

Модули управления вентильными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУВДМ

Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления вентильнами двигателями серии МУВДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

Читать далее ...

electrum-av.com

Igbt транзисторы,драйверы транзисторов, драйверы тиристоров

Статьи

 

 

Используемые кристаллы

         Рассмотренные в данной статье  кристаллы полупроводниковых компонентов являются базовыми для построения силовых модулей производства АО «Электрум АВ», однако приведённый перечень не охватывает всей номенклатуры используемых в производстве кристаллов. 

                                                                                                                                                                                   Читать далее ...

 

 

Драйвер средней мощности : на чем собрать

       На сегодняшний день существует очень много микросхем драйверов IGBT-транзисторов, производства «International Rectifier», «Agilent», «Motorola», «Mitsubishi» и других. Микросхемы имеют много общего, направлены на решение одних и тех же задач, но всё же схемотехника для каждого типа драйверов остаётся своя. Так на каких же типах микросхем проще всего собрать полноценный драйвер?

                                                                                                                                                                                Читать далее ...

 

 

 Низковольтные MOSFET-модули от ЗАО"Электрум АВ"

       В данной статье описывается семейство низковольтных модулей на основе MOSFET- транзисторов предназначенных для работы в составе преобразователей с пиковым напряжением до 75 В и постоянным током до 500 А. Модули отличаются малыми габаритными размерами и низким сопротивлением канала в открытом состоянии.

                                                                                                                                                                                Читать далее ...

 

 

Выбор комплектации: выпрямительные мосты

Выпрямительные мосты, представленные тиристорными выпрямителями, тиристорно-диодными и диодными выпрямителями, - это неотъемлемая часть едва ли ни большинства преобразователей в силовой электронике. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеется большое количество модулей, на основе которых можно собрать выпрямительный мост. Помимо вышеуказанного деления (по типу используемых в выпрямителе элементов), силовые модули для выпрямительных мостов могут представлять собой оптотиристоры, могут содержать в своём составе готовую схему управления (регулируемый выпрямитель), могут комплектоваться специализированными драйверами тиристоров и т.д. Плюс к этому, зачастую самое простое решение при выборе комплектации не оказывается на поверхности и необходимо более детальное изучение номенклатуры.

 Читать далее ...  

 

Выбор комплектации: драйверы тиристоров

Для построения схемы управления тиристором, помимо внешней схемы, формирующей логические сигналы отпирания и запирания, необходим и исполнительный узел – драйвер тиристора. И если стоит задача управления тиристором с поддерживаемым током в тысячи Ампер, то к этому узлу следует относиться со всей ответственностью. Но даже если используемый тиристор не такой мощный, то зачем усложнять себе жизнь и «изобретать велосипед», создавая свой драйвер? В номенклатуре приборов «Электрум АВ» имеют место быть драйверы тиристоров, как для относительно маломощных цепей, так и мощные драйверы с выходным током до 1 А. Более того, среди драйверов тиристоров есть и специализированные драйверы, предназначенные для решения типовых задач на основе тиристоров, таких как управляемые выпрямители, регуляторы мощности и т.п.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: драйверы транзисторов

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это необходимый элемент любого преобразователя, собранного на основе транзисторов с полевым управлением. Драйверы управления транзисторами необходимы не только для управления IGBT или управления MOSFET-транзисторами как такового, но и защиты силовых транзисторных модулей от выхода из строя в аварийных ситуациях. Таким образом, неправильно выбранный или неправильно настроенный драйвер транзисторов может вывести из строя силовую схему даже в относительно безобидной ситуации. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» представлено очень много драйверов полевых транзисторов и здесь нетрудно ошибиться при подборе драйвера к силовому модуля. И чтобы не запутаться в выборе комплектации, предлагается методика изложенная в нижеследующей статье.

Читать далее ... 

 

Выбор комплектации: импульсные источники питания

Мощные импульсные источники питания на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов требуют для своего построения соответствующих силовых модулей транзисторов с полевым управлением. Типовых схем транзисторных сборок не так много, всего несколько вариантов; схем управления трансформатором так же существует всего несколько основных видов. Вопрос в том, как оптимальным образом подобрать транзисторные силовые модули к проектируемой схеме, с учётом величин коммутируемого напряжения, тока и, разумеется, габаритных размеров. Нижеследующая статья позволит значительно упростить подбор типа силового модуля IGBT- или MOSFET-транзисторов к любой типовой схеме импульсного источника питания, таким образом, сэкономив время на поиск оптимального варианта во всей номенклатуре приборов «Электрум АВ».

   Читать далее ...  

 

Выбор комплектации: малогабаритные модули

Малогабаритные силовые модули производства ЗАО «Электрум АВ» представлены несколькими типами изделий: реле постоянного тока, реле переменного тока, выпрямительные мосты, сборки тиристоров и диодов, сборки IGBT- или MOSFET-транзисторов (в частности – IGBT инверторы), а так же маломощные модули управления двигателями (до нескольких сот Вт). Всё это изделия различных классов и различного назначения. Объединяет же их одно – малые габаритные размеры модулей в типовых конструктивных исполнениях. Такого рода силовые модули предназначены для коммутации тока до нескольких десятков Ампер с пиковым напряжением до 1200 В. Данного диапазона достаточно для большинства задач в области силовой электроники и, в том числе, поэтому все указанные типы силовых модулей объединены в одну большую группу.

 Читать далее ...

 

 Выбор комплектации: регуляторы мощности

В номенклатуре приборов ЗАО «Электрум АВ» представлены фазовые регуляторы мощности как в модульном или блочном исполнении, так и силовые модули и специализированные драйверы тиристоров для построения однофазного или трёхфазного тиристорного регулятора мощности. Таким образом, даже одно и ту же схему преобразователя можно собрать различными способами: в виде одиночного специализированного силового модуля, в виде функционально законченного силового блока, в виде нескольких модулей-сборок тиристоров с драйвером. Каждый из способов имеет свои ограничения и свои преимущества в задаче создания регулятора мощности на тиристорах. В статье приведён алгоритм выбора оптимального варианта для конкретной задачи заказчика, таким образом, позволяя более корректно определиться с комплектацией.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: реле

Реле постоянного напряжения и реле переменного напряжения – это самый многочисленный тип изделий не только в силовой электронике в общем, но и в номенклатуре «Электрум АВ» в частности. Как следствие, не мудрено запутаться в выборе: однофазные реле, трёхфазные реле, тиристорные реле, транзисторные реле, реле с защитой по току и без защиты, малогабаритные реле и т.д. Какова мощность силового реле для каждого конструктивного исполнения, какие минимальные и максимальные габариты… Критериев выбора очень много. В то же время, пренебрежение выбором твердотельного реле, в конечно итоге, может привести если и не к выходам из строя, то, почти наверняка, к неоптимальным габаритным и эргономичным показателям. Тем более, если речь идёт о мощном реле с током коммутации в десятки или даже сотни Ампер.

Читать далее ... 

Выбор комплектации: управление электродвигателями

Блок управления электродвигателем подразумевает наличие нескольких функциональных узлов, соединённых в одну сложную систему. В такой системе, как правило, присутствуют MOSFET- или IGBT-инвертор, драйверы полевых транзисторов, схема управления, формирующая логические сигналы коммутации, схемы защиты по току, температуре, напряжению, выпрямительный мост, чопперная схема и т.д. Все указанные узлы (или их часть) могут быть конструктивно объединены в один модуль управления двигателем, но могут быть и конструктивно обособленными устройствами. В последнем случае, для построения преобразователя частоты для электродвигателя, требуется целый ряд функционально специализированных модулей. Как их выбрать? Следующая статья предлагает комплектацию для ПЧ электродвигателя на основе номенклатуры предприятия «Электрум АВ».

Читать далее ... 

CT Concept - made in Russia

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это неотъемлемая часть силовой электроники; преобразователя не может быть без управления. Так сложилось, что основным производителем драйверов полевых транзисторов для мощных преобразователей является компания «CTConcept». В том числе и в России драйверы транзисторов данной фирмы используются в очень многих устройствах, при чём как гражданского назначения, так и с военной приёмкой. Однако, заданный курс на импортозамещение зачастую ставит разработчиков перед проблемой замены данных драйверов. Российская компания «Электрум АВ» предлагает решить вышеуказанную проблему драйверами-аналогами продукции «CTConcept». Таким образом, имеют место быть драйверы управления транзисторами функционально, конструктивно аналогичные основным драйверам «CTConcept», но сделанные в России.

                                                                                       Читать далее ... 

Аналоги драйверов «Mitsubishi»

  

Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов производства «Mitsubishi» («Powerex») серий VLAи М59 выпускаются уже очень много лет. Данные драйверы полевых транзисторов приобрели большую популярность во всём мире благодаря, прежде всего, своей простоте, малым габаритам и низкой стоимости. В России эти драйверы не так популярны, но, тем не менее, вышеуказанные достоинства не могут оказаться незамеченными. В ответ не требования рынка силовой электроники компания «Электрум АВ» освоила выпуск драйверов управления транзисторами функционально и конструктивно аналогичных указанным драйверам от «Mitsubishi» («Powerex»). Это драйверы серий МД1120 и МД150 (со встроенным DC/DC – преобразователем и без него соответственно). В статье представлено описание драйверов транзисторов и рекомендации по их применению.

                                                                                          Читать далее ...

   Аналоги импортных модулей. Часть 1

Компания «Электрум АВ» уже более десяти лет занимается производством силовых модулей, и в частности модулей IGBT-транзисторов. В эту группу входят как относительно простые сборки (одиночные ключи IGBT, нижние, верхние ключи, полумосты, встречно-включённые транзисторы и т.п.), так и сложные сборки инверторов IGBT. Данные модули могли выпускаться с пиковым напряжением до 1200 В и средним током до 400 А. В настоящее время «Электрум АВ» освоил производство БТИЗ-модулей второго поколения. Отличительной особенностью данных IGBT-модулей является использование другого базового кристалла транзистора (производства «Infineon»), повышение напряжения и тока до 1700 В / 600 А, а так же их конструктивная и функциональная идентичность IGBT-модулям производства «Semikron», «Infineon» и «Microsemi».

Читать далее ...

  

 Аналоги импортных модулей. Часть 2

 

В статье «Аналоги импортных модулей. Часть 1» шла речь об общих принципах построения второго поколения IGBT-модулей производства «Электрум АВ», а так же о модулях-аналогах «Semikron», «Infineon» и «Microsemi» в конструктивах «Semitrans» и «SP6». Дальнейшем развитием технологий второго поколения модулей IGBT-транзисторов являются более сложные конструкции инверторов IGBTв корпусах «EconoPack», «Easypack» (аналоги модулей «Infineon») и «SP4» (аналоги модулей «Microsemi»). Данные модули IGBTотличаются относительно большей плотностью монтажа и более сложной конструкцией самого корпуса. Таким образом, хотя базовый кристалл IGBT-транзистора остался тем же, указанные силовые модули можно считать более высокой ступенью технологической лестницы и, тем самым, обособленной группой второго поколения.

Читать далее ...

 Блок реверсивного управления тиристорный

 

Устройства плавного пуска, т.е. блоки управления асинхронных двигателей на основе тиристоров – это давно сформировавшийся класс устройств силовой электроники. Компания «Электрум АВ» так же освоила производство такого рода изделий. Отличительными особенностями БРУТ (блока реверсивного управления тиристорного) является возможность осуществления реверса, а так же возможность ограничения тока электродвигателя не только в момент пуска, но и в процессе его работы. При этом управление блока построено на основе микроконтроллера, что позволяет задавать режимы блока всего несколькими кнопками. Всё это делает БРУТ достойным представителем тиристорных устройств управления асинхронными двигателями, который конструктивно и функционально не уступает не только отечественным аналогам, но и многим импортным.

Читать далее ...

 Драйвер и приёмка 5

 

Драйверы полевых транзисторов необходимы для работы каждого преобразователя на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов. В том числе и для такого класса изделий, в обозначении которых указано приёмка 5, должны использоваться указанные драйверы (устройства управления полевыми транзисторами). Но, зачастую, разработать драйвер управления транзистором не так просто, особенно если требуется драйвер с военной приёмкой и, соответственно, на основе только комплектации разрешённой перечнем МОП44. Компания «Электрум АВ» имеет довольно большой опыт в разработке и производстве драйверов IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5 и в настоящей статье делится с читателем нюансами и особенностями проектирования драйверов для управления IGBT и управления MOSFET в изделиях специального назначения.

Читать далее ...

 Драйверы специального назначения

 

Драйверы управления IGBT- и MOSFET-транзисторов – это самостоятельный и довольно большой класс устройств управления в области силовой электроники. Не смотря на это, серийных и общедоступных драйверов полевых транзисторов с военной приёмкой фактически нет. И это даже при том, что в области управления гражданского назначения таких изделий (драйверов транзисторов) довольно много, при чём как импортных, так и отечественных. Компания «Электрум АВ», уже довольно долго занимающаяся производством драйверов управления транзисторами, предлагает Вашему вниманию одноканальный и двуканальный драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5. Нижеописанные драйверы не являются специализированными изделиями и могут эксплуатироваться почти во всех типах преобразователей специального назначения.

Читать далее ...

 Защита от перенапряжения

 

В мощных преобразователях на основе IGBT- и MOSFET-транзисторов зачастую имеют место быть коммутационные выбросы напряжения, способные вывести из строя силовой модуль. При чём такие выбросы могут возникать не только при аварийной работе преобразователя, но и при его штатной работе. Для минимизации выбросов напряжения используются различного рода схемные решения и, в том числе, снабберы. Схемы снабберов для IGBT-ключей и MOSFET-ключей общеизвестны и не требуют детального рассмотрения, однако теоретическая схема – это одно, а её практическая реализация – совсем другое. Какие резисторы и конденсаторы выбрать? Какой тип конденсатора лучше? Как осуществить монтаж? Вопросу выбора комплектации для снабберных цепей, а так же нюансам их эксплуатации основываясь на собственном опыте, и посвящена данная статья.

Читать далее ...

Защита силового транзистора Часть 1

 

Защита силового транзистора (модуля IGBTили модуля MOSFET) – это одна из основных задач при разработке практически любого преобразователя на основе транзисторов с полевым управлением, что связано, прежде всего, с основополагающими частотными свойствами такого рода устройств. Эту защиты можно разделить на две большие группы: защиту от перенапряжения и защиту от перегрева (в том числе из-за перегрузки по току). В данной статье речь пойдёт о первом виде защиты. Чем опасны выбросы напряжения, по каким цепям могут происходить выходы из строя, как защититься от такого рода неприятностей… Ведь коммутационные выбросы напряжения, возникающие, в частности, при выключении транзисторного ключа – это неотъемлемая часть работы каждого преобразователя, в особенности, если нагрузка ключа обладает большой индуктивностью.

Читать далее ...

 Защита силового транзистора Часть 2

 

В предыдущей части статьи «защита силового транзистора» шла речь о защите IGBT-транзисторов и MOSFET-транзисторов от выходов из строя обусловленных перенапряжением. Во второй части речь пойдёт о выходе из строя транзисторных ключей по причине перегрева. При этом к понятию перегрева относится не только внешний процесс нагрева, но и перегрев кристалла вызванный перегрузкой по импульсному или среднему току. Эти три типа выхода из строя имеют, фактически, одну и ту же причину – тепловой пробой. Но, не смотря на одинаковое следствие, бороться с причинами вызывающими данное следствие следует по-разному. О способах такой борьбы и пойдёт речь во второй части. Тем более, что как показывает практика, количество выходов из строя обусловленных перегревом превосходит количество выходов вызванных перенапряжением.

Читать далее ...

 Контроль над мощностью. Новые подходы к проектированию систем электропитания

 

Ограничение пускового тока или ограничение тока зарядки – это довольно распространённые проблемы возникающие при создании релейных схем. Именно поэтому реле защиты по току и, в частности, реле контроля постоянного тока, предназначенные для ограничения тока на заданном уровне, пользуются популярностью. Такого рода устройства позволяют обойтись минимумом дополнительных схем управления, в особенности, если стоит задача защиты нагрузки или источника от перегрузки по току с критерием не просто ограничения среднего тока, но и в зависимости от длительности перегрузки. В номенклатуре силовых модулей производства «Электрум АВ» так же имеются специализированные реле постоянного тока с функциями защиты от перегрузки по току с критерием I2t. О такого рода модулях и пойдёт речь в данной статье.

Читать далее ...

 Контроль напряжения ПЧ - проблемы и решения

 

При управлении электродвигателем с помощью преобразователя частоты, в особенности в асинхронных преобразователях частоты, стоит проблема контроля силового напряжения и снятия наброса напряжения в моменты работы электродвигателя в генераторном режиме (при осуществлении динамического останова или реверса). И тем эта проблема острее, чем более кратковременным должен быть реверс или останов. Плюс к этому, в блоках управления электродвигателями, необходимо обеспечивать плавный заряд емкостей фильтра. Всё это требует специальной, обособленной схемы контроля напряжения ПЧ электродвигателя; специализированного силового блока преобразователя частоты (помимо силового инвертора как такового). Компания «Электрум АВ» предлагает готовый специализированный силовой модуль для решения указанных задач.

Читать далее ...

 Новое поколение модулей управления электродвигателями

 

Построение устройства частотного управления двигателем – задача распространённая, но, при это, и не самая простоя. Помимо IGBT-инвертора как такового и драйверов к нему, необходимо разработать схему управления и обеспечить функционирование множества защит (по току, напряжению, температуре и т.п.). В итоге создание блока управления электродвигателем может стать проблемой на длительное время. Для экономии этого самого времени компания «Электрум АВ» освоила производство специализированных модулей управления двигателями. Данные модули позволяют построить блок управления электродвигателем (ПЧ электродвигателя) относительно более легко, нежели осуществлять всю разработку «с нуля». Модули предназначены для управления двигателем постоянного тока, управления вентильным и управления асинхронным двигателями.

Читать далее ...

 Плавный заряд емкости - что выбрать

 

При работе силовых модулей и источников питания на емкостную нагрузку имеют место быть значительные зарядные токи. Величина зарядного тока может вывести из строя установленный последовательно в цепи силовой модуль (диодный выпрямительный мост, твердотельное реле и т.п.) или даже источник питания. Более того, при больших значения di/dt, могут выйти из строя и сами конденсаторы. Для минимизация зарядного тока используются специальные схемные решения, обеспечивающие плавный заряд ёмкости. Это могут быть схемы, как на основе пассивных элементов, так и на основе активных – транзисторов и тиристоров. Схем довольно много, но какую выбрать для конкретного случая? Что представляют из себя эти схемы? Каковы их преимущества и недостатки? Об этом и пойдёт речь в статье «Плавный заряд ёмкости: что выбрать».

Читать далее ...

 Приёмка 5 для электропривода

 

Разработка блока управления электродвигателем уже сама по себе задача не из лёгких. Но всё многократно усложняется, если речь идёт о блоке не общего назначения, а о блоке с приёмкой 5. Здесь, фактически, нет не только разрешённых сборок и модулей, но и, зачастую, самых простых узлов, таких как IGBT-инверторы или силовые драйверы. Более того, необходимость контроля силового напряжения ПЧ электродвигателя требует создания блока контроля, содержащего в своём составе регулируемый выпрямитель и тормозной транзистор. В итоге, создать преобразователь частоты для электродвигателя (с военной приёмкой) может стать непосильной задачей. Компания «Электрум АВ» предлагает готовое решение: модули управления двигателями с военной приёмкой, предназначенные для создания преобразователя частоты.

Читать далее ...

 Расчёт полного теплового сопротивления

 

В мощных преобразователях расчёт теплового сопротивления силовых ключей является неотъемлемой частью этапа разработки. В то же время, не смотря на то, что теме расчёта полного теплового сопротивления посвящено немало статей, разработчики зачастую сталкиваются с тупиковыми ситуациями. Ведь теоретический расчёт – это одно, а расчёт с нюансами практического применения – немного другое. Какова, в среднем, толщина теплопроводной пасты и какое, фактически, её тепловое сопротивление? Как влияет объём и площадь корпуса блока, на котором установлен силовой модуль, относительно «идеального» охладителя? Эти, и тому подобные, вопросы нередко приводят к существенным ошибкам в расчётах и, как следствие, к выходу из строя собранного преобразователя. О практической стороне вопроса и пойдёт речь ниже.

Читать далее ...

 Расчёт тепловых потерь транзисторного ключа графическим методом

 

Теме расчёт статических тепловых потерь посвящено довольно много литературы. Более того, расчёт статических потерь, по приведённым формулам, – задача не сложная. Совсем другое дело – расчёт динамических потерь. И одно, если речь идёт о тиристорном преобразователе или даже о низкочастотном преобразователе на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов, и совсем другое, когда необходимо рассчитать суммарные тепловые потери высокочастотного транзисторного ключа. В литературе по этому поводу приведено множество сложных формул с интегралами и дифференциалами, которые, с практической точки зрения, малоэффективны, т.к. требуют множества исходных данных, взять которые просто неоткуда. В статье приведён простой и практичный способ расчёт динамических потерь, основанный на относительном сравнении со статическими потерями.

Читать далее ...

 Современные тенденции развития твердотельных реле

 

Твердотельные реле – это, пожалуй, самый многочисленный класс в области силовой электроники. В частности, реле постоянного тока (реле постоянного напряжения) представлены исполнениями, перекрывающими мощности от единиц Вт, до МВт с габаритными размерами от нескольких см, до десятков см. Такие транзисторные реле могут содержать в себе самые различные функции, такие как защита по току, ограничение тока, ограничение напряжения, различного рода индикацию… Всё, в зависимости от того, что требуется разработчику, т.е. заказчику. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеют место быть силовые реле, представляющие собой модули реле, для самых различных применений. Именно о таких изделиях, предназначенных для относительно простой задачи коммутации нагрузки, и пойдёт речь в данной статье.

Читать далее ...

 Специализированные драйверы тиристоров

 

Схемы управления тиристорами, в общем случае, не отличаются большой сложностью и, в общем-то, хорошо известны разработчикам силовых преобразователей. Спроектировать драйвер тиристора, а так же сделать формирующую сигналы схему для управления выпрямителем или управления тиристорным регулятором мощности – тоже задача не новая. Тем не менее, во-первых, и здесь наверняка не обойдётся без подводных камней (особенно, если речь идёт о включении тиристора в мощном преобразователе), и, во-вторых, зачем разрабатывать собственную схему, если уже существуют схемы управления тиристорами (драйверы) предназначенные для построения типовых тиристорных устройств, таких как выпрямители и регуляторы мощности. Таким образом, представляем Вашему вниманию специализированные драйверы тиристоров производства ЗАО «Электрум АВ».

Читать далее ...

 Стенд управляемой нагрузки

 

В процессе разработки различного рода изделий силовой электроники рано или поздно обязательно встаёт вопрос проведения испытаний под реальной нагрузкой. В этом плане очень показательной нагрузкой является электродвигатель, т.к. данный тип нагрузки обладает большой индуктивностью, что для силовых модулей является, во-первых, нагрузкой максимально приближённой к эксплуатационной (как правило), а во-вторых, проявляет все возможные недостатки как силовых модулей, так и схем управления. Однако, для проведения полноценных испытаний, электродвигатель, выступающий в качестве нагрузки, сам должен быть нагружен. Стенды управляемой нагрузки двигателей существуют и их можно купить, но стоят они очень немало. Ниже предлагается относительно простой и дешёвый способ построения такого рода стенда.

Читать далее ...

 Тиристорное управление нагрузкой

 

Тиристорные схемы управления нагрузкой, как правило, представлены тремя видами: тиристорный регулятор мощности, управляемый тиристорный выпрямитель и коммутатор асинхронного электродвигателя на основе тиристоров. Данные типы тиристорных сборок являются самыми распространёнными. В перечне выпускаемой продукции компании «Электрум АВ» имеются все указанные типы схем. Это регулируемый выпрямитель МО30, фазовый регулятор мощности М25, модуль управления асинхронным двигателем МО27. Указанные силовые модули могут работать с нагрузкой потребляющей до 250 А среднеквадратичного тока с пиковым напряжением до 1200 В, таким образом позволяя построить преобразователи мощностью до 100 кВт. При этом, простота схемы включения значительно упрощает как задачу разработки, так и задачу эксплуатации готовых силовых блоков.

Читать далее ...

 Тиристорные регуляторы мощности

 

Тиристорный регулятор мощности – это достаточно распространённый тип преобразователей силовой электроники, представляющий собой фазовый регулятор мощности на основе тиристоров, в котором величина подаваемой в нагрузку мощности регулируется длительностью открытого состояния тиристоров. Регуляторы мощности тока производства «Электрум АВ» представлены двумя типами конструктивного исполнения: силовой модуль М25 и силовые блоки типа ТРМ. При этом блоки ТРМ представлены двумя исполнениями: ТРМ1 – однофазный регулятор мощности и ТРМ3 – трёхфазный регулятор мощности. Для последнего дальнейшим развитием является силовой блок трёхфазного регулятора мощности тока ТРМ3-Т, способный работать с нагрузкой потребляющей до 1000 А. О такого рода изделиях и пойдёт речь в нижеследующей статье.

Читать далее ...

 

Модули управления асинхронными двигателями: рекомендации по эксплуатации МУАДМ

 

        Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления асинхронными двигателями серии МУАДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

 

Читать далее ...

 

 

 

 

Модули управления коллекторными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУКДМ

Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления коллекторными двигателями серии МУКДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

Читать далее ...

 

 

 

Модули управления вентильными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУВДМ

Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления вентильнами двигателями серии МУВДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.

Читать далее ...

electrum-av.com

2.3. Драйверы управления мощными транзисторами

Драйверы — микросхемы управления, связывающие различные контроллеры и ло­гические схемы с мощными транзисторами выходных каскадов преобразователей или устройств управления двигателями. Драйверы, обеспечивая передачу сигналов, должны вносить по возможности небольшую временную задержку, а их выходные каскады должны выдерживать большую емкостную нагрузку, характерную для зат­ворных цепей транзисторов. Вытекающий и втекающий токи выходного каскада драйвера должны составлять от 0,5 до 2 А или более.

Драйвер представляет собой усили­тель мощности импульсов и предна­значен для непосредственного управления силовыми ключами преобра­зователей параметров электроэнер­гии. Схема драйвера определяется ти­пом структуры ключевого транзисто­ра (биполярный, МОП или IGBТ) и ти­пом его проводимости, а также распо­ложением транзистора в схеме ком­мутатора («верхний», т.е. такой, оба силовых вывода которого в открытом состоянии имеют высокий потенци­ал, или «нижний», оба силовых выво­да которого в открытом состоянии имеют нулевой потенциал). Драйвер должен усилить управляющий сигнал по мощности и напряжению, в случае необходимости обеспечить его по­тенциальный сдвиг. На драйвер также могут быть возложены функции за­щиты ключа.

Проектируя схему управления силовыми транзисторными сборка­ми, необходимо знать, что:

а) необходимо обеспечивать «плавающий» потенциал управления «верхним» силовым ключом в полу мостовой схеме;

б) крайне важно создать быстрое нарастание и спад управляющих сигналов, поступающих на затворы силовых элементов для снижения тепловых потерь на переключение;

в) необходимо обеспечить высокую величину импульса тока управления затвором силовых элементов для быстрого перезаряда входных емкостей;

г) в подавляющем большинстве случаев нужна электрическая совместимость входной части драйвера со стандартными цифровыми сигналами ТТЛ/КМОП (как правило, поступающих от микроконтроллеров).

Достаточно продолжительное время разработчики были вынужде­ны проектировать схемы драйверов управления на дискретных эле­ментах. Первым важным событием на пути интеграции драйверов управления стало появление микросхем серий IR21xx и IR22xx (а за­тем их более современных модификаций IRS21xx, IRS22xx), разрабо­танных фирмой «International Rectifies». Эти микросхемы сегодня на­шли широчайшее применение в маломощной преобразовательной тех­нике, поскольку отвечают всем вышеназванным требованиям.

Схема управления силовыми ключами всегда строится так, что ее выходной сигнал (в виде широтно-модулированных импульсов) задается относи­тельно «общего» проводника схемы. Как видно из рис. 2.12, а, на кото­ром показан полу мостовой силовой каскад, для ключевого транзистора VT2 этого вполне достаточно — сигнал «Упр.2» можно непосредственно подавать на затвор (базу) транзистора через формирователь G2, так как его исток (эмиттер) связан с «общим» проводником схемы, и управление осуществляется относительно «общего» проводника.

Но как быть с транзистором VT1, который работает в верхнем плече полумоста? Если транзистор VT2 находится в закрытом состоянии, а VT1 открыт, на истоке VT1 присутствует напряжение питания Епит. По­этому для коммутации транзистора VT1 необходимо гальванически раз­вязанное с «общим» схемы устройство G1, которое четко будет передавать импульсы схемы управления «Упр.1», не внося в сигналы искаже­ний. Классическое решение этой проблемы состоит во включении управляющего трансформатора Т1 (рис. 2.12, б), который, с одной сто­роны, гальванически развязывает управляющие цепи, а с другой — пере­дает коммутационные импульсы. Не случайно это техническое решение считается «классикой жанра»: оно известно не одно десятилетие.

а б

Рис. 2.12. Силовые ключи в полумостовых схемах

Входным сигналом служит сигнал микросхемы управления стан­дартной амплитуды логического уровня, причем с помощью напряже­ния, подаваемого на вывод Vdd, можно обеспечить совместимость с классической 5-вольтовой «логикой» и более современной 3,3-вольтовой. На выходе драйвера имеются напряжения управления «верхним» и «нижним» силовыми транзисторами. В драйвере приняты меры по обеспечению необходимых управляющих уровней, создан эквивалент гальванической развязки (псевдоразвязка), имеются дополнительные функции — вход отключения, узел защиты от понижения напряжения питания, фильтр коротких управляющих импульсов.

Как видно из структурной схемы (рис. 2.13), драйвер состоит из двух независимых каналов, которые предназначены для управления верхним и нижним плечом полумостовых схем. На входе драйвера пре­дусмотрены формирователи импульсов, построенные на основе тригге­ров Шмита. Входы Vcc и Vdd предназначены для подключения питаю­щего напряжения силовой и управляющей частей схемы, «земляные» шины силовой части и управляющей части развязаны (разные «общие» выводы — Vss и СОМ).

В подавляющем большинстве случаев эти выво­ды просто соединяют вместе. Предусмотрена также возможность раз­дельного питания управляющей и силовой части для согласования входных уровней с уровнями схемы управления. Вход SD — защитный. Выходные каскады построены на комплиментарных полевых транзи­сторах. В составе микросхемы имеются дополнительные устройства, обеспечивающие ее устойчивую работу в составе преобразовательных схем: это устройство сдвига уровня управляющих сигналов (Vdd/Vcc level shift), устройство подавления коротких импульсных помех (pulse filter), устройство задержки переключения (delay) и детектор понижен­ного напряжения питания (UV detect).

Рис. 2. 13. Функциональные узлы микросхем IRS2110 и IRS2113

Типовая схема включения драйверов приведена на рис. 2.14. Кон­денсаторы С1 и СЗ — фильтрующие. Фирма-производитель рекомен­дует располагать их как можно ближе к соответствующим выводам. Конденсатор С2 и диод VD1 — бутстрепный каскад, обеспечивающий питание схемы управления транзистора «верхнего» плеча. Конденса­тор С4 — фильтр в силовой цепи. Резисторы R1 и R2 — затворные.

Иногда управляющий широтно-модулированный сигнал может быть сформирован не по двум управляющим входам отдельно, а подан на один вход в виде меандра с изменяющейся скважностью. Такой способ управления может встретиться, например, в преобразователях, формирующих синусоидальный сигнал заданной частоты. В этом слу­чае достаточно задать паузу «мертвое время» между закрытием одного транзистора полумоста и открытием второго.

Рис. 2.14. Типовая схема включения IRS2110 и IRS2113

Такой драйвер со встро­енным узлом гарантированного формирования паузы «мертвое время» в номенклатуре фирмы «International Rectifies» имеется — это микро­схема IRS2111 ( рис. 2.15).

Рис. 2.15. Функциональные узлы микросхемы IRS2111

На структурной схеме видно, что драйвер имеет встроенные узлы формирования паузы «мертвое время» (deadtime) для верхнего и ниж­него плеч полумоста. Согласно документации производителя, величи­на «мертвого времени» задана на уровне 650 нс (типовое значение), что вполне достаточно для управления полумостами, состоящими из мощных MOSFET транзисторов.

Драйверы для управления сложны­ми преобразовательными схемами - однофазными и трёхфазными - со­держат большое количество элемен­тов, поэтому неудивительно, что их выпускают в виде интегральных мик­росхем. Эти микросхемы, помимо собственно драйверов, содержат также цепи пре­образования уровня, вспомогатель­ную логику, цепи задержки для фор­мирования «мёртвого» времени, цепи защиты и т. д. По области применения ИМС драйверов различают: драйверы нижнего ключа; драйверы верхнего ключа; драйверы нижнего и верхнего клю­чей; полумостовые драйверы; драйверы однофазного моста; драйверы трёхфазного моста.

Основные параметры интеграль­ных драйверов делятся на две груп­пы: динамические и эксплуатацион­ные. К динамическим относятся вре­мя задержки переключения при отпирании и запирании ключа, вре­мя нарастания и спада выходного напряжения, а также время реакции цепей защиты. Важнейшие эксплуа­тационные параметры: максималь­ное импульсное значение втекающе­го/вытекающего выходного тока, входные уровни, диапазон питаю­щих напряжений, выходное сопро­тивление.

Часто на драйверы возлагают так­же некоторые функции защиты МОП- и JGВТ-транзисторов. В число этих функций входят следующие: защита от короткого замыкания ключа; защита от понижения напряжения питания драйвера;

защита от сквозных токов; защита от пробоя затвора.

Вопросы для самоконтроля

  1. Какие основные различия биполярных и полевых транзисторов следует учитывать при использовании их в качестве электронных ключей?

  2. Какие преимущества биполярных и полевых транзисторов сочетает в себе МОПБТ?

  3. Перечислите основные статические режимы работы транзисторов. В каких режимах следует использовать транзисторы в устройствах силовой электроники?

  4. Поясните по схеме Ларионова суть широтно-импульсной

модуляции (ШИМ).

studfiles.net

Управление MOSFET-ами #1 | VasiliSk's blog

В инете полно статей о том как работают MOSFET-ы (ака полевики, т.е. полевые транзисторы), что надо рулить напряжением а не током. Разберем поподробнее + и – разных драйверов.

image

Теория проводимости

Есть N-канальные и P-канальные полевики, также ввиду особенностей производства, между Source и Drain образуется “паразитный” диод.

N-канальный MOSFET:

image Для управления N-канальным полевиком необходимо приложить положительное напряжение относительно Source порядка 10V. В импульсных преобразователях на частотах 50+кГц требуется быстро открыть полевик, чтобы его сопротивление резко уменьшилось до ~0 ом. В таком случае потерь тепла будет меньше. Почему? Если заглянуть в любой даташит на полевой транзистор то можно обнаружить что сопротивление перехода Drain-Source меняется в зависимости от напряжения на Gate-Source. Взьмем абстрактный транзистор: если при 5V сопротивление будет составлять 1 ом, то при 10V уже 0.5-0.7Ом, что в ~два раза меньше, как следствие потери при более высоком напряжении управления тоже уменьшаются. Всего то! Однако у Gate есть внутренняя емкость. От десятков пикофарад у самых слабых полевиков до нанофарад у таких монстров как APT5016 (хотя это еще не самый злой полевик).

P-канальный MOSFET:

image

У P-канального наоборот, надо на Gate подать отрицательное напряжение относительно Source чтобы полевик открылся. Ситуация с сопротивлением открытого канала аналогична.

 

Драйвера

Для того чтобы быстро перезарядить Gate необходимо приложить, в зависимости от полевика, различное усилие. В интернете есть формулы для расчета токов, протекающих через драйвер. Я же хочу показать какие есть схемы управления полевиками. Конкретно нас интересует ключевой режим работы MOSFET-а.

Напрямую от контроллера

image

Не самый лучший вариант. Исключение составляют контроллеры со встроенным драйвером. RG резистор ограничивает ток через контроллер и уменьшает пульсации. У полевиков тоже есть своя индуктивность, она небольшая, но при быстром нарастании/спаде возникают колебания как в LC контуре. В моих краях найти контроллер со встроенным драйвером либо сложно либо дорого, поэтому приходится колхозить на универсальном ШИМ контроллере, под названием TL494.

Еще одна заметка по поводу резистора RG, когда требуется управлять большими токами и приходится ставить по 2-3+ транзистора, то данный резистор необходимо ставить перед каждым полевиком:image

Особо крутые контроллеры, как на материнках, работающие на частотах 0.5-2МГц не требуют данного резистора и имеют отдельный выход для каждого полевика. Каждый полевик там представляет собой отдельную фазу с отдельным дросселем. Такие частоты выбраны специально для уменьшения габаритов всей схемы. Чем выше частота – тем меньше индуктивность нужна. В общих чертах.

Производители контроллеров полевиков рекомендуют сопротивление RG 4.7 Ом. Даже видел гдето видео ролик с презентацией сравнения потерь при различных резисторах. На практике же RG может доходить до 200 Ом, т.к. драйвера разные – токи которые они могут выдержать тоже разные. И частоты тоже разные. Короче глупо говорить что ставьте везде 4.7 Ома и будет счастье. Поэтому данный резистор должен подбираться индивидуально под способности драйвера и емкость Gate полевика (в даташитах этот параметр обозначается как Ciss – Input Capacitance).

Двухтактный биполярный драйвер

Одна из самых эффективных схем управления:image

В идеале управляющие транзисторы надо распологать как можно ближе к MOSFET-у, для уменьшения пути протекания тока. Важно добавить шунтирующий конденсатор между VGate и землей (в схеме не указан).

Хорошо если N-канальный полевик Source-ом подключен к общей шине – земле – что и контроллер. Такое бывает в Step-Up конвертерах, однако ими мир не ограничивается. В Step-Down конвертерах полевик подключается Drain-ом напрямую к +, а Source идет дальше на дроссель. Если вы (не дай бог как я, по своей неопытности, когда в первой пришлось собрать понижающий преобразователь) попробуете заставить работать такую схему:

image

То обнаружите что полевик уже дымиться и припой капает коту на хвост расплавился. Как я сказал в начале статьи, N канальный полевик открывается полностью если на Gate подать + относительно Source. Но в данном случае получается когда мы подаем + на Gate, он начинает открываться и Source поднимается к + тоже! В итоге полевик не открыт и не закрыт. Висит посередине и дико греется. Но тут существует простое решение, Bootstrap-драйвер:

image

Схема немного усложнилась. Как видите силовым полевиком (справа) управляет по прежднему двухтактный биполярный драйвер. Однако он заведен относительно Source полевика. Левый полевой транзистор – маломощный, используется для сдвига уровня. Сигнал подается инвертированный. Резистор Pull-Down (подтягивающий) лучше поставить, в случае чего чтобы схема не “летала в воздухе”. Вот как оно работает: изначально конденсатор CBOOT заряжается через диод DBOOT управляющим напряжением, т.к. транзистор закрыт, на выводе Source земля (после дросселя L идет нагрузка которая как бы “заземляет” на время выключения полевика вывод Source). Полевик сдвига уровня наоборот (слева), открыт, чтобы силовой полевик был закрыт. Собственно в этом и заключается инверсия. Когда полевик сдвига уровня закрывается через резистор RLEVEL подается положительное напряжение на драйвер, а далее драйвер усиливает сигнал и подает + на Gate силового транзистора. Он начинает открываться и… и открывается полностью! Так как конденсатор CBOOT заряжен и привязан к Source силового полевика, то когда Source выравнялся по напряжению с напряжением притания, то CBOOT поднялся еще выше и оттуда, сверху, рулит через драйвер полевиком! Получается напряжение в момент открытия силового полевика относительно земли таково: UCBOOT+UPOWER. А диод не позволяет этому напряжению уходить обратно. Поэтому важно рассчитать какая разница напряжений у Вас получиться и использовать диод с запасом на данное напряжение. Когда триумф нашего CBOOT подходит к концу левый полевик открывается, на драйвере напряжение падает и одновременно с этим Source силового полевика также возвращается на “землю”. Я бы рекомендовал добавить небольшой резистор после Drain управляющего полевика, чтобы, когда драйвер открыт и “земля” драйвера выше реальной земли, не убить маломощный управляющий полевик. На своей практике я использовал 12 Ом резистор. Такая схема, с КПД 85% управляла понижающим конвертером на 300 ватт…. только недолго, нагрузка на выходе в виде резисторов плавилась на глазах 🙂 Еще большего КПД можно достичь применяя синхронный выпрямитель, это когда вместо диода снизу ставится тоже полевой транзистор и открывается, когда верхний уже закрыт. Т.к. схема синхронизации двух полевиков заметно усложняется, то советую использовать спецальные синхронные драйвера. Там уже все задержки между открытием и закрытием есть, чтобы исключить протекание сквозных токов.

Схема ускоренного выключения на PNP

Самая простая и, возможно, самая популярная схема на одном PNP транзисторе:

image

В данном случае подразумевается что контроллер достаточно мощный, чтобы быстро зарядить полевик, но например, как у TL494, выход состоит всего лишь из одного npn транзистора. Обьеденив два имеющихся выхода TL494 и подцепив коллектором на + питания, эмитторы идут на вход этогоimage полудрайвера. Главное эммитеры подтянуть на землю резистором. В случае напрямую выход TL494 подключить к полевику, то он будет очень долго закрываться, если подтягивающий резистор на килоом и больше. Если сдеать его на 100-200 ом, то тогда возрастает нагрузка на выходной каскад TL-ки, что тоже не хорошо:

В таком случае и применяется закрывающий драйвер:

image

В таком случае подтягивающий резистор делается на несколько килоом а RG рассчитывается также как раньше. При подаче положительного импульса, он проходит напрямую через диод D_ON и заряжает Gate полевика. Когда выходной каскад на TL-ке закрывается, то через подтягивающий резистор PULL_DOWN открывается Q_OFF и мгновенно разряжает через себя заряд Gate, что и приводит к моментальному закрытию полевика!

Почему N-канальный полевик лучше P-канального?

Возможно вы уже заметили что на всех схемах фигурирует N-канальный MOSFET. Этому есть несколько причин:

  • У N-канала при одинаковой серии меньшее сопротивление открытого канала.
  • N-канальные дешевле. 20A N-ch 1$ условно, то 20A P-ch 1.5$
  • В парных сборках N-ch и P-ch (в SO8 корпусе например) P-ch обладает как бОльшим сопротивлением так и меньшим максимальным током.
  • Сложно достать мощные P-ch полевики в какойнить деревне 🙂
  • Драйвер на рассыпухе для High-side N-ch может выйти дешевле чем разность стоимости P-ch – N-ch полевиков.

Так что если уже запаслись N-канальными полевиками, то вперед собирать к ним драйвера! Это не сложнее чем купить/найти P-ch.

Конец первой части 🙂

Like this:

Like Loading...

Related

vasilisks.wordpress.com


Смотрите также