Вот и пришла пора разбираться с управлением о котором я говорил в первом посте. Почитал Семенова Б.Ю. "Силовая электроника для любителей и профессионалов" и
http://www.bludger.narod.ru/smps/FETsCntr.pdf и попытался произвести расчет схемы управления. Вот что у меня получилось... (просьба к уважаемому Оллу поправить меня в тех местах, где я делаю неправильные выводы или что-то недопонимаю)
Схема управления представлена на рисунке.
В качестве драйвера думаю использовать ixdd404 (сразу вопрос - можно ли в данном случае применить драйвер трехфазного моста, например, ir2130 точнее его драйвера верхнего уровня для управления ключами через развязывающие трансформаторы?)
Двигатель 300Вт. IGBT транзисторы - IRGB5B120KD. Частота ШИМ - 10кГц; напряжение питания драйвера 15В.
Разработку начинаю с выбора сердечника трансформатора. Пусть это будет кольцо М2500НМС1 К10х6х4.5. Марка феррита обладает высокой проницаемостью => подходит для импульсных трансформаторов. Т.к. это трансформатор управления, то он обладает небольшой мощьностью, поэтому размеры кольца будут обусловлены только размерами обмоток (не уверен
Количество витков первичной и вторичной обмоток одинаково и находится по формуле:
w = (D * U) / (B * S * f),
где
D - максимальный коэффициент заполнения ( = 0,8 )
U - напряжение драйвера ( = 15В )
B - размах инфукции в установившимся режиме ( = 0,2Т )
S - площадь поперечного сечения магнитопровода (для кольца S = (D - d) * h / 2 = 9 мм^2)
f - частота коммутации ( = 10 кГц)
т.о.
w = (0,8 * 15) / (0,2 * 9 * 10^-6 * 10 * 10^3) = 667 витков. как-то крутовато
В принципе увеличив в несколько раз сечение магнитопровода и частоту коммутации можно уменьшить кол-во витков до нескольких десятков. Еще можно поискать сердечник с бОльшей индукцией насыщения (есть такие?)
Далее ищем сопротивление Rgs:
Rgs = Vth / (Cgd * dVin/dt),
где
Vth - пороговое напряжение транзистора при максимальной температуре ( = 5В )
Cgd - максимальная емкость затвор-сток силового ключа при нулевом напряжении сток-исток, полученная из спецификации (максимальная емкость затвор-сток силового ключа при нулевом напряжении сток-исток, полученная из спецификации (в спецификации указана только входная емкость = 370 пФ. Примем ее за требуемую. Правильно?)
dVin/dt - максимальная скорость нарастания входного напряжения, определяется схемой ограничения тока и энергией во входном конденсаторе (по поводу этой величины пока идей нет, поэтому возьму ее значение из примера расчета = 200V/ms)
Rgs = 5 / 370 * 10^-12 * 200 * 10^3 = 68 кОм
Теперь считаем конденсатор связи предварительно расчитав максимально возможное быстродействие схемы по формуле:
t_min = D * (U - Ucl) / (dUcl * f),
где
Ucl - амплитуда отрицательного смещения ( = 3В - взял из примера расчета)
dUcl - максимально допустимая пульсация на развязывающем конденсаторе ( = 1,5В - тоже взял из примера расчета)
t_min = 0,8 * (15 - 3) / (1,5 * 10 * 10^3) = 640 мкс
Конденсатор связи:
Cc = Qg * tu * f / (dVcl * tu * f - D (U - Ucl))
где
Qg - общий заряд переключения транзистора ( = 38nC)
tu - постоянная времени установления напряжения на развязывающем конденсаторе (тут застрял, не понимаю. возьму по аналогии с примером 1 мс)
Cc = 38 * 10^-9 * 10^-3 * 10 * 10^3 / (1,5 * 10^-3 * 10 * 10^3 - 0,8 * (15 - 3)) = 70 нФ
В общем, так. Как-то я не очень доверяю своим расчетам, поэтому думаю, что знающие люди меня поправят.
Спасибо.
Управление ключами 3-х фазного инвертора через трансформаторы, где можно посмотреть реализацию?
Jan 18 2006, 07:10
Никто не подскажет ссылочки на литературу, сайты, где с этим делом можно по-подробнее ознакомиться?
Вот:
