Драйвер синхронного (вентильного) двигателя Опции

[ARMag]

Была поставлена задача спроектировать и изготовить драйвер синхронного двигателя мощностью (пиковой, момент старта) до 2 кВт.
Почитал интернеты, нарисовал схему, выбрал элементы и решил выложить на форум, чтобы знающие люди указали на недостатки и ошибки. Пока только схема, будет печатка - выложу и её.
В схеме силовые элементы взяты с приличным запасом по току и напряжению (требование заказчика). Пару слов по структуре. Силовая часть состоит с трехфазного моста на MOSFETах и драйвера IR21365. IGBT и IPM были откинуты по причине недостаточного быстродействия (есть, конечно и быстрые, но там уже цена демотивирует). Я принял решение питать выходные каскады драйвера от отдельных гальванически развязанных источников, а не от бутстрэпных конденсаторов, так как при низких оборотах время, когда верхний ключ находится в открытом состоянии достаточно велико. Вся силовая часть (красный пунктирный квадрат на схеме) гальванически отвязана от схемы управления - требование заказчика по безопасности. Напряжение питания силового тракта - от 48 до 150В.
Теперь по управлению. Имеем двигатель трехфазного вентильного типа - синхронный двигатель с тремя датчиками Холла, для определения положения ротора. Первоначальная задача - получить простой драйвер (контроллер участвует только в генерации ШИМ и отображает информацию по потребляемому току на дисплее). Для этого сигналы с датчиков Холла, через пороговые компараторы, поступают на простую логическую схему, которая формирует шесть (три пары противофазных) сигналов для управления транзисторами. Режим реверса реализован на элементах XOR, заполнение ШИМ - на стробируемом буфере. Частота ШИМ - 5-20 кГц (будет выбираться экспериментально). В дальнейшем управление на себя возьмет контроллер - для этого предусмотрены джамперы. Ток в каждой фазе будет измеряться с помощью токовых трансформаторов.

Буду благодарен любой помощи - совету, замечанию, указанию на ошибку или недостаток в схеме.
Схема в приложении.

Прикрепленные файлы

 MotorDriver_v1.pdf ( 83.8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 350

 

[ARMag]

На сколько я понимаю, параллельный ультра-быстрый диод ставится как раз таки для того, чтобы зашунтировать паразитный диод канала MOSFET при работе на индуктивную нагрузку, для того чтобы ограничить и зафиксировать выброс ЭДС самоиндукции при обрыве тока. Также встречал схемы, в которых перед стоком последовательно включают диод для нейтрализации внутреннего паразитного.
В предложенных Вами транзисторах не очень подходящие параметры - очень большой ток и недостаточное напряжение сток-исток. Я выбирал транзистор с параметрами 450-600В 45-55А.
Вопрос про "квазиунофантазия о датчиках тока" не ясен. Если он касается трехканальной схемы, подключенной в контроллеру - это стандартная схема подключения токового трансформатора - нагрузка, выпрямительный мост и фильтр. Я добавил только стабилитрон для защиты порта контроллера. Эта часть будет использоваться только для отображения тока в нагрузке, никаких защитных функций.

[НЕХ]

На сколько я понимаю, параллельный ультра-быстрый диод ставится как раз таки для того, чтобы зашунтировать паразитный диод канала MOSFET при работе на индуктивную нагрузку

с какого перепугу току захочется выбраться из mosfet в наружный диод ?

для того чтобы ограничить и зафиксировать выброс ЭДС самоиндукции при обрыве тока.

...тут прибежали санитары и зафиксировали нас...

Также встречал схемы, в которых перед стоком последовательно включают диод для нейтрализации внутреннего паразитного.

это другое дело, правильное, но ущербное.

В предложенных Вами транзисторах не очень подходящие параметры - очень большой ток и недостаточное напряжение сток-исток. Я выбирал транзистор с параметрами 450-600В 45-55А.

"недостаточность напряжения" = паранойя. В высоковольтных обычных ключах отвратительные диоды.

Вопрос про "квазиунофантазия о датчиках тока" не ясен. Если он касается трехканальной схемы, подключенной в контроллеру - это стандартная схема подключения токового трансформатора - нагрузка, выпрямительный мост и фильтр. Я добавил только стабилитрон для защиты порта контроллера. Эта часть будет использоваться только для отображения тока в нагрузке, никаких защитных функций.

как это сможет работать на низкой частоте, на постоянном токе ?
что будет на выходе от синфазной помехи ? нагрузка трансформатора тока должна стоять после выпрямительного моста.