Blog
Nguyên lý làm việc và phương pháp điều khiển của phương pháp điều chỉnh điện áp IGBT
03 Nov 2023

Không giống như phương pháp điện trở, phương pháp điện áp liên quan đến việc thay đổi điện áp điều khiển trong giai đoạn điều khiển để điều khiển điện áp và dòng điện vượt mức. Có khoảng hai phương pháp để thay đổi điện áp truyền động . Một là đạt được sự thay đổi bằng cách chia điện áp điều khiển thông qua một điện trở, và cách thứ hai là thay đổi tín hiệu đầu ra trong chip điều khiển (DSPFPGA), sau đó chuyển đổi nó thành tín hiệu tương tự thông qua chip D/A để thay đổi điều khiển. Vôn. Sơ đồ nguyên lý của điều khiển quá trình để bật phương pháp điện áp được thể hiện trong Hình 2 và dạng sóng thử nghiệm được thể hiện trong Hình




Phương pháp điều khiển quá trình mở của phương pháp điện áp và phương pháp điện trở về cơ bản là giống nhau. Giai đoạn điều khiển cũng giống nhau, bắt đầu từ sự trỗi dậy của ICE và kết thúc bằng dòng phục hồi ngược của diode đảo ngược bóng bán dẫn phía trên.
Tuy nhiên, phương pháp điện áp là thay đổi điện trở dẫn động.

Sơ đồ điều khiển quá trình tắt phương pháp điện áp được hiển thị trong Hình 4 và dạng sóng thử nghiệm được hiển thị trong Hình 3.

Hình 3: Dạng sóng thực nghiệm của quá trình chuyển mạch sử dụng phương pháp biến đổi điện áp (chuyển mạch truyền động từ -10V sang 2,5V)



Hình 4 Sơ đồ điều khiển quá trình tắt phương pháp điện áp



Cũng giống như phương pháp điện trở, phương pháp điện áp cũng được điều khiển từ khi VCE tăng trong quá trình tắt máy cho đến khi ICE giảm xuống gần bằng 0 và kết thúc quá trình điều khiển.

Ưu điểm của việc thay đổi phương pháp điện áp sang truyền động nhiều giai đoạn đã được thảo luận chi tiết trước đó và nhược điểm của chúng cũng tương tự như nhược điểm của việc thay đổi phương pháp điện trở. Dưới đây là những nhược điểm:

1: Hiện có hai phương pháp để thay đổi điện áp điều khiển trong giai đoạn điều khiển: một là thay đổi điện áp điều khiển bằng cách chuyển điện trở bộ chia điện áp thông qua một công tắc (MOSFET); Một phương pháp khác là thay đổi điện áp điều khiển thông qua chip D/A. Trước đây có vấn đề tương tự như phương pháp điều khiển điện áp, đó là khó tách tín hiệu của công tắc điều khiển khỏi mạch điện và tín hiệu dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu của mạch điện. Loại thứ hai có vấn đề làm tăng chi phí và độ phức tạp của mạch D/A, đồng thời làm tăng độ trễ của mạch điều khiển và
ảnh hưởng đến điều khiển phản hồi.
Điểm thứ hai là khó đạt được việc kiểm soát phản hồi trong quá trình kích hoạt, cũng giống như việc thay đổi phương pháp kháng cự, việc kiểm soát phải bắt đầu từ thời điểm ICE bắt đầu tăng lên. Nếu không, sẽ có hai tình huống: 1. Nếu điện áp điều khiển cao, giống như thay đổi phương pháp điện trở, độ vọt lố ICE sẽ cao hơn. Nếu điện áp điều khiển thấp, nó sẽ làm giảm ICE và thậm chí khiến IGBT bị tắt do nhầm lẫn. Phân tích các nguyên nhân cụ thể:
Mô hình tương đương của mạch điều khiển IGBT ở giai đoạn này giống với mô hình tương đương trong việc phân tích những khuyết điểm của phương pháp điện trở biến đổi, như trên Hình 2.20. Do kích thước nhỏ của Rg nên Ig lớn
hơn IgC rất nhiều. Vì vậy, khi phân tích các khuyết tật trong phương pháp điện áp biến đổi, có thể bỏ qua ảnh hưởng của IgC. Điều này giúp đơn giản hóa mô hình tương đương và chỉ yêu cầu mạch điều khiển. Do Rg nhỏ nên cần xét đến
sự tồn tại của điện cảm ký sinh Lg trong mạch truyền động. Mô hình đơn giản hóa được thể hiện trên Hình 5.

Hình 5 Mô hình đơn giản hóa cho giai đoạn điều khiển của quá trình mở phương pháp điện áp



Nếu điện áp điều khiển trong quá trình điều khiển cao, sẽ mất một khoảng thời gian (khoảng hàng chục ns) để Ig giảm do sự hiện diện của điện cảm ký sinh Lg trong mạch điều khiển. Ở giai đoạn này, Vge vẫn sẽ tăng với tốc độ nhanh hơn nên không thể giảm độ vọt lố của ICE xuống rất thấp. Nếu bạn muốn kiểm soát độ vọt lố của ICE ở mức rất thấp, bạn cần giảm điện áp điều khiển xuống rất thấp, thậm chí thấp hơn Vge hiện tại. Điều này sẽ khiến ICE bị rớt, thậm chí gây tắt máy sai, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của IGBT. Để IGBT hoạt động bình thường, điện áp điều khiển trong giai đoạn điều khiển ít nhất phải lớn hơn Vge trước khi điều khiển, điều này sẽ ngăn việc giảm quá mức ICE xuống mức thấp hơn. Do đó, vẫn cần phải để lại một biên độ dòng IGBT lớn trong thiết kế mạch.
Điểm thứ ba là rất khó để thay đổi điện áp điều khiển Vcom trong giai đoạn điều khiển và không thể đạt được các hiệu ứng điều khiển khác nhau (điện áp và dòng điện vượt quá khác nhau). Một số tài liệu đề xuất phương pháp thêm chip D/A vào mạch điều khiển số để thay đổi Vcom. Tuy nhiên, điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn làm tăng độ trễ của vòng điều khiển, có thể dẫn đến việc điều khiển không chính xác hoặc thậm chí không hiệu quả. Nó không thể được coi là một phương pháp tốt và không thể được sử dụng trong các ứng dụng thực tế.

bạn đang tìm kiếm thêm thông tin về sự chuyên nghiệp của EverExceed sản phẩm và giải pháp năng lượng? chúng tôi có một đội ngũ chuyên gia sẵn sàng giúp bạn luôn luôn. vui lòng điền vào mẫu và đại diện bán hàng của chúng tôi sẽ liên lạc với bạn trong thời gian ngắn
bản quyền © 2024 EverExceed Industrial Co., Ltd.Đã đăng ký Bản quyền.
để lại lời nhắn
everexceed
Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi và muốn biết thêm chi tiết, vui lòng để lại tin nhắn ở đây, chúng tôi sẽ trả lời bạn ngay khi có thể.

nhà

các sản phẩm