Primjena u DC-pogonskom krugu bez četkica
IR IR2110 čip je monolitni integrisani upravljački modul za dvokanalne, visoko-naponske i visoko-naponske uređaje sa visokim naponom. Zahvaljujući malim dimenzijama, niskim troškovima, visokoj integraciji, brzom odzivu, visokom naponu prednapona i jakim pogonskim mogućnostima, ovaj integrisani krug za napajanje MOSFET i IGBT pogona prilagođen je od samog uvođenja. Široko se koristi u pogonskim poljima kao što su brzina i konverzija snage. IR2110 koristi napredne bootstrap sklopove i tehnologiju prebacivanja nivoa kako bi uveliko pojednostavio zahtjeve kontrole logičkih uređaja za energetske uređaje, dopuštajući svakom paru MOSFET-ova (gornji i donji) da dijele jedan IR2110, a svi IR2110 mogu dijeliti nezavisno napajanje. Za tipični trofazni trofazni invertor mosta, tri IR2110 mogu se koristiti za pogon tri mosta, što zahtijeva samo jedno napajanje od 10V do 20V. Na ovaj način, obim pogonskog kruga i broj izvora energije su znatno smanjeni u inženjerstvu, struktura sistema je pojednostavljena, a pouzdanost sistema je poboljšana.
1. Interna struktura i funkcionalne karakteristike IR2110
Kada je ulazni logički signal HIN / LIN = 1, izlazni signal HO / LO = 1, kontrolni MOSFET je uključen; kada je HIN / LIN = 0, HO / LO = 0, kontrolni MOSFET je isključen, a njegov SD ulaz se može koristiti za blokiranje ovog dvosmjernog pogona. Ako su dva pogonska napona manja od 8,3 V, izlazni signal će biti blokiran na čipu zbog podnapona. Izlazni napon izlazne kapije se kreće od 10V do 20V, a njegovo tipično vrijeme konverzije je: Ton = 120ns, Toff = 94ns. Tipično mrtvo vrijeme je 10ns. Ugrađeni krug mrtvog opsega sprečava provođenje ravnog kraka uzrokovano kašnjenjem isključivanja MOS uređaja i poboljšava pouzdanost sistema.
2, DC-motorni krug bez četkica
Stalni magnet bez četkice DC motor je novi tip motora razvijen sa razvojem visokoučinkovitih materijala sa permanentnim magnetima, tehnologijom upravljanja motorom i tehnologijom energetske elektronike. Ima prednosti jednostavne konstrukcije, pouzdanog rada, jednostavnog održavanja i dugotrajnosti. Osim toga, on ima mnoge prednosti kao što su visoka radna efikasnost, gubitak uzbude i dobra regulacija brzine motora DC, a takođe ima karakteristike visoke gustine snage, male brzine i velikog obrtnog momenta. Njegova primjena je naglo porasla od početne vojne industrije u zrakoplovnu, medicinsku, informativnu, kućnu tehniku i industrijsku automatizaciju.
3, izbor bootstrap uređaja
U strujnom krugu pogona DC motora bez četkica, trostazna energetska cijev donjeg dijela se kontrolira pomoću unutarnje MOS cijevi čipa IR2110 pomoću Vcc (+ 15V), a snaga pogona na vratima trostrane energetske cijevi gornja ruka je napunjena i spremljena od strane bootstrap kondenzatora. Realizovano. Kao što je prikazano na slici 3, C1 i D1 su bootstrap kondenzatori i diode, a C2 je filtarski kondenzator Vcc. Pretpostavlja se da je C1 napunjen dovoljnim naponom (Vc1Vcc) za vrijeme isključivanja Q1. Kada je pin 10 (HIN) visok, Vc1 se primjenjuje između vrata i izvora Q1, C1 se prazni preko Rg1 i Q1 gate-source kondenzatora Cge1, a Cge1 se naplaćuje. U ovom trenutku, Vc1 može biti ekvivalent jedan. izvor napajanja. Kada je pin 10 (HIN) nizak, punjenje Q1 kapije se brzo oslobađa Rg1, Dg1, Rx1, itd., A Q1 je isključen. Nakon kratkog mrtvog vremena (td), drugi IR2110 kontrolira Q2 da se uključi, Vcc naplaćuje C1 preko D1 i Q2, i brzo dopunjava energiju za C1, tako da petlja više puta implementira vožnju bootstrap-om.
Ako se C1 polako napuni opterećenjem, kada je napon bootstrap kondenzatora C1 još uvijek manji od 8,3V kada je napon podizanja iznad HIN = 1, izlazni pogon će biti blokiran logikom na čipu zbog podnapona, i Q1 neće raditi. Izbor podiznih kondenzatora je veoma važan. Ako odaberete nepravilno, to će oštetiti čip ili ne raditi ispravno. Kapacitet bootstrap kondenzatora zavisi od pogonske frekvencije MOSFET prekidača, ciklusa uključivanja i isključivanja i struje punjenja. Pošto upravljački krug jednosmernog motora bez četkica ima struju MOSFET cijevi uključenu u bilo kojem trenutku rada, a sustav prihvaća modus modulacije gornjeg dijela ruke, osiguran je omjer vremena punjenja kondenzatora u pogonskom krugu. Pogonsko napajanje traje dugo, a bootstrap kondenzator je jednostavan za punjenje, tako da je moguće odabrati veću vrijednost kapacitivnosti. Ovaj upravljački krug odabire 1uF elektrolitički kondenzator.
Funkcija diode D1 u krugu je da se spriječi da se preveliki napon preokrene u Vcc terminal kada se uključi Q1 da bi se oštetio čip. Dioda D1 priključena na napajanje IR2110 mora imati povratni napon veći od napona vršne sabirnice pogonske snage MOSFET. Da bi se spriječilo pražnjenje na oba kraja kondenzatora bootstrap-a, dioda treba koristiti visokofrekventni dioda za brzo oporavak. FR107, njegovo maksimalno povratno vrijeme oporavka je 500ns, maksimalni povratni napon od 1000V.
Vremena zakašnjenja za uključivanje i isključivanje IR2110 su u osnovi usklađena, a vrijeme odgode prijenosa uključenja je duže od vremena odgode prijenosa isključivanja za 25 ns, što osigurava da cijev za napajanje istog mosta Ruka se istovremeno ne uključuje tokom rada, čime se izbjegava kvar. dogodi. Kako bi se dodatno poboljšala sigurnost, energetska cijev usporena i brzo isključena, otpornik Rg i dioda Dg su spojeni serijski na ulazu energetske cijevi. Podizanje ivice IR2110 impulsa zavisi od Rg. Vrijednost Rg ne bi trebala biti prevelika da bi spriječila da nagli nagib impulsa pogona bude strm, ali ne bi trebao biti premalen da uzrokuje preveliku struju pogona da bi oštetio IR2110.
4 Zaključak
U ovom radu je dizajniran strujni krug pogona istosmjernog motora bez četkica koji se temelji na čipu IR2110 pogonskog sklopa, te su odabrani i dizajnirani odgovarajući uređaji. Krug ima karakteristike jednostavne konstrukcije, stabilnosti i pouzdanosti. Verifikacija na prototipu testa pokazuje da je implementacija ovog kruga efikasna i izvediva.
