摘要:介绍了一款低本钱单进三出逆变器的规划经历,硬件本钱操控在60元人民币以内时,可驱动1 kW以下的三相笼式异步电机。总结了经过近百屡次的修改后得到的较为老练的电路的规划要害,包含微处理器,功率器材,半桥驱动,过流维护,操控办法,实验成果等方面的内容。用该电路完结的变频调速能够因低本钱而大大扩展其运用规模,稍加修改后可用于直流无刷电机的驱动。
要害词:逆变器;半桥驱动;电路规划;MOSFET/IGBT
变频器电路的规划迥然不同,一般都选用交-直-交办法,由整流、中心直流环节、逆变和操控4个部分组成,先把工频交流电源经过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可操控的交流电源以供应电动机。变频器遍及选用智能化功率模块(IPM),许多电子公司都有其参阅规划,只需选用其软硬件就没有多少规划危险,但要支付本钱价值,这就约束了变频器在比如工业缝纫机、台式钻床等需求调速但本钱灵敏场合的运用。在小功率的场合,用6片分立的场效应管或IGBT便是不错的挑选,这样能大大降低本钱,但其牢靠性问题就显得十分杰出,炸管是规划者的最头痛的问题。怎么把不同公司最廉价的元件整合到一同,又能保证其牢靠性,是电路规划的要害。
1 主电路规划
1.1 半桥驱动计划的挑选
半桥驱动电路有阻隔和非阻隔两种,非阻隔的计划线路简略,但主电路的高电压简单窜入操控电路形成事端,用IR2105双极性SPWN调制的办法,驱动370 W以下的电机仍是很牢靠的。阻隔计划则添加本钱,阻隔驱动的又有变压器驱动和光耦驱动,变压器开关速度快,但变频器输出的占空比在0%到100%之间变化时,要用调制的办法,小功率的场合没必要。光耦驱动尽管开关速度慢点,但开关时间在0.5μS左右,IG BT答应的开关速度一般在40kHz以下,实践运用中还不必定要这么高,因而选用光耦阻隔驱动上管,用在1kW以下的电机是性价比佳的计划。
1.2 驱动芯片的运用
IR210x是IR公司很多的驱动IC宗族中的一族,能够作业在母线电压高达600 V的电路中,价格才2元。驱动信号兼容TTL和MOS电平,选用一片IR 210x可完结两个功率元件的驱动使命,其内部选用自举技能,使得功率元件的驱动电路仅需一个输入级直流电源,可完结对功率MOSF ET和IGBT的驱动,还具有必定的维护功用。电路如图1所示。
IR2105只要一路输入可用作双极性调制,IR2103有两路输入可用作单极性调制。
非阻隔的电路要当心“浮地电位下冲”的问题,当桥电路负载为理性时,上管的关断会引起负载电流忽然转换到下管的续流二极管,因为二极管注册推迟,正向压降和杂散电感会使Vs点负过冲到参阅地以下。在死区时间内,假如负载电路不能彻底康复,当下管硬注册时,会产生Vs负过冲或振动。在IR2105的引脚COM和VB之间,因为制作工艺方面的原因存在如图所示的一个寄生二极管,当Vs负过冲过头,导致VB的电位低于COM时,该二极管意外导通,电流到达必定值就击穿了。