Ngày 11/01/2015 22:50:04 / Lượt xem: 11734 / Người đăng: biendt / Nguồn: Sưu tầm và Biên soạn

Module công suất nghịch lưu 3 pha điều khiển động cơ FSBB20CH60

1) Thông tin chung FSBB20CH60

Hiện nay việc ứng dụng các module công suất tích hợp vào các bài toán công suất thay thế được vô số những linh kiện rời bởi vì nó có những ưu điểm như hạn chế tối ưu không gian mạch in, khả năng chống nhiễu tốt, thiết kế mạch đơn giản, hoạt động ổn định, giá thành rẻ. Tuy nhiên với module công suất tích hợp có những nhược điểm như  không mền dẻo trong khi thiết kế bởi vì bị hạn chế bởi công suất của linh kiện tích hợp. Việc ra đời của module công suất tích hợp đã làm cho giá thành sản phẩm rẻ đi nhiều và đã đáp ứng đủ các yêu cầu về điều khiển động cơ. Module công suất tích hợp là giảm tối thiểu mức tổn hao công suất so với dùng linh kiện rời, đồng thời có khả năng chống nhiễu điện từ rất tốt mặc dù tần số chuyển mạch rất lớn nhờ vào công nghệ đóng vỏ.

Đóng vỏ của FSBB20CH60

Việc phát triển module công suất tích hợp như FSBB20CH60 đã phù hợp với các ứng vừa và nhỏ trong điều khiển động cơ như trong máy giặt, điều hòa, hệ thống truyền động điện nhỏ…Module công suất tích hợp dùng để điều khiển động cơ xoay chiều đã làm hiệu suất tăng lên, thiết kế mạch đơn giản, cấu trúc mạch gọn và ổn định trong quá trình hoạt động.

Với chức năng bảo vệ quá dòng, cùng với mạch bảo vệ điện áp thấp, lỗi tín hiệu điều khiển khi đó tự ngắt bảo vệ đồng thời đưa ra một tín hiệu báo lỗi cho chúng ta nhận biết được thiết bị đang lỗi ở module công suất. Việc kết hợp diode boostrap cho mạch lái phía cao và chỉ cần  nguồn cấp đơn cực cho mạch phía trong làm đơn giản hóa việc sử dụng module và đưa ra sự thuận lợi cho việc giảm giá thành hơn nữa.

Thông số của FSBB20CH60 mà nhà sản xuất đưa ra sử dụng trong thiết kế mạch như sau:

                   + Điện áp  = 600V

                   + Dòng điện lớn nhất (  là 20A

                   + Giải nhiệt độ là từ -40 – 125oC

                   + Tần số đóng cắt lớn nhất : 20Khz

2 ) Đặc tính của module công suất tích hợp FSBB20CH60

-    Tích hợp mạch kích và diode boostrap
-    Chức năng báo lỗi
-    Cắt khi quá dòng
-    Đóng vỏ đơn hoàn toàn
-    Công nghệ IGBT, điện áp VCE (on ) thấp
-    Chức năng khóa khi điện áp thấp cho tất cả các kênh
-    Trễ lan truyền như nhau cho tất cả các kênh
-    Chân emiter của IGBT phía thấp để hở cho việc điều khiển dòng điện
-    Đầu vào logic Schmit-triggered
-    di/dt thấp làm cho việc chống nhiễu tốt hơn
-    Dòng điện  max 20A
-    Điện áp cách ly thấp nhất 2500Vrms

3) Ưu điểm khi sử dụng module công suất tích hợp FSBB20CH60

-    Nhỏ gọn, hoạt động tin cậy, đơn chip so với việc sử dụng linh kiện rời
-    Giúp người thiết kế tránh được những sai sót, những lỗi khi thiết kế mạch nghịch lưu dùng IGBT.
-    Độ tự cảm của mạch thấp hơn so với linh kiện rời làm giảm xung điện áp kim và khả năng hoạt động ở tần số đóng cắt cao với tổn hao ít hơn
-    Kết nối đơn giản với các chân cấp nguồn V+, các đường đầu vào điều khiển Up,Vp,Wp, Un,Vn,Wn và đầu ra nối với động cơ U, W , V, chân báo lỗi trong các mạch bảo vệ.
-    Đầu vào điều khiển tương thích mức CMOS hoặc TTL và 3 tụ bootrap được chọn theo tần số
-    Các mạch bảo vệ điện áp, dòng điện được tích hợp bên trong module giúp tự động báo lỗi cho chúng ta biết được

4) Cấu trúc của module công suất tích hợp FSBB20CH60

Module công suất FSBB20CH60 được tích hợp với 6 van IGBT được kết nối theo sơ đồ nghịch lưu áp 3 pha, có 6 đầu vào điều khiển PWM tương đương với điều khiển 6 van IGBT, mạch dịch mức, có 6 đầu kết nối với 3 diode và 3 tụ bootrap trong mạch kích. Cùng với mạch bảo vệ điện áp thấp ở đầu vào, mạch bảo vệ dòng, mạch bảo vệ lỗi tín hiệu điều khiển, thấp áp ở mạch bootrap.
Những chú ý mà nhà sản xuất đưa ra như sau:
    + Ở đầu vào điều khiển thì cần phải có một điện trở treo nhỏ nhất là 2.5KΩ. Sử dụng mạch lọc RC cho đầu vào điều khiển.
    + Ở đầu ra Fault ouput là đầu ra logic. Đây là đầu ra báo lỗi khi có bất cứ lỗi gì xẩy ra trong module. Cần phải có một điện trở treo 10KΩ treo lên điện Vcc = 5V.
    + Ở giữa P – N là điện áp đầu vào bộ nghịch lưu. Cần phải có một tụ điện lọc nhiễu cao tần (0.1 – 0.22μF) và được đặt gần ở chân P và N.
    + Cần phải có 1 tụ điện CFO kết nối giữa CFO và V_NC để tạo độ rộng xung đầu ra cho Fo. Theo nhà sản xuất thì để tụ CFO = 22nF để có t_FO = 1.8ms.
    + Ở nguồn cung cấp nguồn điều khiển FSBB20CH60 cần phải có một diode Zenner 24V – 1W để bảo vệ điện áp đầu vào

5) Ứng dụng

Module công suất tích hợp như FSBB20CH60 đã phù hợp với các ứng vừa và nhỏ trong điều khiển động cơ như trong máy giặt, điều hòa, hệ thống truyền động điện nhỏ…Module công suất tích hợp dùng để điều khiển động cơ xoay chiều đã làm hiệu suất tăng lên, thiết kế mạch đơn giản, cấu trúc mạch gọn và ổn định trong quá trình hoạt động.