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摘 要:介绍了功率器件驱动模块tlp250的结构和使用方法,给出了其与功率mosfet和dsp控制器接口的硬件电路图。在阐述irf840功率mosfet的开关特性的基础上,设计了吸收回路。最后结合直流斩波调速技术,设计了基于tms320lf2407 dsp的直流电动机全数字闭环调速系统,并给出了实验结果。关键词:tlp250;irf840 mosfet;吸收回路;直流斩波;dsp 引言---功率集成电路驱动模块是微电子技术和电力电子技术相结合的产物,其基本功能是使动力和信息合一,成为机和电的关键接口。快速电力电子器件mosfet的出现,为斩波频率的提高创造了条件,提高斩波频率可以减少低频谐波分量,降低对滤波元器件的要求,减少了体积和重量。采用自关断器件,省去了换流回路,又可提高斩波器的频率。---直流电动机的励磁回路和电枢回路电流的自动调节常常采用功率mosfet。功率mosfet是一种多子导电的单极型电压控制器件,具有开关速度快、高频特性好、热稳定性优良、驱动电路简单、驱动功率小、安全工作区宽、无二次击穿问题等显著优点。目前,功率mosfet的指标达到耐压600v、
摘 要:介绍了功率器件驱动模块tlp250的结构和使用方法,给出了其与功率mosfet和dsp控制器接口的硬件电路图。在阐述irf840功率mosfet的开关特性的基础上,设计了吸收回路。最后结合直流斩波调速技术,设计了基于tms320lf2407 dsp的直流电动机全数字闭环调速系统,并给出了实验结果。关键词:tlp250;irf840 mosfet;吸收回路;直流斩波;dsp 引言---功率集成电路驱动模块是微电子技术和电力电子技术相结合的产物,其基本功能是使动力和信息合一,成为机和电的关键接口。快速电力电子器件mosfet的出现,为斩波频率的提高创造了条件,提高斩波频率可以减少低频谐波分量,降低对滤波元器件的要求,减少了体积和重量。采用自关断器件,省去了换流回路,又可提高斩波器的频率。---直流电动机的励磁回路和电枢回路电流的自动调节常常采用功率mosfet。功率mosfet是一种多子导电的单极型电压控制器件,具有开关速度快、高频特性好、热稳定性优良、驱动电路简单、驱动功率小、安全工作区宽、无二次击穿问题等显著优点。目前,功率mosfet的指标达到耐压600v、电流70a、工作频率100
栅 极 驱 动 负 、 正 偏 置 电 压 的 差 值 δ uge、 栅 极 总 电 荷 qg和 工 作 频 率 fs的 影 响 。 电 源 的 最 大 峰 值 电 流 igpk为 : 在 本 文 中 , 我 们 将 对 几 种 最 新 的 用 于 igbt驱 动 的 集 成 电 路 做 一 个 详 细 的 介 绍 , 讨 论 其 使 用 方 法 和 优 缺 点 及 使 用 过 程 中 应 注 意 的 问 题 。2 几 种 用 于 igbt驱 动 的 集 成 芯 片 2. 1 tlp250( toshiba公 司 生 产 ) 在 一 般 较 低 性 能 的 三 相 电 压 源 逆 变 器 中 , 各 种 与 电 流 相 关 的 性 能 控 制 , 通 过 检 测 直 流 母 线 上 流 入 逆 变 桥 的 直 流 电 流 即 可 , 如 变 频 器 中 的 自 动 转 矩 补 偿 、 转 差 率 补 偿 等 。 同 时 , 这 一 检 测 结 果 也 可 以 用 来 完 成 对 逆 变 单 元 中 igbt实 现 过 流 保 护 等 功 能 。 因 此 在 这 种 逆 变 器
器,在igbt关断时很难提供稳定的负偏压。2)脉冲变压器一#二次侧间必须设计承受, 4000v的耐压,而且加工一致性很难保证。 3. 设计方案 根据上述两类驱动电路形式,经过试验,对驱动电路重新进行整合,采用电压、电流直接采样和光耦驱动的方式,设计了如图3 所示的igbt驱动电路。 pwm控制器件输出的脉冲信号经t1隔离,驱动光电耦合器pc1。其输出信号经v1、v2构成的推挽放大电路放大后输入到igbt 的门极,提供门极的驱动信号。 pc1采用toshiba公司生产的tlp250,该器件应用领域广,购买比较容易而且价格较低。tlp250的内部原理如图4所示。脉冲信号由1、3脚输入,经内部光电耦合器提供2500v的电压隔离,再经内置推挽放大电路放大从6、7脚输出1a左右的电流,可直接驱动50a/1200v以下的igbt元件。 外加v1、v2组成的推挽放大电路可以驱动电流容量更大的igbt 元件。tlp250的5 脚输入-vcc。用于在igbt 关断时给门极提供负的偏置,提高igbt的抗干扰能力。 由于tlp250只能提供2500v的电压隔离,不能满足gb1557
位置传感器。这种传感器利用光电效应,由跟随电动机转子一起旋转的遮光板和固定不动的光源及光电管等部件组成。遮光板开有180°电角度左右的缝隙。随着电机转子的旋转,光电管间歇接收从光源发出的光,不断导通和截止,从而产生一系列0、1信号。这些信号通过p0口传输给单片机后,单片机通过p1口送出相应的控制字,就能很好地控制电机的换相。其控制原理图和换向控制表如图2和表1所示。 2 驱动电路 绝缘栅极双极型晶体管igbt的栅极驱动电压一般为15v±10%,而关断负偏置电压为5~6v。因此选用tlp250驱动igbt,电路如图3所示。 tlp250内部是光电耦合的,实现将控制电路与主电路隔离。当3脚接收到一个低电平时,vge输出近似为15v,可以驱动igbt使其导通;相反,当3 脚接收到一个高电平时,vge输出近似为-5v,使igbt截止。六只tlp250随着输入电平变化,可以很好地控制igbt的开断,从而实现换相。 3 保护电路 3.1 起动时的限流保护电路 电动机起动时,由于转速较低,故转子磁通切割定子绕组所产生的反电势很小,因而可能产生过大的电流i。通常要加过流保护电
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