Blog
مبدأ العمل وطريقة التحكم في طريقة تعديل الجهد IGBT
03 Nov 2023

على عكس طريقة المقاومة، تتضمن طريقة الجهد تغيير جهد القيادة أثناء مرحلة التحكم للتحكم في الجهد وتجاوز التيار. هناك طريقتان تقريبًا لتغيير جهد القيادة . أحدهما هو تحقيق التغيير عن طريق تقسيم جهد القيادة من خلال المقاوم، والآخر هو تغيير إشارة الخرج في شريحة التحكم (DSPFPGA)، ثم تحويلها إلى إشارة تناظرية من خلال شريحة D/A لتغيير القيادة الجهد االكهربى. يظهر الرسم التخطيطي للتحكم في العملية لتشغيل طريقة الجهد في الشكل 2، ويظهر الشكل الموجي التجريبي في الشكل




طريقة التحكم في عملية فتح طريقة الجهد وطريقة المقاومة هي نفسها في الأساس. مرحلة التحكم هي نفسها، تبدأ من صعود ICE وتنتهي بتيار الاسترداد العكسي للصمام الثنائي العكسي للترانزستور العلوي.
ومع ذلك، فإن طريقة الجهد هي تغيير المقاوم الدافع.

يظهر الرسم التخطيطي للتحكم في عملية إيقاف تشغيل طريقة الجهد في الشكل 4، ويظهر الشكل الموجي التجريبي في الشكل 3.

الشكل 3: الشكل الموجي التجريبي لعملية التبديل باستخدام طريقة الجهد المعدل (محرك التبديل من -10 فولت إلى 2.5 فولت)



الشكل 4: رسم تخطيطي للتحكم في عملية إيقاف تشغيل طريقة الجهد



تمامًا مثل طريقة المقاومة، يتم أيضًا التحكم في طريقة الجهد من ارتفاع VCE أثناء عملية إيقاف التشغيل حتى ينخفض ​​ICE إلى ما يقرب من الصفر وينتهي التحكم.

لقد تمت مناقشة مزايا تغيير طريقة الجهد إلى القيادة متعددة المراحل بالتفصيل سابقًا، كما أن عيوبها تشبه تلك الخاصة بتغيير طريقة المقاومة. فيما يلي العيوب:

1: هناك طريقتان حاليتان لتغيير جهد القيادة أثناء مرحلة التحكم: إحداهما هي تغيير جهد القيادة عن طريق تبديل مقاوم مقسم الجهد من خلال مفتاح (MOSFET)؛ هناك طريقة أخرى وهي تغيير جهد القيادة من خلال شريحة D/A. فالأولى لها نفس مشكلة طريقة التحكم في الجهد حيث يصعب عزل إشارة مفتاح التحكم عن دائرة الطاقة كما أن الإشارة تتأثر بسهولة بضجيج دائرة الطاقة. هذا الأخير لديه مشكلة زيادة التكلفة وتعقيد الدائرة لشريحة D/A، مع زيادة تأخير دائرة التحكم والتأثير على
التحكم في ردود الفعل.
النقطة الثانية هي أن التحكم في ردود الفعل أثناء عملية التنشيط يصعب تحقيقه، فمثلما هو الحال مع تغيير طريقة المقاومة، يجب أن يبدأ التحكم من اللحظة التي يبدأ فيها ICE في الارتفاع. بخلاف ذلك، سيكون هناك حالتين: 1. إذا كان جهد القيادة مرتفعًا، تمامًا مثل تغيير طريقة المقاومة، فسيكون تجاوز ICE أعلى. إذا كان جهد القيادة منخفضًا، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض في ICE وحتى يتسبب في إيقاف تشغيل IGBT عن طريق الخطأ. تحليل أسباب محددة:
النموذج المكافئ لدائرة القيادة IGBT في هذه المرحلة هو نفس النموذج المكافئ في تحليل عيوب طريقة المقاومة المعدلة، كما هو موضح في الشكل 2.20. نظرًا لصغر حجم Rg، فإن Ig أكبر بكثير
من IgC. لذلك، عند تحليل العيوب في طريقة الجهد المعدل، يمكن تجاهل تأثير IgC. يؤدي هذا إلى تبسيط النموذج المكافئ ولا يتطلب سوى دائرة القيادة. ونظرًا لصغر Rg، فمن الضروري الأخذ في الاعتبار
وجود محاثة طفيلية Lg في دائرة القيادة. يظهر النموذج المبسط في الشكل 5.

الشكل 5 نموذج مبسط لمرحلة التحكم في عملية فتح طريقة الجهد



إذا كان جهد القيادة أثناء التحكم مرتفعًا، فسوف يستغرق الأمر فترة من الوقت (حوالي عشرات الـ ns) حتى ينخفض ​​Ig بسبب وجود الحث الطفيلي Lg في دائرة القيادة. في هذه المرحلة، سيظل Vge يرتفع بمعدل أسرع، لذلك ليس من الممكن تقليل تجاوز ICE بدرجة منخفضة جدًا. إذا كنت تريد التحكم في تجاوز ICE منخفضًا جدًا، فأنت بحاجة إلى تقليل جهد القيادة المنخفض جدًا، حتى أقل من Vge الحالي. سيؤدي هذا إلى انخفاض ICE، وحتى التسبب في إيقاف تشغيل خاطئ، مما سيؤثر على التشغيل العادي لـ IGBT. لكي يعمل IGBT بشكل طبيعي، يجب أن يكون جهد القيادة أثناء مرحلة التحكم أكبر على الأقل من Vge قبل التحكم، مما سيمنع تقليل تجاوز ICE إلى مستوى أقل. لذلك، لا يزال هناك حاجة إلى ترك هامش كبير لتيار IGBT في تصميم الدائرة.
النقطة الثالثة هي أنه من الصعب تغيير جهد القيادة Vcom أثناء مرحلة التحكم، ولا يمكن تحقيق تأثيرات تحكم مختلفة (تجاوز الجهد والتيار المختلف). تقترح بعض الأدبيات طريقة إضافة شرائح D/A إلى دوائر التحكم الرقمية لتغيير Vcom. ومع ذلك، فإن هذا لا يؤدي إلى زيادة التكلفة فحسب، بل يزيد أيضًا من تأخير حلقة التحكم، مما قد يؤدي إلى تحكم غير دقيق أو حتى غير فعال. ولا يمكن اعتبارها طريقة جيدة ولا يمكن استخدامها في التطبيقات العملية.

هل تبحث عن مزيد من المعلومات حول المهنية في EverExceed المنتجات وحلول الطاقة؟ لدينا فريق من الخبراء على استعداد لمساعدتك دائما. يرجى ملء النموذج وسوف مندوب المبيعات لدينا اتصل بك قريبا
حقوق النشر © 2024 EverExceed Industrial Co., Ltd.كل الحقوق محفوظة.
اترك رسالة
مرحبا بك في everexceed
إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا وترغب في معرفة المزيد من التفاصيل ، فالرجاء ترك رسالة هنا ، وسوف نقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن.

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل