Интегральный многокристальный быстродействующий модуль для управления и защиты транзисторами MOSFET и IGBT с гальванической развязкой  ЗАО «Электрум АВ»

September 2, 2013 by admin Комментировать »

Чуть выше мы говорили о том, что отечественные драйверы, предназначенные для работы в составе специальной техники, просто-напросто отсутствуют, что ставит ее разработчиков в весьма невыгодное положение по сравнению с разработчиками техники общепромышленного применения. И, тем не менее, работы в данном направлении специалистами ЗАО «Электрум АВ» ведутся: практически закончена разработка интегрального многокристального быстродействующего модуля с гальванической развязкой, предназначенного для управления и защиты транзисторами MOSFET и IGBT с предельно-допустимыми напряжениями между силовыми выводами до 1700 В. В составе этого драйвера (проектная маркировка — 2005XX1) имеются узлы защиты от перегрузок, КЗ и недостаточного уровня напряжения на затворах, а в случае срабатывания защиты обеспечивается «мягкое» отключение силовых транзисторов. Этот драйвер не имеет встроенных источников питания цепей с гальванической развязкой, что заставляет разработчика предусмотреть такие источники в своей схеме. Конечно, данное обстоятельство увеличит общие габариты драйвера, но поскольку для спецтехники пока более ничего лучшего не разрабатывается, придется смириться с этим обстоятельством.

Следующим интересным шагом на пути внедрения принципов интегрального исполнения силовой техники становится отказ от традиционных IGBT (MOSFET) транзисторов в пользу интеллектуальных модулей большой степени интеграции, в которые уже встроены драйверы со всеми необходимыми защитными функциями, а их характеристики согласованы наилучшим образом. Такие компоненты уже имеются в номенклатуре «Электрум АВ». Сейчас мы и обратимся к таким компонентам, раскроем подробнее их устройство.

Силовые модули M13 являются комбинированными силовыми приборами и предназначены, во-первых, для преобразования переменного однофазного или трехфазного напряжения в постоянное напряжение питания силовых цепей IGBT транзисторов, и, во-вторых, собственно для управления приводных систем на основе электродвигателей различных типов: постоянного тока, коллекторных, вентильных, вентильно-индукторных, асинхронных. Дополнительно в составе модулей имеются встроенная схема драйверов затворов транзисторов, схема контроля тока силовой цепи, схема защиты от короткого замыкания в силовой цепи, схема защиты от перегрева (на основе встроенного термодатчика), схема защиты от одновременного включения транзисторов верхнего и нижнего плеча, схема защиты от сквозных токов. В некоторых типономиналах модулей имеется также схема контроля зарядного тока входных конденсаторных цепей, схема контроля напряжения силовой цепи постоянного тока и встроенные элементы защиты от коммутационных перенапряжений (диод с малым временем обратного восстановления и транзистор), которые неизбежно возникают в цепях питания постоянного тока.

Основные технические характеристики модулей серии M13 (в зависимости от исполнения):

•  диапазон коммутируемых токов — 10 А; 30 А; 50 А; 100 А;

•  диапазон коммутируемых напряжений — 40 В; 60 В; 100 В;

200 В; 400 В; 600 В; 1200 В;

•  напряжение изоляции «модуль—корпус» — 3750 В;

•  диапазон рабочих температур — минус 40…+85 °С;

•  время задержки сигнала при включении — 1,4 мкс;

•  время задержки сигнала при отключении — 0,7 мкс;

•  температура отключения модуля — 120 °С;

•  номинальное напряжение питания управляющей части — 15 В;

•  управление — логические сигналы 0/5 D/

На рис. 2.3.30 показана структурная схема модуля M13A4, имеющая в своем составе только трехфазный управляемый мост. На рис. 2.3.31 приведена схема модуля M13A5, в составе которой также имеются диодный мост (выпрямитель сетевого напряжения) и схема ограничения зарядного тока (дополнительный IGBT транзистор и диод).

Рис. 2.3.30. Структурная схема модуля M13A4

Источник: Семенов Б. Ю. Силовая электроника: профессиональные решения. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. — 416 c.: ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты