Принцип работы схемы управления инвертором iGBT
Принцип работы схемы управления VFD IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) вращается вокруг управляемого переключения IGBT для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Этот процесс обеспечивает работу частотно-регулируемых приводов (VFD), приводов двигателей, источников питания и возобновляемых источников энергии.
Принцип работы схемы управления IGBT в инверторе
Управление приводом затвора
IGBT — это полупроводниковый прибор с управляемым напряжением и напряжением затвор-эмиттер (V_GE), которое определяет его состояние переключения.
Схема управления затвором обеспечивает необходимое напряжение (обычно 15 В для ВКЛ и от -5 В до 0 В для ВЫКЛ) и ток для эффективного переключения IGBT.
Переключение с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ)
Инвертор генерирует сигнал переменного тока путем переключения IGBT в определенной последовательности с использованием сигналов ШИМ.
Микроконтроллер или DSP (цифровой сигнальный процессор) генерирует сигналы ШИМ, которые драйвер затвора усиливает для управления IGBT.
Переключение по высокой и низкой стороне
Инвертор обычно состоит из трехфазной или однофазной схемы H-моста, где IGBT расположены в комплементарных парах (верхний и нижний ключи).
Драйвер затвора обеспечивает правильную синхронизацию для предотвращения сквозного тока (оба ключа проводят одновременно).
Изоляция и защита
Изоляция: для предотвращения повреждения высоким напряжением оптопары или трансформаторы используются для изоляции цепи управления от силового каскада.
Защита: включает защиту от короткого замыкания, защиту от перегрева и обнаружение выхода из строя для предотвращения отказа IGBT.
Вставка мертвого времени
Небольшая задержка (мертвое время) вводится между переходами переключения, чтобы предотвратить одновременное включение обоих IGBT в ветви.
Бутстрепирование для привода на высокой стороне
Поскольку верхний IGBT требует напряжения затвора выше, чем напряжение коллектора, бустстрепная схема (диод и конденсатор) обеспечивает необходимое напряжение привода на высокой стороне.