ब्रशलेस डीसी मोटर ड्राइव सर्किट में आवेदन

ब्रशलेस डीसी मोटर ड्राइव सर्किट में आवेदन

IR की IR2110 चिप दोहरे चैनल, गेट-चालित, उच्च वोल्टेज, उच्च गति वाले बिजली उपकरणों के लिए एक अखंड एकीकृत चालक मॉड्यूल है। अपने छोटे आकार, कम लागत, उच्च एकीकरण, तेजी से प्रतिक्रिया, उच्च पूर्वाग्रह वोल्टेज और मजबूत ड्राइविंग क्षमता के कारण, यह बूटस्ट्रैप बिजली MOSFET और IGBT ड्राइव के लिए एकीकृत सर्किट को शुरूआत के बाद से समायोजित किया गया है। गति और बिजली रूपांतरण जैसे पावर ड्राइव क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। IR2110 बिजली उपकरणों के लिए तर्क उपकरणों की नियंत्रण आवश्यकताओं को सरल बनाने के लिए उन्नत बूटस्ट्रैप सर्किटरी और लेवल शिफ्टिंग तकनीक का उपयोग करता है, जिससे MOSFETs (ऊपरी और निचले) के प्रत्येक जोड़े को एक IR2110 साझा करने की अनुमति मिलती है, और सभी IR2110 एक स्वतंत्र बिजली आपूर्ति साझा कर सकते हैं। एक विशिष्ट 3-ट्यूब तीन-चरण पुल इन्वर्टर के लिए, तीन IR2110s का उपयोग तीन पुल हथियारों को चलाने के लिए किया जा सकता है, जिसमें केवल 10V से 20V बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। इस तरह, इंजीनियरिंग में ड्राइव सर्किट की मात्रा और बिजली स्रोतों की संख्या बहुत कम हो जाती है, सिस्टम संरचना सरल हो जाती है, और सिस्टम विश्वसनीयता में सुधार होता है।

1. IR2110 की आंतरिक संरचना और कार्यात्मक विशेषताएं

जब इनपुट लॉजिक संकेत HIN / LIN = 1, आउटपुट सिग्नल HO / LO = 1, नियंत्रण MOSFET चालू होता है; जब HIN / LIN = 0, HO / LO = 0, नियंत्रण MOSFET बंद हो जाता है, और इसका SD इनपुट इस दो-तरफ़ा ड्राइव को ब्लॉक करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यदि दो ड्राइविंग वोल्टेज 8.3V से कम हैं, तो आउटपुट सिग्नल अंडरवॉलेट के कारण ऑन-चिप अवरुद्ध हो जाएगा। आउटपुट गेट ड्राइव वोल्टेज 10V से 20V तक है, और इसका विशिष्ट स्तर रूपांतरण समय है: Ton = 120ns, Toff = 94ns। विशिष्ट मृत समय 10ns है। अंतर्निहित डेड-बैंड सर्किट एमओएस डिवाइस के टर्न-ऑफ देरी के कारण सीधे हाथ के चालन को रोकता है और सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार करता है।

2, brushless डीसी मोटर ड्राइव सर्किट

स्थायी चुंबक brushless डीसी मोटर उच्च प्रदर्शन स्थायी चुंबक सामग्री, मोटर नियंत्रण प्रौद्योगिकी और बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास के साथ विकसित मोटर का एक नया प्रकार है। इसमें सरल संरचना, विश्वसनीय संचालन, सुविधाजनक रखरखाव और लंबे जीवन के फायदे हैं। इसके अलावा, इसमें कई फायदे हैं जैसे कि उच्च परिचालन दक्षता, कोई उत्तेजना की हानि और डीसी मोटर का अच्छा गति विनियमन प्रदर्शन, और इसमें उच्च शक्ति घनत्व, कम गति और बड़े टोक़ की विशेषताएं भी हैं। इसका आवेदन प्रारंभिक सैन्य उद्योग से एयरोस्पेस, चिकित्सा, सूचना, घरेलू उपकरणों और औद्योगिक स्वचालन तक तेजी से बढ़ा है।

3, बूटस्ट्रैप डिवाइस का विकल्प

ब्रशलेस डीसी मोटर पावर ड्राइव सर्किट में, निचले हाथ की तीन-तरफ़ा पावर ट्यूब IR2110 चिप के आंतरिक MOS ट्यूब द्वारा Vcc (+ 15V) द्वारा नियंत्रित की जाती है, और तीन-तरफ़ा पावर ट्यूब के गेट ड्राइव पावर ऊपरी हाथ को बूटस्ट्रैप संधारित्र द्वारा चार्ज और संग्रहीत किया जाता है। एहसास हुआ। जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, C1 और D1 क्रमशः बूटस्ट्रैप कैपेसिटर और डायोड हैं, और C2 Vcc का फ़िल्टर संधारित्र है। यह माना जाता है कि Q1 के टर्न-ऑफ के दौरान C1 को पर्याप्त वोल्टेज (Vc1Vcc) से चार्ज किया गया है। जब पिन 10 (HIN) अधिक होता है, Vc1 को Q1 के गेट और स्रोत के बीच लागू किया जाता है, C1 को Rg1 और Q1 गेट-सोर्स कैपेसिटर Cge1 के माध्यम से छुट्टी दी जाती है, और Cge1 को चार्ज किया जाता है। इस समय, Vc1 एक के बराबर हो सकता है। शक्ति का स्रोत। जब पिन 10 (HIN) कम होता है, Q1 गेट चार्ज Rg1, Dg1, Rx1, आदि द्वारा तेजी से जारी किया जाता है, और Q1 बंद कर दिया जाता है। थोड़े से मृत समय (td) के बाद, एक और IR2110, Q2 को चालू करने के लिए Q2 को नियंत्रित करता है, V1 D1 और Q2 के माध्यम से C1 को चार्ज करता है, और जल्दी से C1 के लिए ऊर्जा की भरपाई करता है, जिससे लूप बार-बार बूटस्ट्रैप ड्राइविंग को लागू करता है।

यदि C1 को लोड द्वारा धीरे-धीरे चार्ज किया जाता है, जब बूटस्ट्रैप संधारित्र C1 का वोल्टेज अभी भी 8.3V से कम है, जब बूटस्ट्रैप वोल्टेज HIN = 1 से ऊपर होता है, तो आउटपुट ड्राइव सिग्नल ऑन-चिप लॉजिक द्वारा अंडरवॉल्टेज के कारण अवरुद्ध हो जाएगा, और Q1 काम नहीं करेगा। कैपेसिटर उठाने का विकल्प बहुत महत्वपूर्ण है। यदि आप अनुचित तरीके से चुनते हैं, तो यह चिप को नुकसान पहुंचाएगा या ठीक से काम नहीं करेगा। बूटस्ट्रैप संधारित्र की क्षमता शक्ति MOSFET स्विचिंग आवृत्ति पर आधारित होती है, जो टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ ड्यूटी साइकिल, और गेट चार्ज करंट पर निर्भर करती है। चूंकि ब्रशलेस डीसी मोटर ड्राइविंग सर्किट में एक शक्ति MOSFET ट्यूब होती है, जो ऑपरेशन के किसी भी क्षण चालू होती है, और सिस्टम ऊपरी बांह PWM मॉडुलन मोड को अपनाता है, ड्राइविंग सर्किट में बूट रेशो चार्जिंग समय अनुपात प्रदान किया जाता है। ड्राइविंग पावर की आपूर्ति में लंबा समय लगता है, और बूटस्ट्रैप संधारित्र को चार्ज करना आसान होता है, इसलिए बड़े कैपेसिटेंस मान का चयन करना संभव है। यह ड्राइविंग सर्किट 1uF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का चयन करता है।

सर्किट में डायोड डी 1 का कार्य अत्यधिक वोल्टेज को वीसी टर्मिनल में उलट जाने से रोकना है जब चिप को नुकसान पहुंचाने के लिए Q1 चालू किया जाता है। IR2110 बिजली की आपूर्ति से जुड़े डायोड डी 1 में संचालित पावर एमएफएफईटी के शिखर बस वोल्टेज की तुलना में रिवर्स फेस वोल्टेज होना चाहिए। बूटस्ट्रैप संधारित्र के दोनों सिरों पर डिस्चार्ज को रोकने के लिए, डायोड को उच्च-आवृत्ति वाले फास्ट रिकवरी डायोड का उपयोग करना चाहिए। FR107, इसका अधिकतम रिवर्स रिकवरी टाइम 500ns है, 1000V का अधिकतम रिवर्स फेस वोल्टेज है।

IR2110 का टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ ट्रांसमिशन देरी समय मूल रूप से मेल खाता है, और टर्न-ऑन ट्रांसमिशन देरी समय 25 ns द्वारा टर्न-ऑफ ट्रांसमिशन देरी समय से अधिक लंबा है, जो सुनिश्चित करता है कि उसी पुल की पावर ट्यूब ऑपरेशन के दौरान हाथ एक साथ नहीं मुड़ते हैं, जिससे विफलता से बचते हैं। पाए जाते हैं। सुरक्षा को और बेहतर बनाने के लिए, पॉवर ट्यूब के धीमे-धीमे और फास्ट-ऑफ \ _, रेसिस्टर Rg और डायोड Dg क्रमशः पॉवर ट्यूब के गेट पर श्रृंखला में जुड़े होते हैं। IR2110 ड्राइव पल्स की बढ़ती बढ़त आरजी पर निर्भर करती है। ड्राइव पल्स के बढ़ते किनारे को खड़ी होने से रोकने के लिए आरजी मान बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए, लेकिन आईआर 2110 को नुकसान पहुंचाने के लिए ड्राइव का बड़ा होना बहुत छोटा नहीं होना चाहिए।

4। निष्कर्ष

इस पत्र में, पावर ड्राइवर चिप IR2110 पर आधारित ब्रशलेस डीसी मोटर पावर ड्राइव सर्किट को डिज़ाइन किया गया है, और संबंधित उपकरणों को चुना और डिज़ाइन किया गया है। सर्किट में सरल संरचना, स्थिरता और विश्वसनीयता की विशेषताएं हैं। एक परीक्षण प्रोटोटाइप पर सत्यापन से पता चलता है कि यह सर्किट कार्यान्वयन प्रभावी और संभव है।