דרייברים לטרנזיסטורים של MOSFET בטיימר 555

טיימר אינטגרלי 555 מצא יישום אחר בממירים תלת פאזיים, או כפי שהם מכונים לעתים קרובות כוננים מבוקרים בתדרים. המטרה העיקרית של "צ'סטוטניקוב" היא ויסות המהירות של מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים. בספרות ובאינטרנט אתה יכול למצוא הרבה מעגלי כונן תדרים תוצרת בית, עניין שלא נעלם עד היום.

כל הרעיון הוא זה. מתח החשמל המתוקן בעזרת הבקר מומר לתלת פאזי, כמו ברשת תעשייתית. אך תדירות מתח זה יכולה להשתנות תחת השפעת הבקר. דרכי השינוי שונות, מבקרה ידנית פשוטה לוויסות מערכת אוטומציה.

דיאגרמת החסימה של מהפך תלת פאזי מוצגת באיור 1. הנקודות A, B, C מציגות את שלושת השלבים אליהם מחובר מנוע האינדוקציה. שלבים אלה מתקבלים על ידי מיתוג מתגי טרנזיסטור, כפי שמוצג באיור זה. טרנזיסטורים מיוחדים IGBT.

איור 1. תרשים חסימה של מהפך תלת פאזי

בין התקן השליטה (בקר) לבין מקשי ההפעלה, מותקנים מנהלי ההתקן של מקשי ההפעלה של המהפך. כנהגים משתמשים בשבבים מתמחים כמו IR2130, המאפשרים לחבר את כל ששת המפתחות לבקר בבת אחת - שלושה עליונים ושלושה תחתונים, ובנוסף זה גם מספק מגוון שלם של הגנות. את כל הפרטים על שבב זה ניתן למצוא בגליון הנתונים.

והכל יהיה בסדר, אבל לצורך ניסוי ביתי שבב כזה יקר מדי. והנה שוב ידידנו הוותיק ניצל טיימר אינטגרלי 555הוא KR1006VI1. תרשים של זרוע אחת של גשר תלת פאזי מוצג באיור 2.

איור 2. מנהלי התקנים עבור MOSFET בטיימר 555

הנהגים של המקשים העליונים והתחתונים של טרנזיסטורי הכוח הם KR1006VI1 הפועלים במצב ההדק של שמיט. כשמשתמשים בטיימר במצב זה, די פשוט להשיג זרם פתיחת שער פועמת של לפחות 200 mA, שמבטיח החלפה מהירה של טרנזיסטורי הפלט.

טרנזיסטורי המפתח התחתון מחוברים ישירות לחוט המשותף של הבקר, לכן אין קשיים בשליטה על הנהגים - הנהגים התחתונים נשלטים ישירות על ידי אותות ההיגיון של הבקר.

המצב עם המקשים העליונים מורכב מעט יותר. ראשית כל, כדאי לשים לב לאופן פעולתם של מנהלי המפתחות העליונים. דרך אכילה זו נקראת "נמרצת". משמעותו היא כדלקמן. השבב DA1 מופעל על ידי קבל C1. אך כיצד ניתן לחייב אותו?

כאשר הטרנזיסטור VT2 נפתח, רירית המינוס של הקבל C1 כמעט מחוברת לחוט המשותף. בשלב זה, הקבל C1 נטען ממקור הכוח דרך הדיודה VD1 למתח של + 12V. כאשר הטרנזיסטור VT2 ייסגר, הדיודה VD1 תיסגר גם היא, אך שמורת האנרגיה בקבל C1 מספיקה כדי להפעיל את שבב DA1 במחזור הבא. כדי לבצע בידוד גלווני מהבקר וביניהם, יש לבצע את השליטה על המפתחות העליונים דרך מצמד האופטי U1.

שיטת אספקה ​​זו מאפשרת לכם להיפטר מהמורכבות של ספק הכוח, הקשורה במתח אחד בלבד. אחרת, היו דרושים שלוש פיתולים מבודדים על השנאי, שלושה מיישרים ושלושה מייצבים. ביתר פירוט בשיטת כוח כזו ניתן למצוא בתיאורים של מעגלי מיקרו מיוחדים.

בוריס אלאדישקין