одачу напруги ланки постійного струму Ud по черзі на обмотки двигуна за інформацією датчика про становище ротора. При необхідності комутатор може обмежувати струм в обмотках двигуна, що працює в режимі широтно-імпульсного регулювання, тому він складається з ряду однакових перетворювачів постійного струму, число яких дорівнює числу фаз двигуна.
.1 Процеси включення і виключення ІСМ
Повторне включення модуля, що відбулося після його відключення через перевищення температури, відбудеться після охолодження модуля до порога включення. Однак кристал модуля може перегрітися до того, як розігріється підставу модуля і термодатчик, і захист не забезпечить відключення. Це може статися, наприклад, через збій роботи контролера і підвищеної частоти комутації або через перешкод у системі управління. У IPM використовують IGBT з вбудованим датчиком струму. Датчик струму розрізняє два граничних значення: струм перевантаження, починаючи з якого напруга на затворі знижується, що призводить до зменшення струму колектора і формуванню індикації несправності; струм к. з., за яким відбувається відключення модуля. Якщо стан перевантаження зберігається 5 ... 10 мкс, напруга на затворі знижується до нуля. Зниження напруги на затворі виконується за певним законом. Таке «м'яке» вимикання зменшує значення di/dt і перехідне напруга при виключенні.
У сучасних IPM використовується безперервний моніторинг струму кожного силового ключа і загального струму споживання. Режим к. З. настає при замиканні навантаження або збої роботи контролера, коли сигнали включення надходять відразу на IGBT в обох плечах мостової схеми, викликаючи наскрізний струм. Якщо безпосередньо вимірюваний струм колектора досягає порогового значення ISC, процес виключення модуля починається миттєво, але зниження напруги на затворі відбувається за певним законом для зниження перехідних напруг. Для зменшення часу між моментом виявлення к. З. і моментом виключення використовується схема контролю струму в реальному часі (RTC). Цей пристрій працює паралельно драйверу і зменшує час обробки сигналу до 100 нс, що зменшує струм к. З. і рівень перенапруг майже в два рази. IPM може містити вбудоване обмеження (супресор) від імпульсних перенапруг. IPM для своєї роботи вимагає гальванічно ізольовані джерела живлення і гальванічно ізольований інтерфейс для зв'язку з контролером. Щоб усунути проблеми, пов'язані з шумами і перешкодами, створюваними потужними силовими модулями, доцільно застосовувати для кожного силового ключа окреме джерело живлення. При використанні ізольованого джерела живлення слід звернути увагу на значення паразитної ємності між ізольованими частинами джерела. Воно не повинно бути більше 100 пФ, в іншому випадку виникають шуми і збої в роботі драйвера. Паралельно висновків живлення схеми управління приєднується електролітичний або танталовий конденсатор для фільтрації синфазних перешкод і забезпечення високих пікових струмів заряду затвора. Гальванічна розв'язка забезпечується оптопарами (з високим коефіцієнтом придушення синфазного сигналу CMR не більше 10 кВ/мкс, з часом перемикання не більше 0,8 мкс), імпульсними трансформаторами, волоконно-оптичними зв'язками.
1.2 Статичні і динамічні параметри ІСМ
На малюнку 5 показані залежності струму колектора IGBТ модулів від напруги Uке при різних напругах живлення Vcc і температурі висновків модулів Tj=125 ° С. При зниженні температури Uке також знижується, наприклад, при Т=25 ° С, Vcc=15 Bі струмі Ік=300 А напруга Uке=2,3 В.Параметри перемикання модулів характеризуються діаграмами, показаними на малюнку 6. Час включення ton і виключення toff залежать від струму колекторів IGBT незначно, тривалість переднього фронту tf вихідних імпульсів змінюється в межах 0,2 ... 0,3 мкс при зміні Ік від 100 до 300 А (залежно зняті при Vcc=15 B, Vdc=300 B, tвив=125 ° С). На малюнку 7 наведено залежність падіння напруги Vf на антипаралельних діодах від величини прямого струму If при різних температурах; відповідні часові діаграми показані на малюнку 8.
.3 Область застосування ІСМ
Застосування IPM дозволило поліпшити і ремонтопридатність апаратури, в якій вони встановлені. У ряді програм, зокрема, в системах кондиціонування повітря, автоматичних пральних машинах, холодильних установках, електронних блоки (ЕБ) реалізовані на окремих друкованих платах. Більшість виробників такої техніки не пропонують сервісним організаціям детальну технічну документацію ЕБ. При виникненні несправностей в таких «чорних скриньках» сервісні керівництва рекомендують заміняти їх цілком, що збільшує вартість і терміни ремонту агрегатів. При несправності IPM зазвичай потрібна заміна невеликої периферійної плати, на якій встановлений силовий модуль, а замінювати більш дорогу плату ЕБ немає необхідності. Інтегральне виконання IPM дозволяє збільшити загальну швидкодію ЕБ і частоту керуючих ШІМ сигналів, що дає можливіст...
