Sterowniki do tranzystorów MOSFET na zegarze 555

Zintegrowany zegar 555 znalazł inną aplikację w falownikach trójfazowych lub, ponieważ są one często nazywane przemiennikami częstotliwości. Głównym celem „chastotnikowa” jest regulacja prędkości obrotowej trójfazowych silników asynchronicznych. W literaturze i Internecie można znaleźć wiele domowe obwody przemiennika częstotliwości, których zainteresowanie do tej pory nie zniknęło.

Cały pomysł jest taki. Wyprostowane napięcie sieciowe za pomocą sterownika jest przekształcane na trójfazowe, jak w sieci przemysłowej. Ale częstotliwość tego napięcia może się zmieniać pod wpływem sterownika. Sposoby zmiany są różne, od prostego sterowania ręcznego do regulacji system automatyki.

Schemat blokowy falownika trójfazowego pokazano na rysunku 1. Punkty A, B, C pokazują trzy fazy, do których podłączony jest silnik indukcyjny. Te fazy uzyskuje się przez przełączanie przełączników tranzystorowych, jak pokazano na tym rysunku. specjalne tranzystory IGBT.

Rysunek 1. Schemat blokowy falownika trójfazowego

Pomiędzy urządzeniem sterującym (sterownikiem) a klawiszami zasilania zainstalowane są sterowniki kluczy zasilania falownika. Jako sterowniki stosowane są wyspecjalizowane układy, takie jak IR2130, które pozwalają podłączyć wszystkie sześć kluczy jednocześnie do kontrolera - trzy górne i trzy dolne klawisze, a ponadto zapewnia cały zakres zabezpieczeń. Wszystkie szczegóły dotyczące tego układu można znaleźć w karcie katalogowej.

I wszystko byłoby dobrze, ale dla domowego eksperymentu taki układ jest zbyt drogi. I tutaj znowu nasz stary przyjaciel przybywa na ratunek zintegrowany zegar 555On jest KR1006VI1. Schemat jednego ramienia mostka trójfazowego pokazano na ryc. 2.

Rysunek 2. Sterowniki MOSFET-ów na zegarze 555

Sterowniki górnego i dolnego klawisza tranzystorów mocy to KR1006VI1 pracujące w trybie wyzwalania Schmitta. Podczas korzystania z timera w tym trybie wystarczy po prostu uzyskać impulsowy prąd otwarcia bramki co najmniej 200 mA, co zapewnia szybkie przełączanie tranzystorów wyjściowych.

Dolne kluczowe tranzystory są podłączone bezpośrednio do wspólnego przewodu kontrolera, dlatego nie ma trudności w kontrolowaniu sterowników - dolne sterowniki są kontrolowane bezpośrednio z kontrolera za pomocą sygnałów logicznych.

Sytuacja z górnymi klawiszami jest nieco bardziej skomplikowana. Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na sposób zasilania sterowników górnych klawiszy. Ten sposób jedzenia nazywa się „energicznym”. Jego znaczenie jest następujące. Układ DA1 jest zasilany przez kondensator C1. Ale jak można go naładować?

Kiedy tranzystor VT2 się otworzy, okładzina ujemna kondensatora C1 jest prawie podłączona do wspólnego przewodu. W tym czasie kondensator C1 jest ładowany ze źródła zasilania przez diodę VD1 do napięcia + 12V. Kiedy tranzystor VT2 zamyka się, dioda VD1 również zostanie zamknięta, ale rezerwa energii w kondensatorze C1 jest wystarczająca do wyzwolenia układu DA1 w następnym cyklu. Aby wykonać izolację galwaniczną od sterownika i między nimi, sterowanie górnymi klawiszami musi być przeprowadzone przez transoptor U1.

Ta metoda zasilania pozwala pozbyć się złożoności zasilacza, związanej z jednym napięciem. W przeciwnym razie wymagane byłyby trzy izolowane uzwojenia na transformatorze, trzy prostowniki i trzy stabilizatory. Bardziej szczegółowo z tą metodą zasilania można znaleźć w opisach specjalistycznych mikroukładów.

Boris Aladyshkin