2.2 Circuito inversor trifásico de ponte completa e circuito de acionamento
O circuito do inversor e o circuito de acionamento são as conexões entre o chip de controle principal e o motor controlado, e o desempenho da transmissão afeta diretamente a qualidade da operação de todo o sistema. Sua função é distribuir a potência da fonte de alimentação aos enrolamentos de cada fase do estator do motor CC sem escovas em uma determinada relação lógica. O transistor de efeito de campo de potência tem as características de alta velocidade de comutação, boas características de alta frequência, alta impedância de entrada, pequena potência de acionamento, excelente estabilidade térmica, nenhum problema de colapso secundário, alta largura de área de trabalho de segurança e alta propriedade de fio cruzado. É amplamente utilizado em circuitos de comutação de energia de pequeno e médio porte.
Neste sistema de controle, um circuito de conversão de inversor composto de MOSFETs é usado. De acordo com a segunda seção, o controle do inversor de meia ponte é relativamente complicado, e são necessários seis conjuntos de sinais de controle. A operação do enrolamento trifásico do motor é relativamente independente e a corrente trifásica deve ser controlada separadamente. O controle do inversor de ponte completa é relativamente simples, apenas três conjuntos de sinais de controle independentes são necessários, e as correntes de duas fases que são ligadas a qualquer momento são iguais. Contanto que uma corrente de fase seja controlada, a outra corrente de fase também é controlada. Este projeto usa um circuito inversor de ponte completa para controlar a condução de cada fase, conforme mostrado na Figura 2.
Neste projeto, os braços superior e inferior do inversor usam MOSFETs de canal-N. Devido ao processo, o MOSFET do tipo P tem baixa consistência de parâmetros e é caro, e sua resistência interna é maior que a do MOSFET de canal-N, e a perda também é grande. Portanto, os controladores brushless atuais geralmente usam dois MOSFETs de canal N para formar uma fase do inversor. Quando o MOSFET de energia é usado como um comutador e é acionado para saturar, ou seja, quando a queda de tensão entre seus dois polos é menor, os requisitos de sua unidade de gate podem ser resumidos da seguinte forma:
(1) A tensão da porta deve ser 10 ~ 15V maior que a tensão de dreno. Quando usado como um interruptor lateral de alta voltagem, sua voltagem de porta deve ser maior que a voltagem da rede elétrica, que muitas vezes pode ser a voltagem mais alta do sistema.
(2) A tensão da porta deve ser logicamente controlável e geralmente é referenciada ao terra.
(3) A potência absorvida pelo circuito de acionamento da porta não afeta significativamente a eficiência geral.
A tensão de dreno do MOSFET de alimentação neste sistema é de 36V, e a tensão de alimentação mais alta deste sistema também é de 36V. A fim de atender ao requisito de que o portão seja maior que o dreno 10V ~ 15V, é necessário um circuito de reforço.
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