Controladors per a transistors MOSFET en un temporitzador 555

El temporitzador integrat 555 va trobar una altra aplicació en inversors trifàsics o com se solen anomenar unitats controlades per freqüència. El principal propòsit de "chastotnikov" és la regulació de la velocitat de rotació dels motors asíncrons trifàsics. A la literatura i a Internet en podeu trobar molt circuits casolans d’accionament de freqüència, interès pel qual fins ara no ha desaparegut.

Tota la idea és aquesta. La tensió de xarxa rectificada amb l'ajuda del controlador es converteix en trifàsica, com en una xarxa industrial. Però la freqüència d’aquest voltatge pot canviar sota la influència del controlador. Les maneres de canviar són diferents, des del simple control manual fins a la regulació sistema d'automatització.

A la figura 1. Es mostra el diagrama de blocs de l’inversor trifàsic. Els punts A, B, C mostren les tres fases a les quals està connectat el motor d’inducció. Aquestes fases s’obtenen mitjançant commutació de transistors, tal com es mostra en aquesta figura. Transistors especials IGBT.

Figura 1. Diagrama de blocs d’un inversor trifàsic

Entre el dispositiu de control (controlador) i les tecles d’alimentació, s’instal·len els controladors de les claus d’alimentació de l’inversor. Com a controladors, s’utilitzen xips especialitzats com IR2130, que permeten connectar les sis claus al controlador alhora - tres tecles superiors i tres inferiors, i a més proporciona tota una gamma de proteccions. Podeu trobar tots els detalls sobre aquest xip a la fitxa de dades.

I tot estaria bé, però per a un experiment casolà un xip és massa car. I aquí de nou el nostre vell amic arriba al rescat temporitzador integral 555Ell és KR1006VI1. A la figura 2 es mostra un esquema d’un braç d’un pont trifàsic.

Figura 2. Controladors de MOSFET amb un temporitzador de 555

Els controladors de les tecles superiors i inferiors dels transistors de potència són KR1006VI1 que funcionen en el mode de commutació de Schmitt. Quan s’utilitza el temporitzador en aquest mode, n’hi ha prou amb obtenir un corrent d’obertura d’entrada polsada d’almenys 200 mA, que garanteix la commutació ràpida dels transistors de sortida.

Els transistors claus inferiors estan connectats directament al cable comú del controlador, per tant, no hi ha dificultats per controlar els controladors; els controladors inferiors són controlats directament pels senyals lògics del controlador.

La situació amb les tecles superiors és una mica més complicada. En primer lloc, heu de prestar atenció a com s’accionen els controladors de les tecles superiors. Aquesta manera de menjar s’anomena “ràpida”. El seu significat és el següent. El xip DA1 funciona amb condensador C1. Però, com es pot cobrar?

Quan s'obre el transistor VT2, el revestiment mínim del condensador C1 està gairebé connectat al cable comú. En aquest moment, el condensador C1 es carrega des de la font d’energia a través del díode VD1 fins a una tensió de + 12V. Quan el transistor VT2 es tanca, el díode VD1 també es tancarà, però la reserva d’energia del condensador C1 és suficient per activar el xip DA1 al següent cicle. Per realitzar un aïllament galvànic del controlador i entre ells, el control de les claus superiors s’ha de realitzar a través de l’optopacoplador U1.

Aquest mètode d’alimentació permet desfer-se de la complexitat de l’alimentació elèctrica, a més d’una tensió. En cas contrari, caldrien tres enrotllaments aïllats del transformador, tres rectificadors i tres estabilitzadors. Més detalladament amb aquest mètode d’oferta es pot trobar a les descripcions de microcircuits especialitzats.

Boris Aladyshkin