從直流無(wú)刷電機(jī)電機(jī)的工作原理分析可知,對(duì)其功率開光器件的要求主要有以下幾點(diǎn):
1. 滿足系統(tǒng)電壓、電流、電流值的要求,并有一定的裕量;
2. 盡可能的導(dǎo)通壓降和關(guān)斷后的漏電流,以減低系統(tǒng)損耗;
3. 足夠的安全工作區(qū)
4. 盡可能高的開關(guān)速度和進(jìn)可能低的開關(guān)損耗;
5. 盡可能小的驅(qū)動(dòng)效率
6. 盡可能簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路,使開光管及驅(qū)動(dòng)電路的成本盡可能高
本調(diào)速系統(tǒng)中,直流無(wú)刷電機(jī)功率器件工作在硬開關(guān)工作方式下,且開關(guān)頻率比較高,因此應(yīng)選擇全控制型功率開關(guān)器件。常見的功率開關(guān)器件有:GTR、GTO、功率MOSFET、IGBT等,它們?cè)谀蛪?、容量、開關(guān)速度等方面的差異很大。MOSFET具有高速開光特性、柵極電壓控制和無(wú)二次擊穿特點(diǎn),但是普通的MOSFET在高電壓大電流工作時(shí),導(dǎo)通電阻較大,器件發(fā)熱嚴(yán)重,輸出功率下降,從而使得單只MOSFET的容量比較低,因此主要應(yīng)用于小功率場(chǎng)合。雙極型大功率晶體管在大電流導(dǎo)通時(shí)電阻很小,但直流無(wú)刷電機(jī)由于是電流驅(qū)動(dòng)型器件,要求較大的驅(qū)動(dòng)功率,其開關(guān)速度也愿不如MOSFET。IGBT則是集MOSFET電壓控制與雙極型大功率晶體管的大電流、低導(dǎo)通電阻的特點(diǎn)一體的新型復(fù)合場(chǎng)控器件,同時(shí)還保持了高速、低開關(guān)損耗、對(duì)溫度不敏感等特點(diǎn)。相同面積芯片控制的IGBT其最大輸出電流可比MOSFET的輸出電流增加2倍以上。
為滿足直流無(wú)刷電機(jī)以上功率關(guān)器件要求,并根據(jù)系統(tǒng)耐壓為220V,電機(jī)額定電流7.57A,開關(guān)頻率50/60HZ的要求,選擇復(fù)合型功率開關(guān)遠(yuǎn)近啊IXGH332N60C,內(nèi)部不帶續(xù)流二極管。