IGBT驅(qū)動板的注意事項:
1、IGBT驅(qū)動板觸發(fā)過流保護動作時的集電極對發(fā)射極的飽和電壓。閾值電壓Vn可以由電阻Rn調(diào)整。
當IGBT的電流過大,集電極對發(fā)射極的電壓達到閾值電壓時,IGBT驅(qū)動板驅(qū)動器啟動內(nèi)部的保護機制;
2、檢測到IGBT集電極的電位保護動作閾值后到開始軟關(guān)斷的時間。盲區(qū)時間Tblind可由電容Cblind調(diào)整。因為各種尖峰干擾的存在,為避免頻繁的保護影響開關(guān)電源的正常工作,設(shè)立盲區(qū)是很有必要的;
3、 驅(qū)動脈沖電壓降到0電平的時間。軟關(guān)斷時間Toff可由電容Coff調(diào)整。軟關(guān)斷開始后,驅(qū)動器封鎖輸入PWM信號,即使PWM信號變成低電平,也不會立即將輸出拉到正常的負電平,而要將軟關(guān)斷過程進行到底。軟關(guān)斷開始的時刻,驅(qū)動板上的插座J12的4、5腳分別輸出低電平和高電平報警信號,由用戶主控板處理;
4、短路故障發(fā)生后,驅(qū)動器軟關(guān)斷IGBT,如果控制電路沒有采取動作,則驅(qū)動器再次輸出驅(qū)動脈沖的間隔時間。再啟動時間Trst可由電容Creset調(diào)整。
IGBT驅(qū)動板的特點:
1、兩單元驅(qū)動板,DA962A可驅(qū)動300A/1200V(600A/600V)雙管;
2、工作模式可選為半橋模式或兩個單路模式;
3、半橋應(yīng)用時,雙管信號互鎖,用戶可以設(shè)置死區(qū)時間,確保不直通;
4、雙單路模式中兩信號可以立無關(guān)分別使用,因此可用于電流型半橋電路的驅(qū)動;
5、短路時軟關(guān)斷保護,PWM信號封鎖;
6、板上留有用戶參數(shù)設(shè)置位置,可根據(jù)需要設(shè)定IGBT的短路閾值、保護盲區(qū)時間、軟關(guān)斷的斜率、故障后再次啟動的時間,某些參數(shù)也可以直接使用缺省值;
7、兼容用戶的5V和12/15V主控板系統(tǒng);
8、有正負兩個故障信號輸出,用戶隨意選擇;
9、自帶AC/DC輔助電源,直接從交流市電獲取能量,避免了DC/DC的二次能量轉(zhuǎn)換,有利于提高用戶電源系統(tǒng)的效率,也不對用戶主控板的電源供給提出額外要求。
igbt驅(qū)動板的組成部分及保護方法:
1、信號調(diào)整:根據(jù)指令要求控制板將PWM傳遞給驅(qū)動板。由于電機控制器內(nèi)部是個磁場干擾比較復(fù)雜的空間,信號不可避免的會受到干擾。因此一方面需要給驅(qū)動信號的質(zhì)量進行一定的調(diào)理;另一方面,可通過硬僻調(diào)整死區(qū)時間tdead,如使用施密特觸發(fā)器,更有效的預(yù)防同一橋臂上的IGBT被同時導(dǎo)通;
2、電器隔離:功率驅(qū)動部分的電路直接連接直流母線,這勢必要有強弱電之間接隔離。這也是為了防止驅(qū)動部分的強電干擾耦合到弱電控制部分,影響控制板的可靠工作。且當驅(qū)動板產(chǎn)生嚴重故障時,可避免故障擴散到控制板。隔離方式有光耦、光纖、變壓器;
3、輸出推動:輸出推動部分包含了UG、RG等。這些都直接影響IGBT的工作性能。由于米勒電容CCG的存在,IGBT上下橋臂的通斷引起電容充放電,提高門極電壓,很容易導(dǎo)致IGBT誤導(dǎo)通。因此需要設(shè)置一個適合的UGoff來讓IGBT可靠關(guān)斷。但UGoff值過高容易產(chǎn)生浪涌電壓,影響器件壽命。對于門極驅(qū)動電壓UGon來說,其大小不可逾越IGBT門極擊穿電壓(±20V);其次,一般12V以下為欠壓狀態(tài),開關(guān)損耗大;開啟電壓越高,開關(guān)速度就會越高,但過高的UGon會使UCE變化過快導(dǎo)致IGBT短路時承受過流時間大打折扣。因此需要配合門極電阻RG進行適當調(diào)整。本文使用的IGBT為650V/1200A的FS800R07A2E3。通過查看PDF,選擇上面佳的UGon=15V,UGoff=8V。選擇這一電壓值可以安全通斷IGBT,減少開關(guān)損耗;
4、驅(qū)動保護:為了使lGBT時刻SOA區(qū)域內(nèi),在極端工作環(huán)境下時刻保護IGBT及其他器件的安全,對保護功能提出了更高的要求。這里為了更直觀的體現(xiàn)每種失效因素所對應(yīng)的保護功能;
5、信號反饋:這里的信號反饋主要是指與控制板之間的信號交流。將驅(qū)動板檢測到的如直流母線電壓,驅(qū)動板、IGBT溫度,短路過壓報錯等信息傳送給控制板,作為監(jiān)控和停機保護的依據(jù)。
驅(qū)動板上電流大布線寬、再加上器件多、連線多,為滿足信號質(zhì)量及布局要求,同時考慮到要使驅(qū)動板在工作時能夠抵抗一定的干擾,采用6層板雙面設(shè)計,圖1為該驅(qū)動板的疊層結(jié)構(gòu)。TOP、Sl、S2、BOTTOM都為信號層,厚度為1.2mil。介電層所用的材料為FR-4。為降低電氣信號干擾,在疊層時,考慮將電源與地分開,各自單布在一層,布成一個大銅面形式,加在兩個信號層之上形成一個屏蔽層,S1和S2之間的介電層厚度為22.02mil,其他厚度為9.84和6.86mil;這樣的設(shè)計能夠有效的減小各個層之間信號的干擾,減少寄生電感,提高驅(qū)動板的穩(wěn)定性。
各種功能體現(xiàn)了西門子公司新的產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù),例如5個數(shù)字驅(qū)動軸,其中任意4個都可以作為聯(lián)動軸進行插補運算,另一個作為定位軸使用,同時,還提供一個相應(yīng)的數(shù)字式主軸(模擬主軸即將推出)作為一個變型使用,在帶C軸功能時,可以采用3個數(shù)字軸,一個數(shù)字主軸,一個數(shù)字輔助主軸和一個數(shù)字定位軸的配置。新一代的西門子驅(qū)動技術(shù)平臺SINAMICSS120伺服系統(tǒng)通過已經(jīng)集成在元件級的DRIVE-CLiQ來對錯誤進行識別和診斷,從操作面板就可以進行操作,使用的標準閃存卡(CF)可以非常方便的備份全部調(diào)試數(shù)據(jù)文件和子程序,通過閃存卡(CF)可以對加工程序進行快速處理,通過連接端子使用兩個電子手輪,216個數(shù)字輸入和144個數(shù)字輸出(0.25A),RCS802-遠程診斷和遠程控制(NC和PLC),(通過電子郵件進行遠程診斷),USB口(即將推出)。產(chǎn)品種類西門子數(shù)控系統(tǒng)是西門子集團旗下自動化與驅(qū)動集團的產(chǎn)品,西門子數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK發(fā)展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型。用一個簡要的圖表對西門子各系統(tǒng)的定位作描述如下:西門子各系統(tǒng)的性價比較1)802D(請參閱:802D簡明調(diào)試指南)具有免維護性能的SINUMERIK802D,其核心部件-PCU(面板控制單元)將CNC、PLC、人機界面和通訊等功能集成于一體。可靠性高、易于安裝。SINUMERIK802DSINUMERIK802DSINUMERIK802D可控制4個進給軸和一個數(shù)字或模擬主軸。通過生產(chǎn)現(xiàn)場總線PROFIBUS將驅(qū)動器、輸入輸出模塊連接起來。模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機,為機床提供了全數(shù)字化的動力。通過視窗化的調(diào)試工具軟件,可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù),并對驅(qū)動器的控制參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化。
西門子CNC控制器項目申報單位及項目概況
1、項目申報單位概況。包括項目申報單位的主營業(yè)務(wù)、經(jīng)營年限、資產(chǎn)負債、股東構(gòu)成、主要投資項目、現(xiàn)有生產(chǎn)能力等內(nèi)容。
2、項目概況。包括擬建項目的建設(shè)背景、建設(shè)地點、主要建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模、產(chǎn)品和工程技術(shù)方案、主要設(shè)備選型和配套工程、投資規(guī)模和資金籌措方案等內(nèi)容。西門子CNC控制器項目發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)準入分析
1、發(fā)展規(guī)劃分析。擬建項目是否符合有關(guān)的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展總體規(guī)劃、專項規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃等要求,項目目標與規(guī)劃內(nèi)容是否銜接和協(xié)調(diào)。
2、產(chǎn)業(yè)政策分析。擬建項目是否符合有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的要求。
3、行業(yè)準入分析。項目建設(shè)單位和擬建項目是否符合相關(guān)行業(yè)準入標準的規(guī)定。