linh kiện công suất

Hiệu ứng Hall và nguyên lý bảo vệ thiết bị biến tần.
Hiệu ứng Hall là một hiệu ứng vật lý được thực hiện khi áp dụng một từ trường vuông góc lên một bản làm bằng kim loại hay chất bán dẫn hay chất dẫn điện nói chung (thanh Hall) đang có dòng điện chạy qua. Lúc đó người ta nhận được hiệu điện thế (hiệu thế Hall) sinh ra tại hai mặt đối diện của thanh Hall. Tỷ số giữa hiệu thế Hall và dòng điện chạy qua thanh Hall gọi là điện trở Hall, đặc trưng cho vật liệu làm nên thanh Hall. Hiệu ứng này được khám phá bởi Edwin Herbert Hall vào năm 1879.
Hiệu ứng Hall được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị đo, đầu dò. Các thiết bị này thường phát ra tín hiệu rất yếu và cần được khuếch đại. Đầu thế kỷ 20, các máy khuếch đại dùng bóng chân không quá tốn kém, nên các đầu đo kiểu này chỉ được phát triển từ khi có công nghệ vi mạch bán dẫn.
Trong công nghệ Inverter, người ta thường sử dụng hiệu ứng này kết hợp với Opto cách ly quang để bảo vệ Over – Current Mode.
Dĩ nhiên, mặc dù các biến tần thời nay có thiết kế Protect có hoàn hảo đến mấy, bạn cũng không nên quá chủ quan mà không chú ý đến điện trở xả, tác dụng chống dòng ngược vào DC Bus gây nguy cơ hỏng IGBT, Tụ lọc, Diode chỉnh lưu.





Cấu trúc bên trong một mosfet (Metal Oxide Semiconductor FET)
Hình ảnh cho thấy cấu tạo bên trong một mosfet có 3 điện dung quan trọng. Nổi bật là Cgs hình thành bởi lớp oxide cực cổng với lớp bán dẫn N+, là tụ có giá trị lớn nhất, vào khoảng vài nano Fara. Và tụ tiếp theo, giữa cổng và N-, vài trăm pico. Các tụ này tạo nên hiện tượng dẫn dòng điện bên trong mosfet khi đặt lên chúng một trường điện từ.Với phét đo trên VOM, thang x10K, các bạn có thể cảm nhận sự nạp xả tụ G-S hay G-D.
Rất hiếm các tài liệu giảng dạy tại VN đề cập đến vấn đề này. Không rõ ad nhầm lẫn gì chăng.


Transitor trường không chỉ dùng để khuếch đại. Ta có thể dùng nó để lẩn tránh định luật Ohm. Bạn sẽ thấy, điều này có thể thực hiện một cách tuyệt vời.
Phân tích họ đặc tuyến cho thấy rằng, bắt đầu từ điện áp nguồn-máng vài vôn (Ugs) , dòng Id chỉ biến thiên rất ít với sự thay đổi của điện áp giũa DS (Uds).

Điện tử là kỹ thuật dùng để lẩn tránh định luật Ohm
Điều này được chứng minh thông qua ví dụ sau:
Trong hình ví dụ, khi Ugs=0, hãy để Uds biến thiên từ 5 đến 15V và xác định dòng Id tăng từ 8,75 đến 8,85 mA. Tức là điện trở vi phân dUds/dIds = 10/0,1 = 100K. Thế mà theo định luật Ohm, một điện trở có dòng chạy qua là 8,75 mA ở điện áp 5V phải có giá trị là 571 Ohm.




P6KE18CA và P6KE SERIES TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR
Xung thoáng qua (Transient) khi có sự tăng vọt điện áp Vpp bởi một lý do nào đó, chẳng hạn như nhiễu nguồn xung, tiềm ẩn những nguy cơ gây hỏng linh kiện bán dẫn rất lớn. Để chống lại ảnh hưởng này, trong các mạch bảo vệ linh kiện bán dẫn công suất, người ta sử dụng các Transient Voltage Suppessor, đây là tên gọi chung cho các diode zener có 2 đầu đấu ngược nhau và có các đặc điểm chung như sau:
- Trở kháng thấp khi quá áp, như P6KE18CA 600W gia tăng tại 1ms, chịu dòng 24A.
- Thời gian đáp ứng nhanh (1 micro giây)
Các loại này có nhiều tên thương mại khác nhau như Varistor, MOV, Tranzorb, Transil, ... và quy ước ký hiệu vạch cũng không thống nhất, có nhà SX đánh dấu như một diode có thể gây ngộ nhận. Bản chất 2 đầu là giống nhau nên khi lắp đặt, chúng ta không cần phải phân biệt chiều.




Không bao giờ vội nhìn các con số trên linh kiện bán dẫn mà phán đoán điện áp danh định, chẳng hạn như hình minh họa sau:





Toàn bộ các bán dẫn IGBT đều được thiết kế điện áp Gate-Emitter đạt bão hòa tối thiểu là 14V, tốt nhất là 15V, (cao hơn Mosfet 4-5V).
Dưới đây là ảnh chụp về điện áp chuẩn từ một tài liệu bảo trì của hãng máy hàn Taiwan gửi qua VN, có vẻ cũng chưa chuẩn hoàn toàn.
Mọi người lưu ý nhé, Vge=15VAC là chuẩn nhất.





Kỹ thuật sửa chữa nguồn xung

Có hai kỹ thuật chủ yếu thường sử dụng là:
1. Tải giả
Bạn nên ngắt phụ tải ra và thay vào đó một bóng đèn có điện áp và công suất phù hợp để test.
Điều này mang lại sự an toàn cho thiết bị phụ tải, đồng thời nếu không có phụ tải hay tải giả, năng lượng tích lũy bên sơ cấp biến áp không được giải phóng dễ gây ra hư hỏng phần host.
2. Ngắn mạch bằng bóng đèn
Sao Nam thường sử dụng bóng đèn thay cho cầu chì. Việc này mang lại lợi ích giảm thiểu chi phí vật tư thiệt hại khi sửa chữa.
Nếu thiết bị đang bị ngắn mạch, chắc chắn nó sẽ phá hủy linh kiện trên dòng chảy electron. Với một bóng đèn sáng chói, bạn sẽ biết cần phải tìm ra nguyên nhân ngắn mạch. Khi bóng đèn trở về lulu đỏ, bạn có thể yên tâm nhả bóng và gắn lại cái cầu chì.
Sử dụng bóng đèn còn có một lợi thế khác là rất trực quan.
Cuối cùng, hãy chuẩn bị cho mình một số bóng đèn honda, ot6o 5,12,24V và bóng tròn 220v/40W.
Trong hình là tải giả sử dụng bóng tròn 220V/100W thay thế cho động cơ 2,5HP. Khi xung PWM bị rò DC, bóng đèn lu tối với áp 30V, mosfet để cả giờ đồng hồ vẫn không chết. Trong khi nếu là động cơ 2,5HP, Mosfet nổ ngay tức thì.




Mạch bảo vệ thiết bị biến tần, những điều cần biết:

Để trở thành một sản phẩm thương mại cạnh tranh, chức năng bảo vệ toàn diện rất quan trọng để biến tần phát triển. Trong thiết bị này, điều kiện khác nhau của lỗi được theo dõi trong thời gian thực, bảo vệ sẽ được thực thi ngay sau khi bất kỳ các lỗi sau đây xảy ra, và biến tần sẽ ngừng hoạt động (PWM=zero) và hiển thị các thông tin liên quan đến lỗi trên mô-đun màn hình LCD. Các điều kiện lỗi bao gồm:
• Input over voltage
• Input over current
• Grid over voltage
• Grid under voltage
• Grid frequency fault
• Grid over current
• Over temperature
• IGBT desaturation
• zontrol power supply under voltage
Thông thường, các dòng biến tần rẻ, các chức năng bảo vệ thường sơ sài.



Một bộ sạc pin dòng 10A sử dụng cho hệ thống điện mặt trời theo công nghệ của Mỹ mới giúp giảm thiểu $/W so với các bộ sạc chuyển đổi truyền thống Inverter có tên gọi: Genasun GV-10 20-140W 10A Solar Charge Controller with MPPT. Ưu thế còn được nhận thấy qua quảng cáo của hãng, với mạch sạc thông minh giúp cho tuổi thọ của pin được nâng cao hơn. Dưới đây là nguyên lý mạch sạc.





Căn bản mạch khuếch đại






Bảng giải mã tụ điện:

Ex: 232J: bằng 23 cộng 2zeros, sai số 5%; 473K: bằng 47 cộng 3zeros, sai số 10%.




Bạn hãy phân biệt cộng hưởng dòng điện và cộng hưởng điện áp

C nối tiếp L ta có cộng hưởng điện áp.
C//L ta có mạch cộng hưởng dòng điện.




Để điều khiển công suất các linh kiện công suất lớn, người ta thường sử dụng các bộ khuếch đại đệm như HA17324 hay 4558 ... Hình ảnh sau cho ta thấy một ví dụ điển hình.
- VR1 : Điều chỉnh dòng điện hàn.
- VR2 : Điều chỉnh mạch so sánh dòng điện.
- U 1B : Opmap lập lại điện áp mạch set dòng điện hàn.
- U 1A : Opamp so sánh giữa điện áp set và điện áp lấy từ biến dòng sau khi qua
chỉnh lưu và điều chỉnh.
- D3 và D4 : Diode chỉnh lưu để lấy đồng bộ từ điện áp hàn.
- Q1 : nguồn dòng điện tạo ra mạch tích phân để kích cho hai transistor Q3 và Q4.
- Q3, Q4 : Thay thế cho UJT để kích cho SCR.
- U5, U6 SCR dạng TO92 có dòng khoảng 1A/400V để kích mồi cho hai SCR chính
( Đối với SCR cở lớn phải dùng mạch kích phụ này khi điện áp sử dụng khoảng
vài chục Volt).



máy cnc