Dòng truyền động lưới mới KP8530X dành cho truyền động động cơ có độ tin cậy cao.

Các ứng dụng điện tử công suất hiện đại đều dựa trên công nghệ chuyển đổi của các thiết bị nguồn và tất cả các thiết bị nguồn đều yêu cầu giải pháp truyền động cổng phù hợp. Là cầu nối giữa thiết bị nguồn và bộ vi điều khiển, bộ điều khiển cổng nhận tín hiệu điều khiển từ bộ vi điều khiển (MCU/DSP) để cung cấp dòng điện cần thiết để điều khiển tụ điện cổng của thiết bị nguồn, từ đó đạt được nhiều ứng dụng điện tử công suất.

Tập trung vào động cơ công suất cao và các ứng dụng nguồn, BYI Micro đã ra mắt dòng trình điều khiển lưới KP8530X mới, tổng cộng có 3 mẫu trong dòng này, điện áp nút chuyển mạch là 650V, dòng kéo cực đại đầu ra và công suất nạp dòng là 300mA và 600mA , trong khi ba model này tích hợp diode khởi động, Hệ thống ngoại vi được sắp xếp hợp lý hơn.

Tổ hợp thiết bị gia dụng

Bảng 1: Logic điều khiển KP8530X

Hình 1: Mạch ứng dụng điển hình KP85302

Đối với các ứng dụng công suất cao, độ tin cậy là yếu tố chính cần cân nhắc khi lựa chọn thiết bị của khách hàng. Đối với trình điều khiển cổng, độ tin cậy được đo lường ở hai khía cạnh, công suất áp suất âm của nút chuyển mạch và mức độ thay đổi điện áp nhất thời của nút chuyển mạch.

Điểm nổi bật 1: Khả năng áp suất âm của nút chuyển đổi

Trong ứng dụng cấu trúc liên kết nửa cầu, tải cảm ứng thường được sử dụng và do độ tự cảm ký sinh của chính thiết bị nguồn và độ tự cảm ký sinh của vòng nguồn, khi tắt ống nguồn phía cao, vòng dòng điện liên tục sẽ tạo ra áp suất âm tại nút chuyển mạch. Áp suất âm bao gồm áp suất âm cực đại động lớn và áp suất âm tĩnh thấp hơn, như thể hiện trong hình 2.

Hình 2: Chuyển mạch đường dẫn dòng điện và điện áp VS

Khi áp suất âm của nút công tắc lớn hơn, áp suất của thiết bị bên trong chip điều khiển cổng sẽ cao hơn và dễ xảy ra hỏng hóc hơn. Đồng thời, áp suất âm của nút công tắc lớn hơn, dẫn đến HB của nút cấp nguồn phía cao của chip điều khiển cổng. Điện áp nhất thời càng thấp thì việc kiểm soát đầu vào và đầu ra càng đáng tin cậy sẽ bị ảnh hưởng. Do đó, khả năng chịu áp suất âm cao hơn của các nút chuyển mạch có thể mang lại độ tin cậy cao hơn cho hoạt động của hệ thống điện.

Dạng sóng kiểm tra khả năng áp suất âm của nút công tắc của dòng KP8530X như sau:

Hình 3: Dạng sóng kiểm tra áp suất âm của nút công tắc KP8530X

Khi điện áp nguồn VDD là 15V và tín hiệu điều khiển HIN đầu vào có tần số chuyển mạch 20K, tín hiệu đầu vào HIN vẫn có thể điều khiển tín hiệu đầu ra HO một cách đáng tin cậy khi áp suất âm của nút chuyển mạch được kéo về -13,9V. Trong cùng điều kiện thử nghiệm, thử nghiệm so sánh toàn diện một số sản phẩm tương tự trên thị trường, BYI Micro KP8530X Series, khả năng chịu áp suất âm tương đương với các thương hiệu quốc tế, với những ưu điểm rõ ràng.

Điểm nổi bật 2: Khả năng khử nhiễu dv/dt cao của nút chuyển mạch

Mạch điều khiển phía cao của trình điều khiển cổng điện áp cao chủ yếu sử dụng cấu trúc mạch khởi động và tín hiệu điều khiển logic điện áp thấp có thể được truyền đến phía cao bằng mạch chuyển mức bên trong trình điều khiển cổng. Do mạch điều khiển phía cao đề cập đến nút công tắc nên ở trạng thái chuyển mạch tốc độ cao, dòng điện ký sinh bên trong chip sẽ được truyền sang phía điện áp thấp thông qua đường khớp nối và khi có sự không khớp bên trong chip, tín hiệu nhiễu chế độ vi sai sẽ được tạo ra, do đó ảnh hưởng đến logic đầu vào và đầu ra chính xác.

Dòng KP8530X áp dụng công nghệ khử nhiễu chế độ chung và chuyển đổi mức độ độc đáo, có thể triệt tiêu hiệu quả nhiễu nhiễu chế độ chung của sản phẩm trong quá trình chuyển đổi tốc độ cao của nút chuyển đổi, ngăn chặn kích hoạt sai, để đảm bảo hoạt động bình thường và đáng tin cậy hoạt động của hệ thống.

Theo dữ liệu đo được, khả năng dV/dt của trình điều khiển cổng KP8530X có thể đảm bảo khả năng lên tới 50V/nS và có biên độ tin cậy lớn.

Hình 4: Nút chuyển đổi đầu ra thay đổi dV/dt (66V/nS)

Ngoài ra, dòng trình điều khiển cổng KP8530X tích hợp một diode bootstrap điện áp cao, một diode bootstrap với đặc tính phục hồi cực nhanh để cung cấp đường sạc tụ điện bootstrap phía cao và một điện trở tích hợp để hạn chế dòng điện đột biến của tụ điện bootstrap tại thời điểm sạc.

Hình 5: Diode bootstrap tích hợp

Trong cấu trúc liên kết ứng dụng nửa cầu, như trong Hình 6, điện áp cực đại của tín hiệu đầu vào trình điều khiển và tiếng chuông gây ra bởi dòng điện dao động đất là một vấn đề phổ biến. Khi tiếng chuông quá lớn, việc nhận dạng logic tín hiệu điều khiển đầu vào sẽ sai. Để giải quyết vấn đề này, dòng KP8530X được tích hợp sẵn mạch lọc Schmidt. Nó có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống nhiễu của các chân đầu vào. Đồng thời trong điều khiển logic, khi độ rộng xung đầu vào hoặc đầu vào không đủ, đầu ra có thể được giữ ở mức thấp để ngăn HO và LO.

Đầu ra phản ứng với độ rộng xung hẹp hoặc tiếng chuông, khiến thiết bị nguồn bật hoặc tắt đột ngột.

Hình 6: Tín hiệu đầu vào tăng đột biến và đổ chuông

Hình 7: Kiểm tra khả năng chịu áp suất âm tín hiệu đầu vào (-5V)

Đồng thời, dòng KP8530X có tính năng khóa điện áp đảo ngược (UVLO) để đảm bảo thiết bị nguồn ngoại vi được điều khiển bởi trình điều khiển cổng nửa cầu có đủ điện áp cổng để bật hoàn toàn thiết bị nguồn. KP8530X

Dòng sản phẩm tích hợp chức năng khóa liên động bên trong và bảo vệ vùng chết, tự động chèn vùng chết khi trạng thái đầu ra thay đổi, đảm bảo phía bên kia của trình điều khiển cổng được tắt hoàn toàn trước khi mở phía cao và thấp, ngăn chặn sự xuất hiện của cao và mặt thấp của tình hình chung.

Tổng hợp

Dòng KP8530X mới là bộ ổ đĩa cổng có độ tin cậy cao, tích hợp cao, đáp ứng nhu cầu về độ tin cậy của hầu hết các ứng dụng tiêu dùng, thiết bị và công nghiệp.