Circuito de comando isolado para até seis transistores de poténcia disparados em tensão

Rafael Piedade Casaro; Marcio Mendes Casaro

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0118

Resumo

Neste trabalho, foi desenvolvido um driver para acionamento de transistores de potência do tipo IGBT ou Mosfet. Como principais características do protótipo elaborado destacam-se o isolamento galvânico entre o gerador dos pulsos de comando e o gate do transistor acionado, a compatibilidade com circuitos CMOS e TTL, a alimentação única em 15V e a possibilidade de acionar até seis transistores simultaneamente. O circuito foi todo desenvolvido com componentes eletrônicos de baixo custo e de fácil aquisição. A flexibilidade para se atualizar algum componente também é um ponto forte. Assim, não se terá grandes alterações na estrutura caso algum componente tenha sua disponibilidade descontinuada pela indústria eletrônica. A proposta do driver surgiu da carência deste tipo de dispositivo com saídas isoladas. Isso é obrigatório para algumas aplicações em Eletrônica de Potência. Inversores NPC de três níveis possuem quatro transistores conectados em série. Neste exemplo, os drivers necessitariam de fontes de alimentação isoladas para poderem operar em diferentes pontos de referência. Embora essa implementação seja possível, a mesma eleva os custos e o volume global do inversor. Neste trabalho, os 15V de uma única fonte de alimentação são convertidos para um sinal alternado de alta frequência e aplicados no primário de um transformador. Esse transformador contém seis secundários isolados entre si. Cada um destes secundários possui estágios de saída do tipo push-pull, com transistores bipolares comandados por isoladores ópticos. Testes experimentais demonstraram que os tempos de subida e de descida dos pulsos na saída do driver, bem como o tempo de propagação dos mesmos, concorrem com dispositivos comerciais.

Palavras-chave: Driver; PWM; Transistor de poténcia; Isolamento óptico