|
Сгорают транзисторы в мосту |
|
|
|
Dec 13 2011, 09:27
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799

|
Впервые собираю мост, возникла проблема следующего характера. Мостовой инвертор. Питание силовое +300, драйверов и ШИМ +12. Две IR2113 с ключами IRFP460. В штатном режиме всё работает, не греется. Но стоит включить без трансформатора - вылет одного или обоих верхних ключей через 5-10 секунд гарантирован. Без нагрева.
Первый раз выбило 1 ключ и один драйвер, ключ был пробит по всем выводам. Второй раз выбило только 2 ключа, пробой по сток-истоку, драйвера целые.
Если б частота переключения была задрана - можно было списать на неуспевание переключиться, но 20кГц... Сквозняка нет, т.к. в штатном режиме при D=max ничего не горит. Малыми потерями обхожусь, т.к. питаюсь не от сети, а от источника с ограничением тока. На низком питании силовой части, +12, ничего не горит, не греется и источник питания ни о каком перегрузе не сообщает.
Кто-нибудь проходил этот уровень? У меня в запасе ни дров, ни ключей не осталось.
ещё могу добавить, что ключи стоят по 2 в параллель, и сгорает только один транзистор из двух, за ним - предохранитель и на этом дело и заканчивается.
--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
|
|
|
|
|
Dec 13 2011, 11:12
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 183
Регистрация: 22-06-05
Из: Таганрог
Пользователь №: 6 233

|
Цитата(Ydaloj @ Dec 13 2011, 13:27)  Мостовой инвертор. Питание силовое +300, драйверов и ШИМ +12. Две IR2113 с ключами IRFP460. Нужна схема.
--------------------
Правильно поставленный вопрос - половина ответа...
|
|
|
|
|
Dec 13 2011, 11:41
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799

|
Integrator1983, вопрос возник после случайного запуска инвертора с неподключенным трансформатором. То есть, как бы не может быть ничего криминального, если в безындуктивной цепи не будет нагрузки. Индуктивности печатного монтажа на такой частоте тоже не мешаются ничем. Резисторами в затворах тоже не злоупотреблял - 22 Ом, то есть за скоростными характеристиками не гнался. pr0m, схема стандартная, из даташита, плюс известные резисторы в шинах Vs у обеих микросхем. экспортировать из проекта времени нет сейчас, извиняйте.
--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
|
|
|
|
|
Dec 13 2011, 11:55
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 475
Регистрация: 6-02-10
Из: Москва
Пользователь №: 55 343

|
Цитата(Ydaloj @ Dec 13 2011, 13:27)  Впервые собираю мост, возникла проблема следующего характера. Может тов. Миллер? Да и вообще, бустреп со сдвигом уровня капризная штука
|
|
|
|
|
Dec 13 2011, 12:05
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 714
Регистрация: 31-08-09
Из: Харьков
Пользователь №: 52 114

|
Цитата как бы не может быть ничего криминального, если в безындуктивной цепи не будет нагрузки. Очень даже может. Трансформатор + выпрямитель (вернее, фильтр) - реактивная нагрузка, которая может весьма существенно влиять на режим коммутации ключей. Поэтому повторюсь - станьте осциллографом на затвор, желательно - на канал и ОБЯЗАТЕЛЬНО - трансформатором тока на ключ (или стойку) и аккуратно давайте напряжение на мост. Может, увидите что-то интересное, чего с трансформатором не будет никогда (например, как ключ открывается вопреки воле драйвера).
|
|
|
|
|
Dec 13 2011, 13:35
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 168
Регистрация: 22-05-09
Из: Киев
Пользователь №: 49 392

|
Цитата(Ydaloj @ Dec 13 2011, 14:41)  схема стандартная, из даташита, плюс известные резисторы в шинах Vs у обеих микросхем. образуется сквозняк, верхний ключ приоткрывается (линейный режим) по мере заряда бутсрепной емкости, хотя на входе драйвера верхнего ключа «0». В это время через нижний официально открытый ключ и протекает несанкционированный ток. Проследите внимательно, как появляется напряжение на затворе верхнего ключа во время заряда бутстрепа. В первый момент напряжение на бутстрепе равно нолю, драйвер закрыт, но всё напряжение заряда бутстрепа приложено к резистору в шине Vs, это напряжение через вывод Vs просачивается на вывод Hout. Дальнейший сценарий понятен. Прицепите взвешенные питания, - напасть должна пропасть. Если бутстреп зарядить до того как, то криминал не должен проявиться.
|
|
|
|
|
Dec 14 2011, 07:54
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 190
Регистрация: 1-12-09
Из: Харьков
Пользователь №: 53 982

|
Цитата(Andron55 @ Dec 13 2011, 16:35)  образуется сквозняк, верхний ключ приоткрывается (линейный режим) по мере заряда бутсрепной емкости, хотя на входе драйвера верхнего ключа «0». В это время через нижний официально открытый ключ и протекает несанкционированный ток. Проследите внимательно, как появляется напряжение на затворе верхнего ключа во время заряда бутстрепа. В первый момент напряжение на бутстрепе равно нолю, драйвер закрыт, но всё напряжение заряда бутстрепа приложено к резистору в шине Vs, это напряжение через вывод Vs просачивается на вывод Hout. Дальнейший сценарий понятен. Прицепите взвешенные питания, - напасть должна пропасть. Если бутстреп зарядить до того как, то криминал не должен проявиться. Полностью согласен. В алгоритме управления ключами обязательно, при таком способе питания драйверов, должен быть предусмотрен сначала включение нижних ключей, на время заряда бустрепной емкости, а потом только подача ШИМа на инвертор.! Иначе и с трансом гореть ключи будут.
Сообщение отредактировал K-Volodja - Dec 14 2011, 07:54
--------------------
|
|
|
|
|
Dec 14 2011, 08:37
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 141
Регистрация: 8-03-09
Из: Винница
Пользователь №: 45 834

|
Цитата(K-Volodja @ Dec 14 2011, 10:54)  Полностью согласен. В алгоритме управления ключами обязательно, при таком способе питания драйверов, должен быть предусмотрен сначала включение нижних ключей, на время заряда бустрепной емкости, а потом только подача ШИМа на инвертор.! Иначе и с трансом гореть ключи будут.  Это что то новенькое! Что за откровение еще? Никогда не заморачиваюсь, никакие меры по приоритету вкл. нижнего ключа не делаю, и не имею проблем с бутстрепом!
--------------------
"Крутизна" на траекторию полёта пули не влияет.
|
|
|
|
|
Dec 14 2011, 12:47
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 168
Регистрация: 22-05-09
Из: Киев
Пользователь №: 49 392

|
Цитата(K-Volodja @ Dec 14 2011, 10:54)  должен быть предусмотрен сначала включение нижних ключей, на время заряда бустрепной емкости, а потом только подача ШИМа на инвертор.! Иначе и с трансом гореть ключи будут. Не совсем так, а вернее совсем не так. Смотрите, в момент когда бутстреп ещё не заряжен, включается нижний ключ и начинается процесс заряда бутстрепа. Именно в этот момент процесса заряда бутстрепа приоткрывается верхний ключ (алгоритм описан выше), образуется классический сквозняк в стойке верхний/нижний. В такой ситуации жизнь стойки зависит от времени приоткрытого состояния верхнего ключа (времени заряда бутстрепной емкости до величины напряжения, когда драйвер выходит из состояния Undervoltage), от способности стойки выдержать токовый удар и т.д. Веною всему этому – падение напряжения (ток через него) на резисторе в шине Vs. В такой ситуации алгоритм начального заряда будстрепов должен обойтись без участия нижних ключей. Вначале бутстрепы следует зарядить с помощью третьих лиц, а уж потом, в процессе работы поддерживать их заряд классическим способом. Ещё замечу, что падение напряжения в каждом такте ШИМ на резисторе в шине Vs может вызывать неопрятности (короткие сквозняки стойки), образуя положительные «иголки» на затворе ключа. Отсюда лишний и нагрев, и малая жизнестойкость ключей. За этим нужно внимательно следить и применять соответствующие меры.
|
|
|
|
|
Dec 14 2011, 15:01
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 46
Регистрация: 24-11-09
Пользователь №: 53 833

|
возьмите пару PNP транзисторов и все проблемы уйдут на картинках сигналы на затворах полевиков
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Dec 14 2011, 16:55
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 781
Регистрация: 3-10-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 768

|
Цитата(Ydaloj @ Dec 13 2011, 12:27)  Мостовой инвертор. Питание силовое +300, драйверов и ШИМ +12. Две IR2113 с ключами IRFP460. Есть несколько опасных режимов работы такой схемы, которые могут привести к выгоранию силовых транзисторов. 1. Когда силовое питание подано, а питание драйверов и схемы управления (ШИМ) только нарастает. Схема ШИМ должна гарантированно обеспечить отсутствие импульсов открывания транзисторов на входе драйверов. 2. В отсутствии сигналов управления силовые транзисторы должны быть заперты, для этого нужно включить резисторы утечки с затворов на истоки. От 510 Ом до 4,7 кОм достаточно. 3. Эти резисторы будут дополнительно разряжать "бутстрепные" конденсаторы, среднее значение напряжения на них будет примерно Vb (от Vs) = (Vcc-VvdCharge-VrdsOnLo)*(Rleak/(Rleak+Rcharge) Vcc - напряжение питания драйвера VvdCharge - падение напряжения на "бутстрепном" диоде VrdsOnLo - падение напряжения на открытом нижнем ключе под рабочим (предельным) током Rleak - сопротивления утечки из п.2 Rcharge - сопротивление заряда "бутстрепного" конденсатора Емкость "бутстрепных" конденсаторов должна быть значительной, чтобы их разряд во время открытого состояния верхнего транзистора не переводил его в активный режим. 4. Раз Вы используете параллельное включение полевых транзисторов, то затвор каждого из них должен быть подсоединен к драйверу через "развязывающий" резистор, чтобы не влиять на соседний транзистор. Сопротивление резистора от 2 до 20 Ом, в зависимости от емкости затвора и частоты переключений. 5. Драйвер ИР2113 это два раздельных драйвера верхнего и нижнего ключей. В нем отсутствуют задержки на "мертвое" время и нет блокировки "времени перекрытия" включенного состояний ключей. Поэтому Ваш ШИМ модулятор должен иметь цепочки, формирующую "мертвое время" в работе ключей. А блокировка в модуляторе по "времени перекрытия" должна осуществляться до цепочек, формирующих "мертвое время". Теперь о желательном. Желательно заряжать "бутстрепные" конденсаторы до начала коммутации, как сказал Andron55. Например, принудительно открывая нижние ключи до начала работы. Желательно повысить напряжение питания драйвера до +15..+18 вольт. P.S. Выходной ток ИР2113 составляет +/- 2А, поэтому для Вашей частоты переключений необязательно ставить выключающий PNP транзистор, как советовал proba60, но выключающий диод поставить желательно.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|