реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Сгорают транзисторы в мосту
Ydaloj
сообщение Dec 13 2011, 09:27
Сообщение #1


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)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Integrator1983
сообщение Dec 13 2011, 11:03
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 714
Регистрация: 31-08-09
Из: Харьков
Пользователь №: 52 114



Один вопрос - зачем включать источник, работающий в штатном режиме, без трансформатора?

А вообще, плавно поднимая питание ЛАТРом, смотрите картину на затворе и ток в канале (можно в любой стойке). Также полезно посмотреть питание бутстрепа.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
pr0m
сообщение Dec 13 2011, 11:12
Сообщение #3


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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ydaloj
сообщение Dec 13 2011, 11:41
Сообщение #4


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)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SergCh
сообщение Dec 13 2011, 11:55
Сообщение #5


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Integrator1983
сообщение Dec 13 2011, 12:05
Сообщение #6


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).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andron55
сообщение Dec 13 2011, 13:35
Сообщение #7


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
K-Volodja
сообщение Dec 14 2011, 07:54
Сообщение #8


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


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
W^W
сообщение Dec 14 2011, 08:37
Сообщение #9


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.

biggrin.gif Это что то новенькое! Что за откровение еще? rolleyes.gif
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andron55
сообщение Dec 14 2011, 12:47
Сообщение #10


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.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ydaloj
сообщение Dec 14 2011, 15:00
Сообщение #11


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799



Andron55, предлагаете убрать резистор из Vs?


--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
proba60
сообщение Dec 14 2011, 15:01
Сообщение #12


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
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tiro
сообщение Dec 14 2011, 16:55
Сообщение #13


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
thickman
сообщение Dec 14 2011, 17:51
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 85
Регистрация: 16-11-11
Из: Смоленск
Пользователь №: 68 349



6. В приличных даташитах последовательно с внешним бустрепным диодом еще и резистор подрисовывают, айаровцы правда не заморачиваются, а зря, очень полезная штука этот резистор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tiro
сообщение Dec 14 2011, 17:57
Сообщение #15


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 781
Регистрация: 3-10-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 768



Цитата(thickman @ Dec 14 2011, 20:51) *
6. В приличных даташитах последовательно с внешним бустрепным диодом еще и резистор подрисовывают, айаровцы правда не заморачиваются, а зря, очень полезная штука этот резистор.


Он уже поставил резистор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 02:52
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01501 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016