|
Силовой преобразователь на IGBT-модулях |
|
|
|
Feb 28 2005, 08:52
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 15
Регистрация: 6-08-04
Из: С-Петербург
Пользователь №: 458

|
Всем привет! Есть задача спроектировать силовой преобразователь для пуска двигателя с применением IGBT-модулей (PM100DSA120 "Mitsubushi", или аналогичный). В мануале дан пример разводки и используется 3-х слойная печатная плата. Объясните пожалуйста, кто знает, оправдано ли применение 3-слойной платы? и может кто знает какие-либо грабли, на которые можно наступить? Премного благодарен за любые разумные советы.
|
|
|
|
|
Feb 28 2005, 15:10
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 46
Регистрация: 21-06-04
Пользователь №: 80

|
Присоединяюсь к просьбе автора темы. Может кто подскажет теорию, application notes, faq и т.п. вещи по работе с IGBT. В моем случае необходимо проработать вопрос о возможности реализации преобразователя(инвертора) на IGBT для разогрева металлических болванок в индукционных печах. Там немного больше токи (до 1500А) чем при управлении асинхронными двигателями. Поверхностный просмотра сайта Mitsubishi показал, что самые мощные модули CM1000HA-24H рассчитаны на ток 1000А. Сразу возникает вопрос о том, как обеспечить 1500А, есть ли готовые модули на такой ток?
|
|
|
|
|
Feb 28 2005, 15:57
|

Знающий
   
Группа: Модераторы
Сообщений: 804
Регистрация: 1-12-04
Пользователь №: 1 283

|
To fsb Вот парочка статеек из журнала Электронные компоненты по преобразователям и по IGBT фирмы Mitsubushi To karabas IGBT-модули на требуемый вами ток выпускает компания SEMIKRON Прикрепляю сравнительные характеристики модулей
--------------------
Иван Сусанин - первый полупроводник
|
|
|
|
|
Feb 28 2005, 16:43
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 28-02-05
Пользователь №: 2 932

|
Обычно вопросы с токами в мощных инверторах решаются параллельным включением нескольких (до 12-24 шт на мост и более) не очень мощных IGBT или Power MOSFET транзисторов. Упрощенно схемотехника приблизительно такая - стоки-истоки включаются параллельно, затворы через резюки подключаются к драйверу H-моста, драйвер соответственно управляется контроллером.... Естественно придется помучаться с согласованием всего этого хозяйства, и управляющей программой  . Работа конечно долгая и нудная, но в итоге это работает.
|
|
|
|
|
Mar 1 2005, 07:46
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 272
Регистрация: 17-01-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 2 018

|
Цитата Упрощенно схемотехника приблизительно такая - стоки-истоки включаются параллельно Верно для полевых тр-ов, насчёт IGBT - не уверен. Как быть с зависимостью падения напряжения от температуры?
--------------------
/* Всё хорошо в меру. */
|
|
|
|
|
Mar 1 2005, 08:11
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 15
Регистрация: 6-08-04
Из: С-Петербург
Пользователь №: 458

|
[quote=Alexandr,Feb 28 2005, 18:57] To Alexandr, спасибо за статейки, немного понимания уже появилось. В прицепленном мануале на рис. 6.37, стр.21 нарисована плата управления многослойная, нужна ли такая сложная или можно все упростить?
|
|
|
|
|
Mar 1 2005, 18:13
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 28-02-05
Пользователь №: 2 932

|
Цитата(Vitёk @ Mar 1 2005, 10:46) Цитата Упрощенно схемотехника приблизительно такая - стоки-истоки включаются параллельно Верно для полевых тр-ов, насчёт IGBT - не уверен. Как быть с зависимостью падения напряжения от температуры? Температуру надо отслеживать в любом случае, контроллером через термодатчики на каждой транзисторной сборке, и корректировать соответственно режимы работы моста.
|
|
|
|
|
Mar 1 2005, 18:58
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 272
Регистрация: 17-01-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 2 018

|
Говоря о температуре, я имел в вид следующее: у ПТ, начиная с какого-то определённого тока (зависит от типа прибора) и до максимального, зависимость сопротивления канала от температуры положительная. За счет этого обеспечивается температурная стабилизация (выравнивание температур) у паралельно включённых полевиков. У биполярных же транзисторов температурная зависимость - отрицательная, что может приводить к разогреву одного прибора, вплоть до выхода его из строя, в то время как остальные остануться относительно холодными. Для уменьшения этого эффекта добавляется резистор в разрыв эмитерной цепи, свой для каждого тр-ра. Этот способ имеет три недостатка: 1. резистор рассеивает мощность, то есть просто нагло греется; 2. больших токах транзистор может войти линейный режим, и это приведёт к выделению ещё бОльших количеств тепла на переходе; 3. этот температурный эффект хоть и ослабляется, но не устраняется до конца. Номинал эмитерного резистора является компромисом между собственной рассеиваемой мощностью и эффективностью температурной стабилизации. Более того, не устраняется эффект "слияния горячих точек" внутри самого БТ. Для избежания этого желательно лепить транзисторы с большим запасом по току. Насколько я помню, IGBT представляет собой гибрид полевого и биполярного транзисторов, причём силовым является биполярный.Такие вот пироги... Всё же думаю, что для разогрева металлических болванок лучшим вариантом являются именно они. Чисто ИМХО...
--------------------
/* Всё хорошо в меру. */
|
|
|
|
|
Mar 2 2005, 00:58
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 28-02-05
Пользователь №: 2 932

|
Цитата Одним из основных недостатков обычных IGBT-транзисторов является отрицательный температурный коэффициент (ТК) по напряжению насыщения (VCE(on)), что нарушает баланс токов при параллельном соединении транзисторов. PT IGBT Advanced Power Technology Power MOS 7® нового поколения позволяет достаточно просто осуществлять параллельное включение устройств. Проблема действительно имела место быть, но в принципе на сегодня уже можно найти достаточно много решений от разных производителей. Так что греть болванки можно и IGBT
|
|
|
|
|
Mar 2 2005, 14:39
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 46
Регистрация: 21-06-04
Пользователь №: 80

|
Что интересно, на счет ТК разные авторы имеют разное мнение. Вот цитата из статьи, скачанной по ссылке (Preobrazovat.rar) выше: -------------- При современном уровне производства IGBT максимальный постоянный ток. пропускаемый одним кристаллом, составляет порядка 100 А. Поэтому в силовом модуле приходится использовать параллельное соединение нескольких чипов IGBT. Так как IGBT имеют положительный температурный коэффициент, а современная технология их производства обеспечивает малый разброс параметров, параллельное соединение далее большого количества чипов не является проблемой.
|
|
|
|
|
Mar 2 2005, 14:47
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 46
Регистрация: 21-06-04
Пользователь №: 80

|
Цитата(Vjacheslav @ Feb 28 2005, 18:19) Ох не дело Вы затеяли. Лучше бы обратить внимание на тиристоры, если Вас интересует чтобы Ваш нагреватель работал в цеху "как часы". А можно вас попросить более подробно рассказать о том, чем лучше тиристоры? У вас был опыт использования как тиристоров, так и IGBT в реальном устройстве, и эксперимент показал что последние более "капризны"?
|
|
|
|
|
Mar 11 2005, 12:35
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 163
Регистрация: 9-03-05
Пользователь №: 3 170

|
Цитата(karabas @ Mar 2 2005, 19:39) Так как IGBT имеют положительный температурный коэффициент, а современная технология их производства обеспечивает малый разброс параметров, параллельное соединение далее большого количества чипов не является проблемой. Так потому их и собирают в модули, и модули эти стоят намного дороже чем транзисторы по отдельности в сумме на такой же ток, из-за того, что все транзисторы в модуле подобраны друг к другу по ТК.
--------------------
Женщины носят кофточки прям на голо тело. Как не выпить водочки за такое дело?
|
|
|
|
4 чел. читают эту тему (гостей: 4, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|