|
|
  |
Инвертор DC/AC с синусом на выходе +96В/~220В 50Гц 4кВт |
|
|
|
Sep 16 2009, 21:39
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 16-12-04
Из: Украина, г. Комсомольск
Пользователь №: 1 502

|
Цитата(Прохожий @ Sep 17 2009, 01:14)  Так, от то ж. Пленочный конденсатор должен быть прямо на силовой части. Одна нога в точке соединения стоков верхних транзисторов, а вторая в точке соединения истоков нижних транзисторов. Там же желательны ограничители. Ноги конденсатора должны быть как можно короче. Еще можно поиграться со снабберами, которых у Вас нет вообще. Да сразу все стояло так как Вы говорите, а транзисторы вылетали на меньших нагрузках, но не проблема - переделаю, просто сейчас транзисторы разнесены далековато. А снабберы нигде не применял, как расчитать не знаю, да и кажется мне что они будут нагружать лишний раз полевики. По поводу двухступенчатой, вариант такой нарезать синус полпериода не меняя полярности, а инвертором переворачивать или при помощи DC/DC поднять напругу +350В и -350В и формировать синус полумостовым каскадом через фильтр? Первый вариант давно делал - плохо, второй так и не дали сделать надо быстрее, вообще делаю отцу - его не интересуют габариты, а интересует скорость. С ув. Сергей
|
|
|
|
|
Sep 16 2009, 21:47
|
Cундук
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269

|
Цитата(sna @ Sep 17 2009, 01:39)  Да сразу все стояло так как Вы говорите, а транзисторы вылетали на меньших нагрузках, но не проблема - переделаю, просто сейчас транзисторы разнесены далековато. А снабберы нигде не применял, как расчитать не знаю, да и кажется мне что они будут нагружать лишний раз полевики. По поводу двухступенчатой, вариант такой нарезать синус полпериода не меняя полярности, а инвертором переворачивать или при помощи DC/DC поднять напругу +350В и -350В и формировать синус полумостовым каскадом через фильтр? Первый вариант давно делал - плохо, второй так и не дали сделать надо быстрее, вообще делаю отцу - его не интересуют габариты, а интересует скорость. С ув. Сергей Второй вариант реализован в мощных бесперебойниках от АРС. Только напряжения там по 192 вольта в плечо, а не 350.
|
|
|
|
|
Sep 16 2009, 21:48
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 16-12-04
Из: Украина, г. Комсомольск
Пользователь №: 1 502

|
Цитата(rezident @ Sep 17 2009, 01:36)  Вот когда в КЗ сплавляется, тогда верю, что лавинный пробой произошел. Body diode это встроенный или "паразитный" диод в MOSFET. Он образуется при подключении подложки к истоку. Такова технология изготовления MOSFET. И хотя его (body diode) параметры специфицируются, но в таких схемах лучше применять внешний более быстродействующий диод Шоттки. Ставил я и отдельно диоды, характеристика работы не меняется. А как же полевики без диодов если это при технологии не избежно, или я не так понял? Я выложил схему, какая никакая но схема, никто не пишет что там где то грабли.
|
|
|
|
|
Sep 16 2009, 21:56
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 16-12-04
Из: Украина, г. Комсомольск
Пользователь №: 1 502

|
Цитата(Прохожий @ Sep 17 2009, 01:50)  Потому и не пишут, что на первый взгляд граблей нет, а на второй и третий сил уже нет... Ваша правда, закрутил мозги всем и время позднее,для первого раза итак постов много, аж на три страницы. Спасибо всем за помощь!  На работе не с кем обмозговать, вот и нашел отдушину С ув. Сергей
|
|
|
|
|
Sep 16 2009, 22:21
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 16-12-04
Из: Украина, г. Комсомольск
Пользователь №: 1 502

|
Цитата(Andrey_Y @ Sep 17 2009, 02:08)  Любопытно - ШИМят обе ноги моста или одна, а другая меандр 50Гц (ШИМят верхние ключи, а нижние 50Гц)? Но это не важно. Подозреваю проблему в hard switching одного ключа и большой скорости запирающего тока (сквозного тока) для body diode другого. У Вас решение этой проблемы как-то предусмотрено? Крутых body diodes не бывает. Бывают транзисторы-сборки с должными диодами, да и то отношусь к ним с опаской. Всегда лучше иметь решение по ограничению скорости тока. Бегом могу посоветовать снизить частоту ШИМа и замедлить фронты на включение. Так ли Вам нужна чистая синусоида и едва тёплые транзисторы, если это не надёжно? ШИМят обе ноги, хотя пробовал и с включением двух на меандр 50Гц, когда две вместе - лучше синус и не крутит его от нагрузки, да и переход в нуле правильный. Можно вот это по простому? "Подозреваю проблему в hard switching одного ключа и большой скорости запирающего тока (сквозного тока) для body diode другого. У Вас решение этой проблемы как-то предусмотрено?" Сразу и делал на частоте 2, 4, 8кГц - проблема не исчезла, но на 16кГц дроссель поменьше и тишина - не свистит! Но правда с защитой уже сложности - не успевает. Транзисторы не греются, по крайней мере после изменения частоты разницы в нагреве не обнаружил. Этот транзистор со встроенным диодом. Что Вы имеете ввиду ограничение скорости тока? Уменьшить ток на затворе - сделать по мягче включение? Кстати раньше стояли резисторы на затворах 8Ом - транзисторы вылетали при меньшей мощности, теперь поставил 18Ом - может еще уменьшить время открытия, а на закрытие оставить так же? В принципе ключи не греются.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Sep 16 2009, 23:11
|
Guests

|
Вы добавили информации, и похоже что на самом деле у Вас открывается транзистор на неуспевший закрыться встроенный(боди) диод противоположного транзистора.
Надо устранять... Ну на эту тему информации много...Как и о лечении радикулита (по О Генри)... Ну, какие-то способы более менее радикальные есть все же.... Хотя бы раз в 10 можно сократить импульс мощности...по времени...За счет увеличения рассеяния в статике например... Ну или долго думать и найти изящное решение. Их в общем-то для данной конфигурации под ногами не валяется... Но кто-то же должен...
|
|
|
|
|
Sep 16 2009, 23:32
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 6-12-08
Из: Minsk
Пользователь №: 42 259

|
Когда к открытому диоду прикладывают запирающее напряжение, ток рассасывания необходимо ограничить по амплитуде (иначе КЗ) и по скорости нарастания. Предельное значение скорости запирающего тока обычно указывается в data sheets, типовое значение 100A/uS, но лучше 80A/uS. У крутых диодов это 200A/uS. Если амплитуду и скорость тока не ограничить, то во-первых, для ключа КЗ, но он это переживёт, т.к. время малое, а вот в структуре транзистора второго ключа (который сейчас диод) возникает "шнурование" тока, т.е. ток собирается в очень узкий поток с большой плотностью, что приводит к локальному разогреву кристалла и пробою - во-вторых. В-третьих, КЗ по питанию приводит к большой накачке током паразитных индуктивностей с последующими выбросами напряжения и ужасным звоном, что особенно требует установки блокирующих конденсаторов по питанию непосредственно возле ключей и с короткими связями. Исходя из этого, скорость включения надо уменьшать. Это неизбежно приведёт к дополнительным потерям на включение, но уменьшит риск отказа по dI/dT. Обычно выключать можно быстро, но есть ещё параметр dU/dT для этого диода. Посмотрите data sheets, Absolute Maximum Ratings. Обычно между ключом и диодом включают небольшой дроссель для ограничения скорости тока. После запирания диода этот дроссель рекуперирует "отсосанный" заряд в источник или просто в резистор (зависит от величины заряда). В прикреплённом файле физика отказов, правда там расписано для ZVS, но суть та же. ZVS перестал быть - получи проблему, частоту увеличил - приблизился к hard - получи проблему.
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 05:25
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 284
Регистрация: 10-10-05
Из: Киев
Пользователь №: 9 440

|
Цитата(sna @ Sep 17 2009, 00:12)  Конечно у меня есть моменты когда первичка транса с конденсатором и дросселем висят в воздухе. А как правильный алгоритм? С ув. Сергей Цитата(sna @ Sep 17 2009, 01:21)  ШИМят обе ноги, хотя пробовал и с включением двух на меандр 50Гц, когда две вместе - лучше синус и не крутит его от нагрузки, да и переход в нуле правильный. sna, Вы сами ответили на свой вопрос. orthodox, мне кажется что в таком инверторе работающем на индуктивную нагрузку основной режим включения транзисторов это hard, т.к. эта схема типичный частотный привод (только однофазный) и транзистор открывается на неуспевший закрыться встроенный(боди) диод противоположного транзистора по определению.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Sep 17 2009, 09:03
|
Guests

|
Цитата(Andrey_Y @ Sep 17 2009, 02:32)  Когда к открытому диоду прикладывают запирающее напряжение, ток рассасывания необходимо ограничить по амплитуде (иначе КЗ) и по скорости нарастания. Предельное значение скорости запирающего тока обычно указывается в data sheets, типовое значение 100A/uS, но лучше 80A/uS. У крутых диодов это 200A/uS. Если амплитуду и скорость тока не ограничить, то во-первых, для ключа КЗ, но он это переживёт, т.к. время малое, а вот в структуре транзистора второго ключа (который сейчас диод) возникает "шнурование" тока, т.е. ток собирается в очень узкий поток с большой плотностью, что приводит к локальному разогреву кристалла и пробою - во-вторых. В-третьих, КЗ по питанию приводит к большой накачке током паразитных индуктивностей с последующими выбросами напряжения и ужасным звоном, что особенно требует установки блокирующих конденсаторов по питанию непосредственно возле ключей и с короткими связями. Исходя из этого, скорость включения надо уменьшать. Это неизбежно приведёт к дополнительным потерям на включение, но уменьшит риск отказа по dI/dT. Обычно выключать можно быстро, но есть ещё параметр dU/dT для этого диода. Посмотрите data sheets, Absolute Maximum Ratings. Обычно между ключом и диодом включают небольшой дроссель для ограничения скорости тока. После запирания диода этот дроссель рекуперирует "отсосанный" заряд в источник или просто в резистор (зависит от величины заряда). В прикреплённом файле физика отказов, правда там расписано для ZVS, но суть та же. ZVS перестал быть - получи проблему, частоту увеличил - приблизился к hard - получи проблему. +500 в мемориз... повесить над столом каждого разработчика преобразователей... Цитата(ZVA @ Sep 17 2009, 08:25)  orthodox, мне кажется что в таком инверторе работающем на индуктивную нагрузку основной режим включения транзисторов это hard, т.к. эта схема типичный частотный привод (только однофазный) и транзистор открывается на неуспевший закрыться встроенный(боди) диод противоположного транзистора по определению. Ну, как минимум использовать быстрые диоды вместо встроенных... Даже в низковольтных ключах , где время восстановления бывает 30-50 нан, и то есть смысл шунтировать шоттками в таких случаях... А чем больше напряжение - тем больше время восстановления...В 500 вольтовых уже до 1000 нан, а это ни в какие ворота для hard с индуктивной нагрузкой... Отвязаться конечно сложнее - минимум пара быстрых диодов нужна. Это по простому. На самом деле структура популярная, а эта проблема - одна из базовых, иногда наворачивают довольно сложные решения чтобы обойти это. А иногда просто вгоняют абы вошло в допустимый режим во все диапазоне нагрузок - и Бог с ним, это чаще...
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 09:42
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 16-12-04
Из: Украина, г. Комсомольск
Пользователь №: 1 502

|
Привет всем! Ребята спасибо за ответы!  Буду постепенно отвечать. Цитата(orthodox) Вы добавили информации, и похоже что на самом деле у Вас открывается транзистор на неуспевший закрыться встроенный(боди) диод противоположного транзистора. Итак включение ключа на диод, нарисовал на схеме моста стрелки направления тока для двух вариантов, в первом открыты транзисторы VT1,VT4, во втором открываются диоды VD2,VD3 - правильно? Значит при большом токе накачки заряда обратный ток большой и увеличивается время на сброс накопленной энергии в кондеры питания через диоды VD2,VD3, а значит есть вероятность что диоды еще все не сбросили а транзисторы VT1,VT4 уже открываются и получается КЗ в цепях VT1-VD2 и VT4-VD3 - правильно? Какая цепь шусрее - та и с большим током убъет переходы. Но похоже эти встречные токи постоянно, но опасны при увеличении нагрузки, а значит все таки ключи должны были грется до подачи нагрузки, или эти сквозные токи транзистор-диод были ничтожны?
Цитата(orthodox) Надо устранять... Ну на эту тему информации много...Как и о лечении радикулита (по О Генри)... Ну, какие-то способы более менее радикальные есть все же.... Хотя бы раз в 10 можно сократить импульс мощности...по времени...За счет увеличения рассеяния в статике например... Ну или долго думать и найти изящное решение. Их в общем-то для данной конфигурации под ногами не валяется... Но кто-то же должен... Согласен, надо устранять. Каким образом сократить импульс мощности по времени? За счет увеличения рассеяния в статике - это как? Может все таки увеличить сопротивление резисторов на затворах, тем самым сделать мягче включение транзисторов? Еще раз повторюсь: когда стояли резисторы в затворах 8Ом - вылетали ключи при меньшей мощности и схемка как-то жестко работала, теперь стоит 18Ом - уже мягче но... Может увеличить до 30Ом на открытие, а на запирание через диод 18Ом? Есль еще старое решение, заложенное в ПП под оптрон 6N137, выход которого подключается на логику для блокировки на каждое плечо отдельный вход, сейчас - это в схеме запаяно на разрешение, если это вариант стоит рассматривать тогда нарисую схемку для обсуждения. Ее когда-то откинул, так как не понравилась работа инвертора, почему не помню. Большая просьба разъеснять без сложных терминов как для чайника, а то вроде понятно но вдруг не то понял. С ув. Сергей
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Sep 17 2009, 09:58
|
Guests

|
Цитата(sna @ Sep 17 2009, 12:42)  Согласен, надо устранять. Каким образом сократить импульс мощности по времени? За счет увеличения рассеяния в статике - это как? Может все таки увеличить сопротивление резисторов на затворах, тем самым сделать мягче включение транзисторов? Еще раз повторюсь: когда стояли резисторы в затворах 8Ом - вылетали ключи при меньшей мощности и схемка как-то жестко работала, теперь стоит 18Ом - уже мягче но... Может увеличить до 30Ом на открытие, а на запирание через диод 18Ом? Есль еще старое решение, заложенное в ПП под оптрон 6N137, выход которого подключается на логику для блокировки на каждое плечо отдельный вход, сейчас - это в схеме запаяно на разрешение, если это вариант стоит рассматривать тогда нарисую схемку для обсуждения. Ее когда-то откинул, так как не понравилась работа инвертора, почему не помню. Ну, выгоднее будет наверное использовать быстрые диоды последовательно-параллельно ключам. Чтобы вообще не включался внутренний диод. Замедлять включение по энергетике не так выгодно, по моему. В смысле, больше рассеяние тепла будет. Лучше и то и другое - и диоды побыстрее, и замедлить, но не так сильно... А какие транзисторы-то кстати? Попробуйте с дросселями поиграться, с насыщаемыми например. Может что-то придумается... Но это уже будет нестандартное решение и не обязательно простое... Но круто зато, если получится их туда пристроить... Тут только могу для хода рассуждений немного помочь - проблема с ними в том, что надо перемагничивать успевать за время минимальной длительности рабочего импульса. А бонус в том, что энергии насыщаемый дроссель копит очень мало и ее можно сбросить даже в RC клампер, хотя бы и десятки ампер пропускал... Второй бонус - можно перемагничивать через дополнительную обмотку - это уже МУ он же MAGamp(отдельной логикой с гальванической развязкой), лишь бы витков в ней не было слишком много (емкость пересчитывается в основную обмотку в квадрате и мешает потом). Прекрасным решением было бы перемагничивание при помощи постоянного магнита например - но магнитная цепь у НД без зазора, так что непонятно как туда магнит встроить...
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 09:59
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(ZVA @ Sep 17 2009, 07:25)  orthodox, мне кажется что в таком инверторе работающем на индуктивную нагрузку основной режим включения транзисторов это hard, т.к. эта схема типичный частотный привод (только однофазный) и транзистор открывается на неуспевший закрыться встроенный(боди) диод противоположного транзистора по определению. Интересно, а "мёртвого" времени между включениями транзисторов для спада тока через боди-диоды недостаточно? Цитата(orthodox @ Sep 17 2009, 11:03)  Ну, как минимум использовать быстрые диоды вместо встроенных... Даже в низковольтных ключах , где время восстановления бывает 30-50 нан, и то есть смысл шунтировать шоттками в таких случаях... Так тогда нужно ведь такие диоды ещё и последовательно с ключами ставить? Иначе быстрые внешние диоды быстро закроются, а внутренние-то всё равно...
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|