реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Муки выбора силового транзистора
SmartRed
сообщение Sep 19 2011, 16:14
Сообщение #16


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466



Цитата(Прохожий @ Sep 18 2011, 04:19) *
Скорость спада тока никто ключевыми транзисторами не регулирует.
Может произойти небольшой бабах (или большой, как повезет).
Для этого надо придумывать специальные демпферные цепи.


Отстали вы от жизни.
Уже давно и успешно применяется обратная связь в драйверах по напряжению на ключе для ограничения выбросов при закрывании.

Прикрепленный файл  PEE_2009_12_Advanced_Active_Clamping.pdf ( 492.59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 201

Прикрепленный файл  pelincec2005.pdf ( 355.85 килобайт ) Кол-во скачиваний: 461
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Прохожий
сообщение Sep 19 2011, 16:45
Сообщение #17


Cундук
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269



Цитата(SmartRed @ Sep 19 2011, 20:14) *
Отстали вы от жизни.
Уже давно и успешно применяется обратная связь в драйверах по напряжению на ключе для ограничения выбросов при закрывании.

Это дело известно со времен первого электронного коммутатора от зажигания автомобиля.
Оно применимо лишь для низких частот и для низких напряжений.
С которыми я, увы, дела не имею.
При высоких частотах коммутации суммарные динамические потери на ключевом элементе будут очень большими.
Посему ставят специальные R-L-D-C цепи, называемые снабберами.
Они и принимают на себя удары стихии в виде нескомпенсированных индуктивно емкостных выбросов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр просто
сообщение Sep 19 2011, 20:28
Сообщение #18


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 5-02-07
Пользователь №: 25 047



Цитата(Прохожий @ Sep 19 2011, 20:45) *
Это дело известно со времен первого электронного коммутатора от зажигания автомобиля.
Оно применимо лишь для низких частот и для низких напряжений.
С которыми я, увы, дела не имею.
При высоких частотах коммутации суммарные динамические потери на ключевом элементе будут очень большими.
Посему ставят специальные R-L-D-C цепи, называемые снабберами.
Они и принимают на себя удары стихии в виде нескомпенсированных индуктивно емкостных выбросов.

А вот в такой схеме чем лучше всего гасить выбросы, величина импульса тока до 4 ка.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmartRed
сообщение Sep 20 2011, 05:00
Сообщение #19


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466



Цитата(Прохожий @ Sep 19 2011, 23:45) *
Это дело известно со времен первого электронного коммутатора от зажигания автомобиля.
Оно применимо лишь для низких частот и для низких напряжений.
С которыми я, увы, дела не имею.
При высоких частотах коммутации суммарные динамические потери на ключевом элементе будут очень большими.
Посему ставят специальные R-L-D-C цепи, называемые снабберами.
Они и принимают на себя удары стихии в виде нескомпенсированных индуктивно емкостных выбросов.


Да, частоты низкие, килогерц до десяти, в зависимости от задачи, а насчет низких напряжений вы порогячились: сила от двенадцатого класса и выше - типичные задачи силовой электроники.
Рекурперационные снабберы городить сильно сложно, а диссипирующие не просто и дорого (заказные планарные резисторы, куча механики...)
Гораздо проще взять прибор с запасом и ограничить dI/dt.

У ТС кстати, единичные импульсы. Сеять тепло в правильных приборах - то что доктор прописал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmartRed
сообщение Sep 20 2011, 08:01
Сообщение #20


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466



Цитата(Александр просто @ Sep 20 2011, 03:28) *
А вот в такой схеме чем лучше всего гасить выбросы, величина импульса тока до 4 ка.

А откуда 4 кА, если 10/4m = 2 kA ?
У вас L/R = 0.25 mS. Оптимистичная оценка для минимальной длительности импульса тока 1 mS.
И с максимальной длиной импульса у вас фиаско какое то... Емкости накопителя категорически недостаточно.
Я бы вместе с каждым из ключей поставил бы диод в питание на соответствующий импульсный ток.
Шустрые сильноточные драйвера городить нет никакого смысла. У вас постоянная времени 250 микросекунд!
За несколько микросекунд откроете ключи и хорошо.
Выключайте также неспешно, и не придется бодаться с индуктивностью монтажа.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр просто
сообщение Sep 20 2011, 08:14
Сообщение #21


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 5-02-07
Пользователь №: 25 047



Цитата(SmartRed @ Sep 20 2011, 12:01) *
А откуда 4 кА, если 10/4m = 2 kA ?
У вас L/R = 0.25 mS. Оптимистичная оценка для минимальной длительности импульса тока 1 mS.
Я бы вместе с каждым из ключей поставил бы диод в питание на соответствующий импульсный ток.
Шустрые сильноточные драйвера городить нет никакого смысла. У вас постоянная времени 250 микросекунд!
За несколько микросекунд откроете ключи и хорошо.
Выключайте также неспешно, и не придется бодаться с индуктивностью монтажа.


Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе 25 вольт, отсюда и ток, который я указал, просто оно регулируется от 3 до 25 вольт.
В макете использую 12 штук IRFB3006 и драйвер IXDD414, пока получить время выхода импульса на рабочий ток быстрее чем за 200 микросекунд не удается, да и не сильно надо , а вот сделать плавный спад тока очень желательно, но может возникнуть ситуация, когда транзистор еще открыт, а цепь разорвалась из за искрения, как тогда защитить транзисторы?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NGK
сообщение Sep 20 2011, 13:45
Сообщение #22


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 124
Регистрация: 7-02-07
Из: Москва
Пользователь №: 25 142



Цитата(Александр просто @ Sep 19 2011, 18:47) *
А где таких зверьков брать, что то ни цен ни наличия. Наверное заказные позиции ?

Microsemi точно есть в Дижики. Ixys в РФ вроде бы доступен, надо смотреть дилеров и звонить/писать им.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SNGNL
сообщение Sep 20 2011, 14:00
Сообщение #23


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 937
Регистрация: 1-09-08
Пользователь №: 39 922



Попробуйте применить тиристор (таблетку) на килоамперный диапазон, сие получше будет, нежели изощрения с защитой и т. д.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Прохожий
сообщение Sep 20 2011, 16:04
Сообщение #24


Cундук
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269



Цитата(SmartRed @ Sep 20 2011, 09:00) *
Гораздо проще взять прибор с запасом и ограничить dI/dt.

С баяном это не прокатит.
Слишком по-разному элементарные транзисторы будут реагировать на этот хак.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр просто
сообщение Sep 20 2011, 16:40
Сообщение #25


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 5-02-07
Пользователь №: 25 047



Цитата(NGK @ Sep 20 2011, 17:45) *
Microsemi точно есть в Дижики. Ixys в РФ вроде бы доступен, надо смотреть дилеров и звонить/писать им.


За 200 долларов там и тут будет 250, итого не меньше 1000 баксов только за силовые транзисторы. Я взял сегодня за 2500 руб. 24 штуки IRFS3006-7PPbF, этого должно хватить на токи до 4ка.
Согласен, возни больше и требования жесткие, но разница в цене больше чем в 10 раз того стоит.
К тому же ремонтопригодность модуля нулевая, а транзистор заменил и все.

Цитата(SNGNL @ Sep 20 2011, 18:00) *
Попробуйте применить тиристор (таблетку) на килоамперный диапазон, сие получше будет, нежели изощрения с защитой и т. д.



К сожалению нельзя, используется два импульса , один за другим, с разрывом токовой цепи.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Прохожий
сообщение Sep 20 2011, 16:48
Сообщение #26


Cундук
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269



Цитата(Александр просто @ Sep 20 2011, 20:38) *
За 200 долларов там и тут будет 250, итого не меньше 1000 баксов только за силовые транзисторы. Я взял сегодня за 2500 руб. 24 штуки IRFS3006-7PPbF, этого должно хватить на токи до 4ка.
Согласен, возни больше и требования жесткие, но разница в цене больше чем в 10 раз того стоит.
К тому же ремонтопригодность модуля нулевая, а транзистор заменил и все.

В баяне просто так транзистор не заменишь.
В модуле все работы по подбору кристаллов и их одинаковой разварке выполнены за Вас.
Так же выполнены работы по выравниванию температуры на элементарных кристаллах за счет корпуса.
Проведена отбраковка всех модулей, не отвечающих требованиям, во всем температурном диапазоне.
Поэтому они и стоят намного дороже.
Нам удалось реально подружить только 4 IGBT в параллель в максимуме.
На это ушло значительное время, пока отрабатывался конструктив этого дела и стендовое оборудование.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmartRed
сообщение Sep 20 2011, 18:03
Сообщение #27


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466



Цитата(Прохожий @ Sep 20 2011, 23:04) *
С баяном это не прокатит.
Слишком по-разному элементарные транзисторы будут реагировать на этот хак.


Можно сделать оценки.

Берем 24 ключа IRFS3006-7PPbF.
Делаем фронты напряжения и тока по 1 микросекунде.
Импульсная мощность (4000/24)*25/2 = 2.1 кВт
Для двух микросекунд и одиночного импульса имеем динамическое тепловое сопротивление около 2.5е-3 градус на Ватт.
Получаем dT всего 5.3 градуса за переключение.
Даже если будет перекос в динамике на порядок - не смертельно.
Потери проводимости дают dT порядка 12 градусов за 10 mS.

Можно завалить фронты еще сильнее.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр просто
сообщение Sep 20 2011, 19:27
Сообщение #28


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 5-02-07
Пользователь №: 25 047



Цитата(SmartRed @ Sep 20 2011, 22:03) *
Можно сделать оценки.

Берем 24 ключа IRFS3006-7PPbF.
Делаем фронты напряжения и тока по 1 микросекунде.
Импульсная мощность (4000/24)*25/2 = 2.1 кВт
Для двух микросекунд и одиночного импульса имеем динамическое тепловое сопротивление около 2.5е-3 градус на Ватт.
Получаем dT всего 5.3 градуса за переключение.
Даже если будет перекос в динамике на порядок - не смертельно.
Потери проводимости дают dT порядка 12 градусов за 10 mS.

Можно завалить фронты еще сильнее.

У меня никак не получается одна микросекунда, 200 получается, вот график нарастания тока в импульсе длительностью 1 миллисекунда, и это при токе всего 1200 ампер. График снят с шунта, включенного вместо нагрузки.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SNGNL
сообщение Sep 20 2011, 22:46
Сообщение #29


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 937
Регистрация: 1-09-08
Пользователь №: 39 922



Цитата(Александр просто @ Sep 20 2011, 21:40) *
К сожалению нельзя, используется два импульса , один за другим, с разрывом токовой цепи.

Несколько накопителей с ключами на общую нагрузку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tiro
сообщение Sep 20 2011, 23:38
Сообщение #30


Знающий
****

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



Цитата(Александр просто @ Sep 20 2011, 11:14) *
Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе 25 вольт, отсюда и ток, который я указал, просто оно регулируется от 3 до 25 вольт.
В макете использую 12 штук IRFB3006 и драйвер IXDD414, пока получить время выхода импульса на рабочий ток быстрее чем за 200 микросекунд не удается, да и не сильно надо , а вот сделать плавный спад тока очень желательно, но может возникнуть ситуация, когда транзистор еще открыт, а цепь разорвалась из за искрения, как тогда защитить транзисторы?


1) Александр, демпферную цепь нужно поставить на каждый транзистор, а затем соединять ключи параллельно.
2) Не жалейте транзисторов в драйверах затворов, хоть на каждый транзистор поставьте свой повторитель, чтобы обеспечить необходимые скоростные параметры переключения.
3) Важно в каждом ключике обеспечить минимальную индуктивность в демпферной цепи, причем транзисторы должны иметь запасы по напряжению. Это все считается.
4) Если транзистор открыт, то искрение ему не страшно. Искрить будеть место разрыва.

Если прекращать ток в 100 А за 100 нс на индуктивности в 10 нГн, то перенапряжение будет 10 В. 10 нГн вы уже будете иметь только на выводах транзистора, даже без учета трасс. Транзисторы на 50 В в Вашей ситуации это минимум.

Параллелить MOSFET попроще, у них сопротивление канала растет с температурой, в отличие от IGBT. Только надо иметь в виду, что разброс по току все равно будет и нужно иметь запас.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3 >
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 - 17:33
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0153 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016