Вопрос по IR213x Опции

[Matic]

Здравствуйте!

В Design Tip http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt94-11.pdf между эмиттером верхних драйверов и выводами драйвера VS1,VS2,VS3 стоят резисторы 47 Ом.

Вопрос: Зачем они?

Сообщение отредактировал Matic - Oct 13 2011, 11:20

[НЕХ]

Потому, что эмиттеры верхних ключей так и норовят выпрыгнуть намного ниже питания после резкого восстановления диодов при помощи паразитных индуктивностей монтажа. Открытие диодов также сопровождается повышенным напряжением на них - до десятка Вольт.
Резисторы уберегут бутстрепные конденсаторы от чрезмерного перезаряда при этих переходных процессах и драйвер от опасных перенапряжений.

Сообщение отредактировал НЕХ - Oct 13 2011, 12:39

[Matic]

Потому, что эмиттеры верхних ключей так и норовят выпрыгнуть...

Спасибо!

А сопротивление этих резисторов по какому принципу выбирать? или 47 Ом и не париться?

Немного покапавшись нашел еще один Design Tip: http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt93-6.pdf

Здесь еще добавлены диоды D4,D5,D6.

Соответственно вопрос тотже: каково их предназначение.

[НЕХ]

Для того же - пин VS не опускался слишком низко.
Номинал резистора - около 10 Ом, обычно. Зависит от транзисторов и монтажа....
Не париться, а думать. Всегда.

[In_an_im_di]

Соответственно вопрос тотже: каково их

В этом документе разжевано что зачем и почему, лучше почитать и вникнуть, товарищи правильно сказали.
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-6076.pdf

Если знать как и на макете это измерять, то можно научиться делать довольно надежные схемы.

[Прохожий]

В этом документе разжевано что зачем и почему, лучше почитать и вникнуть, товарищи правильно сказали.
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-6076.pdf

Если знать как и на макете это измерять, то можно научиться делать довольно надежные схемы.

Слова "бутстрепная емкость" и "надежность" не сочетаются в принципе.
В настоящий момент существует много дешевых решений, исключающих сие техническое недоразумение.

[In_an_im_di]

Слова "бутстрепная емкость" и "надежность" не сочетаются в принципе.

Знаете, применение драйвера верхнего ключа не обязывает питать этот драйвер от бутстрепа, ничто не мешает запитать его от "плавающей" обмотки, если бюджет позволяет, конечно. Тут все очень витиевато потому, что кому-то на производстве колечко намотать-головная боль, дай им микросхему вместо кольца, ну и тд.

[Matic]

Вопрос к _Pasha, ну или каму другому, кто в курсе.

В одном из постов Вы писали: "ir2130 - не надо, лучше ir2132, потому что 25А при переключении на таком большом дедтайме, как у 2130, создаст невыносимую помеховую обстановку"

Я считал что в большом дедтайме нет ничего плохого (ну если он не совсем большой и не снижает заметно действующее значение выходного напряжения). Всегда думал, что главное не допустить сквозняков (т.е. чтобы дедтайме не был слишком маленьким).

Разъясните пожалуйста по поводу помех при большом мертвом времени и если можно дайте совет по его подбору или ссылку на методику какую.

[Matic]

При включении инвертора без нагрузки на резисторе 0,04 Ома между Vss м COM наблюдаются пики напряжений до 200 мВ, т.е. есть пиковые токи до 5А!!!
Откуда они могут взяться? На выходе инвертора нет ничего, даже LC цепь убрал.

Осциллограмма:


При подключении двигателя выброс напряжения увеличивается примерно до 700мВ:


При этом инвертор работает, двигатель крутиться. Драйвер скорее всего не успевает сработать, т.к. у него задержка защиты 1мкс.

Первое подозрение на сквозные токи, но мертвое время 5мкс, вроде бы должно хватать.

Может кто-то сталкивался с такой проблемой?

Кто что может сказать по этому поводу?

Прежде, чем выкладывать картинки, сжимайте изображения!!!
Сотый раз повторяю.
Модератор.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 16 2011, 19:51

Причина редактирования: пренебрежение размерами приаттаченных файлов

[Matic]

Поставил паралельно транзисторам резисторы 100 КОм, выбросы напряжения на резисторе между Vss и COM уменьшились ровно в два раза на холостом ходу. Под нагрузкой все осталось без изменений. Кто что может сказать по этом поводу?


К сожалению это не единственная проблема, двигатель еще издает звуки с частотой PWM. От этого можно конечно избавиться с помощью SIN-фильтра (но в данном случае это не вариант) или увеличив частоту килогерц до 12, но этот вариант тоже не очень, т.к. не хочется допольнительно подогревать транзисторы когда двигатель и на 1.5-2 КГц работает не плохо (но свистит собака).
Раньше был опыт работы с более мощными двигателями от 50 до 100 КВт и таких проблем не было, а тут с 1 КВт...
В чем причина этих звуков и как с ними бороться?

[Matic]

Еще раз здравствуйте!

Ни как ни могу избавиться от сквозных токов при переключении транзисторов.

Вот осциллограммы напряжений затвор - эмиттер:





На них видно, что после окончания мертвого времени и включении другого транзистора на затворе этого появляется импульс напряжения, подскажите, пожалуйста, откуда он берется, и главное как с ним бороться?

Неужели придется городить схему для формирования отрицательного напряжения на затворе, для избегания таких произвольных открытий и как следствие сквозных токов.

[barabek]

На них видно, что после окончания мертвого времени и включении другого транзистора на затворе этого появляется импульс напряжения, подскажите, пожалуйста, откуда он берется, и главное как с ним бороться?

А это не наводка на щуп осциллографа?

[Matic]

А это не наводка на щуп осциллографа?

Нет это не наводка, т.к. эту осциллограмму пробовал снимать даже без силового напряжения, т.е. был запитан только драйвер с микроконтроллером, а на транзисторах напряжения не было. Картина была та же самая. При подаче силового напряжения также можно увидеть броски тока на токоизмерительном резисторе в этот момент (осциллограммы были приведены выше).

[НЕХ]

не переживайте - Вы просто впервые видите процессы перезарядки ёмкостей коллектор-затвор и коллектор-эмиттер.

[Matic]

не переживайте - Вы просто впервые видите процессы перезарядки ёмкостей коллектор-затвор и коллектор-эмиттер.

Вместо того чтобы умничать, лучше скажите что с этим делать.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 20 2011, 10:36

[НЕХ]

просто смотреть...

[Matic]

просто смотреть...

Куда смотреть?

От этих выбросов ведь реальное КЗ происходит!!!

Сообщение отредактировал Matic - Oct 20 2011, 09:13

[НЕХ]

смотреть в осциллограф
КЗ происходит, если на затворе всплеск более 6 Вольт наводится через межэлектродную ёмкость.

[Matic]

КЗ происходит, если на затворе всплеск более 6 Вольт наводится через межэлектродную ёмкость.

Подавал на затвор – эмиттер 1 вольт с БП, и прозванивал тестером, транзистор открывался.

Сообщение отредактировал Matic - Oct 20 2011, 09:31

[НЕХ]

врёте.

[Matic]

врёте.

Да честно слово!

А выбросы на токоизмерительном резисторе это что по Вашему просто помеха?

[НЕХ]

это Вы не учли паразитную индуктивность токоизмерительной цепи.

Надеюсь, что затворный резистор не слишком мал ?

[Matic]

это Вы не учли паразитную индуктивность токоизмерительной цепи.

Надеюсь, что затворный резистор не слишком мал ?

Токоизмерительная цепь - 4 резистора PF2512 по 0,01 Ома. Эти резисторы сециально для этого предназначены, да и снимал осциллограму без нагрузки.

Резисторы были изначально 24Ома, потом с какими только не экспериментировал, при увеличении сопротивления амплитуда импульса на затворе при переключении другого транзистора уменьшается, но он растягивается во времени, при уменьшении соответственно наоборот.

Осциллограмму снял при 300 Ом.

[НЕХ]

резистор имеет длину - собственная индуктивность обеспечена.
думаете перезаряд выходных емкостей обходится без протекания тока ?
...не говоря про закрывание диода при работе на индуктивную нагрузку.

[Integrator1983]

Самый надежный способ - ввести отрицательное смещение. Также можно взять драйвер с меньшим выходным сопротивлением (помогает при форсированном закрытии). Или долго и нудно искать компромисс между скоростью переключения и отсутствием сквозняков (которые, кстати, возникают не только в осциллографе).
Еще момент - при каком напряжении СИ наблюдается эта картина. Если при 30-50 В для 500 В ключа - может пройти само собой с ростом напряжения. Если близко к рабочему (для 500В - выше 150-200) - нужно лечить.

[Matic]

...Если при 30-50 В для 500 В ключа - может пройти само собой с ростом напряжения. Если близко к рабочему (для 500В - выше 150-200) - нужно лечить.

Эта картина вообще без силового напряжения на инверторе.

К сожалению при увелечении напряжения становиться только хуже, и импуль выростает до 5В в амплитуде (напряжение 310 на 600В транзисторах) при резисторах на затворе 24Ом.
Немного помогает установка диода параллельно резистору затвора для более быстрого закрытия, ипульс уменьшается до 3В (Это гдето на грани открытия).
При 24 Ом на затворе двигатель запускается но переодически срабатывает защита, при резисторе 300Ом работает стабильно (импульсы еще не смотрел но думаю меньше должны быть), но транзисторы переключаются медленно.

Все же предется делать отрицательное смещение .

[НЕХ]

в силовых модулях преобразователей частоты для привода моторов около киловатта резистор в затворе IGBT 150 Ом, примерно.
какие Ваши транзисторы ?

Сообщение отредактировал НЕХ - Oct 21 2011, 13:54

[yumi]

Собственно описание проблемы и ее решение.
Жаль мне вариант с транзистором не очень помог. Выброс уменьшился с 4.5 до 3.5 В и стал немного короче.

Прикрепленные файлы

 f_6_2034_2.pdf ( 216.68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 80

 

[yumi]

Добавлю, что увеличив затворный резистор с 62 до 120 Ом получил меньшую амплитуду. В общем и в целом резистор 120 Ом на заряд и транзистор PNP (причем влепил какой был BC556) в параллель затвору на разряд, уменьшили выброс до ~~2В, что очень не плохо для моих IRG4BC30KD. Во вложении картинка не красивая - разряд через диод, и красивая разряд через транзистор. Теперь бы вписаться по помехам в виду увеличенного dI/dT.

Сообщение отредактировал yumi - May 22 2012, 11:16

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Matic]

Собственно описание проблемы и ее решение.
Жаль мне вариант с транзистором не очень помог. Выброс уменьшился с 4.5 до 3.5 В и стал немного короче.

Какой транзистор использовали?