Силовой преобразователь на IGBT-модулях Опции

[fsb]

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.

[Omen_13]

pantelei4, поздравляю, Вы попались на инвертор с комутирующим контуром!!!!
Недостатков вагон, плюс только один - низкие динамические потери.
Если необходим АИН решение подсказанное alex2703 единственно верное, в противном случае необходим инвертор тока.

Дык в том и дело, что т.з. предполагает инвертор напряжения, а не тока. Второй лучше выходит на тиристорах

Не всё так просто с тиристрорами - необходимо создать пусковые условия (разогнать ток дросселя, возбудить колебания в нагрузке). Потом на тиристорах паралельный инвертор тока на частоту выше 10кГц сделать довольно проблематично (таллинский собран на английских тиристорах, свои уже не тянут)

Что-за "автоконденсаторная" схема -понятия не имею

Последовательно с паралельным резонансным контуром подключён ещё один конденсатор. Тогда напряжение на индукторе будет больше напряжения источника

[pantelei4]

pantelei4, поздравляю, Вы попались на инвертор с комутирующим контуром!!!!
Недостатков вагон, плюс только один - низкие динамические потери.

Это о том, что реактивные токи последовательного контура минуя нагрузку проходят через инвертор не совершая полезной работы? В чисто последовательном таки да.
Дык по замыслу в соответствие схеме последовательно-параллельного ток как раз течёт через нагрузку скомпенсированного индуктора ( в присоединённом файле).
Вчера и сегодня экспериментируя получил обнадёживающие результаты, просто необходима точная настройка.


Вопрос возник другого рода, он уже всплывал, но остался без внимания.
- Насколько рационально использование индуктивности рассеяния трансформатора совместно с батареей для получения последовательного контура? Опасаюсь подводных камней в виде нестабильности Lрасс от температуры и вероятности влетания сердечника в насыщение.
- Насколько опасны сквозные токи проходящие в случае емкостной реакции контура, когда во время мёртвой паузы ток проходит через обратный диод только что закрывшегося ключа?

Сообщение отредактировал pantelei4 - May 8 2007, 23:11

[Omen_13]

Это о том, что реактивные токи последовательного контура минуя нагрузку проходят через инвертор не совершая полезной работы? В чисто последовательном таки да.
Дык по замыслу в соответствие схеме последовательно-параллельного ток как раз течёт через нагрузку скомпенсированного индуктора ( в присоединённом файле).
Вчера и сегодня экспериментируя получил обнадёживающие результаты, просто необходима точная настройка.

Мой хороший совет - забудьте о точной настройке нагрузочного и комутирующего контуров. Связано это с тем что в процессе нагрева у металлов меняется электропроводность (от температуры), а если греется железо то при достижении точки Кюри (~700 гр.С) практически скачкообразно изменится магнитная проницаемость, что равноценно изменению индуктивности индуктора. Следующий довод - параметры конденсаторов как правило даются с точностью +-10% даже для изготовленных в одной партии, линейные размеры индуктора в процессе изготовления и эксплуатации могут несколько отличаться от расчётных. Если Вы не обладаете наклонностями мазохиста-настройщика то представляете чем может обернуться правильный подбор параметров.
Кстати, в будущем плЫз - не выкладывайте рисунки в BMP, есть другие форматы с более удобоваримой формой (gif, jpg и т.п.), имейте уважение к тем кто пользуется диалапом...

Вопрос возник другого рода, он уже всплывал, но остался без внимания.
- Насколько рационально использование индуктивности рассеяния трансформатора совместно с батареей для получения последовательного контура? Опасаюсь подводных камней в виде нестабильности Lрасс от температуры и вероятности влетания сердечника в насыщение.

Я бы не рисковал и поставил комутирующую катушку с заранее известными параметрами, в конечном итоге это сэкономит нервные клетки при ремонте/замене/смене типа трансформатора. 100мкГн это индуктивность трансформатора (уж слишком большая) или комутирующей катушки?

- Насколько опасны сквозные токи проходящие в случае емкостной реакции контура, когда во время мёртвой паузы ток проходит через обратный диод только что закрывшегося ключа?

Чесно говоря не понял о чём речь, если можно поподробнее в следующий раз (с диаграммами). Как понял вопрос - Чем черевато протекание тока через диод в паузе между проводимостью транзисторов (мертвое время) при емкостном косинусе нагрузочного контура?
Черевато это тем что через включившийся транзистор ток будет нарастать не с 0 а с некоторой величины равной току диода, что приведёт к дополнительным потерям в транзисторе при его включении. Емкостной (равно как и индуктивный) косинус дополнительно увеличит потери.
Кстати, а какой инвертор проектируется? В смысле какая частота, мощность и т.д.

[pantelei4]

Я бы не рисковал и поставил комутирующую катушку с заранее известными параметрами, в конечном итоге это сэкономит нервные клетки при ремонте/замене/смене типа трансформатора. 100мкГн это индуктивность трансформатора (уж слишком большая) или комутирующей катушки?

Номинал индуктивности на схеме оказался случайно, просто хотел обсудить топологию.
Согласен, что нельзя ориентироваться на малопрогнозируемый паразитный параметр, хотя очень заманчивой выглядит перспектива отказа от стремления сделать качественный трансформатор.

Чесно говоря не понял о чём речь, если можно поподробнее в следующий раз (с диаграммами). Как понял вопрос - Чем черевато протекание тока через диод в паузе между проводимостью транзисторов (мертвое время) при емкостном косинусе нагрузочного контура?
Черевато это тем что через включившийся транзистор ток будет нарастать не с 0 а с некоторой величины равной току диода, что приведёт к дополнительным потерям в транзисторе при его включении. Емкостной (равно как и индуктивный) косинус дополнительно увеличит потери.
Кстати, а какой инвертор проектируется? В смысле какая частота, мощность и т.д.

С диаграмами напряг. На пальцах объясняется так:
- В паузе, при закрывании любого из плеч, ток комутирующего контура может протекать как через обратный диод отработавшего плеча при емкостном косинусе, так и ожидающего включение при индуктивной реакции. Первый вариант дает свозной ток, второй -нет.

Подробно здесь - http://www.interm.spb.su/htm/science/commu...n_inverters.htm
Насколько опасны для работы эти сквозные токи из практики (если конечно такая имеется)?

Речь о проекировании инвертора пока не идёт, а о выборе концепции, благодаря которой можно по максимуму использовать энергетические возможности преобразования АИН.
Рабочие варианты уже эксплуатирующихся установок ( 20 и 60 кГц) пока не позволяют говорить о эффективном использовании мощностных характеристик модулей.
Согласитесь безопасно снимать с инвертора на 400А модулях при питании 540В около 40кВт не кажется великим достижением.
Учитывая коэфф. формы токов и напряжений для мостового инвертора кажется справедливым требовать от него Pвых=Imax*Uпит/1.4^2 на частотах где гарантируются максимальные параметры модулей.
Интересен факт снижения максимальных допустимых токов модулей при высокой частоте ,
это былобы понятным при условии жесткой комутации приводящей к бОльшим динамическим потерям с повышением f. Но для случая мягкой уже не кажется очевидным, с чем тогда связано?