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.

[ТЧМ]

Есть интересная тема - разработать АИН на IGBT модулях для привода моторвагона электропоезда. Характеристики:
входное напряжение пост. тока от 2700 до 4000В
тип двигателя - асинхронный с корткозамкнутым ротором, мощность 350 кВт
остальные данные двигателя во вложении, там же примерная схема силовой части АИН.

Сообщение отредактировал ТЧМ - Feb 9 2007, 03:47

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 _________H.htm ( 3.02 килобайт ) Кол-во скачиваний: 173
 __________________________________350.htm ( 1.09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 276

 

[syoma]

Есть интересная тема - разработать АИН на IGBT модулях для привода моторвагона электропоезда. Характеристики:
входное напряжение пост. тока от 2700 до 4000В
тип двигателя - асинхронный с корткозамкнутым ротором, мощность 350 кВт
остальные данные двигателя во вложении, там же примерная схема силовой части АИН.

Ваша схема представляет собой так называемый Neutral Point Clamped инвертор, другими словами 3-х уровневый инвертер.
У нас такой 3-х уровневый инвертер работает при 3000В и токе до 580А RMS .
Причем IGBT модули там стоят на 1200А. Вроде ничего не горит. Модули EUPEC - правильно сказали - самые лучшие для средних напряжений. А для низковольтных Данфосс делает неплохие IGBT. И Семикрон на них неплохие модули делает.

Но управлять таким инвертором гораздо сложнее, так как надо балансировать звено постоянного тока.
И правильное размещение шин звена пост. тока имеет первоочередное значение.
У нас сендвич из 6-ти слоев меди и текстолита над модулями. Охлаждение водяное.
Кстати драйвера там стоят Concept и упраляются по оптике.

Для движка не проблема приспособить.

Так еще надо? Можем вам собрать.

Выражается это так - берём модуль на 200А, включаем его на 10кГц и он весело сгорает при мягкой комутации с амплитудой в 100А...

Конечно сгорает. А вы потери при переключении считали? IGBT транзистор не практически не рассеивает мощность когда он включен и выключен. Основной нагрев происходит при переключении. При этом иногда для того чтобы поднять температуру перехода до 150град. достаточно иногда пары десятков переключений. И никакая вода здесь не поможет.

[Omen_13]

Конечно сгорает. А вы потери при переключении считали? IGBT транзистор не практически не рассеивает мощность когда он включен и выключен. Основной нагрев происходит при переключении. При этом иногда для того чтобы поднять температуру перехода до 150град. достаточно иногда пары десятков переключений. И никакая вода здесь не поможет.

Под мягкой комутацией я подразумевал включение и выключение при токе близком к 0, т.е. диамические потери были минимальны.

[syoma]

Под мягкой комутацией я подразумевал включение и выключение при токе близком к 0, т.е. диамические потери были минимальны.

Так Вы ж написали, что 10кГц и 100А. А 100А - это ж наверное 50Гц или меньше? Иначе зачем тогда IGBT использовать - можно и тиристоры поставить - если при 0 выключаться.

А я вот сейчас буду моделировать температурный режим IGBT со всеми коммутациями. И по самым оптимистическим подсчетам - и это подтверждается в статьях - всего лишь в течение одного периода 50ти герцового тока, скажем 600А, и при частоте коммутации скажем 1.5кГц происходит всего лишь 30 переключений за один период. Но они происходят только половину периода, так как во второй половине другой транзистор работает. Так вот при этом температура кремния внутри транзистора скачет аж до 40 градусов выше корпусной. То есть если температура корпуса транзистора 85 градусов, то когда он коммутирует пиковое значение тока - температура перехода кратковременно может достичь 125 градусов, а затем в течение второго полупериода она снижается до корпусных значений - и так 50 раз в секунду.
Весело им жить да?