драйвер и защита IGBT транзистора, Разработка драйвера для IGBT транзистора с защитой Опции

[LEXIS]

На днях попробовал сделать частотный преобразователь для 3-х фазного двигателя с восстановленной синусоидой на IGBT-транзисторах, схему взял за основу с журнала Радио №6 - "Инвертор для асинхронного двигателя". После сборки и первого запуска сгорело 3 IGBT-транзистора и 3 драйвера к ним - IR2110. После восстановления схемы и настройки защиты по максимальному току схема заработала вполне нормально. Но в очередной раз запуска вылетели опять IGBT-транзисторы и их драйвера. Теперь вопросы:
1. Как защитить схему и в частности IGBT-транзисторы.
2. Можно ли поставить на переход КЭ IGBT-транзистора сапрессор вольт на 400 - 430, это поможет или нет защитить его от выбросов напряжения при работе на индуктивную нагрузку. А в ЗЭ IGBT-транзистора поставить сапрессор вольт на 15-20 для защиты от повышения напряжения на переходе Затвор-Эммитер.

[LEXIS]

В архиве схема в PCAD2001 и разводка на плате. Насколько я понял из прочитанных мною недавно статей я сделал неправильно разводку платы - в частности от драйвера до затвора. Меня интересует в первую очередь как защитить переход ЗЭ и КЭ от превышения напряжения. Т.к. при КЗ напряжение на затворе начинает увеличиваться и даже при его отключении возможно включенное состояние транзистора. А также включение противоположного транзистора, что приведет к сквозному пробою обоих транзисторов. Драйвер IR2110 позволяет отключать его жестко, т.е. резко снимать с него напряжение, что при наличии значительных токов приводит к повышению напряжения на переходе КЭ и через емкость Мюллера к спонтанному открытию силового транзистора. Спецы по силой электронике поясните мне - я правильно изложил этот момент или нет?

Прикрепленные файлы

 Invertor.zip ( 37.17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 255

 

[NGK]

Меня интересует в первую очередь как защитить переход ЗЭ и КЭ от превышения напряжения. Т.к. при КЗ напряжение на затворе начинает увеличиваться и даже при его отключении возможно включенное состояние транзистора. А также включение противоположного транзистора, что приведет к сквозному пробою обоих транзисторов. Драйвер IR2110 позволяет отключать его жестко, т.е. резко снимать с него напряжение, что при наличии значительных токов приводит к повышению напряжения на переходе КЭ и через емкость Мюллера к спонтанному открытию силового транзистора. Спецы по силой электронике поясните мне - я правильно изложил этот момент или нет?

Ошибки в схеме

1. С4 слишком велик, достаточно 500нФ .. 2мкФ, керамика.
2. Последовательно с VD1 стоит поставить сопротивление 5 .. 50 Ом для гашения колебаний на С4
3. R1,R2 великоват, я бы сделал его меньше 10Ом
4. R3,R4 - недопустимо велик, лучше выбирать его из диапазона 0,5кОм .. 1,5кОм

R3,R4 нужны, в частности, для того, чтобы избежать открытия транзисторов при подаче напряжения питания. При подаче напряжения питания через емкость затвор-коллектор может натекать напряжение на затворе и приоткрывать транзистор, причем оба транзистора в полумосте. Поэтому R3,R4 должны быть как можно меньше по номиналу и стоять как можно ближе к ножкам транзистора.

Ошибки в трассировке.

1. С4 очень далеко от VD1, там могут быть колебания и перенапряжения с такой площадью контура.
2. Транзисторы недопустимо далеко от драйверов и слишком далеко друг от друга.
3. R3,R4 при таком положении бесполезны. В варианте "самоделка" их вообще лучше паять на ножки транзистора около корпуса.
4. Диоды VD4,VD5 слишком далеко от транзисторов.
5. Конденсатор С5 слишком далеко от транзисторов и не должен подключаться на "усики" от дорожки. Его следует включать непосредственно в дорожкам на плате. Измените форму дорожек для этого. Сами ножки конденсатора должны быть как можно короче, желательно без гибки.

Выводы. Еще раз рекомендую использовать IPM. Выгорают Ваши транзисторы из-за ошибок в схеме, а не из-за сверхтоков.
Теперь немного расчетов.
IR2110*3 шт = 138руб.
IRG4BC30U * 6 шт = 240 руб.
КД257В * 6 шт. = 138 руб.
Итого 516руб
Плюс рассыпуха + печатная плата + радиатор + монтаж.
Только на первый взгляд может показаться, что IPM в 2,4 раза дороже.
Если же Вы все-таки хотите собирать из дискретных компонентов, то возьмите себе в качестве ориентира площадь аналогичного IPM и разведите Вашу плату так, чтоб ее площадь с 6-ю ключами не превышала площадь IPM более чем в два раза. В этом случае есть высокая вероятность, что плата разтрассирована правильно.
Ну и чтение, на сон грядущий.