Ранее не делал инверторов. Собрал обычный мостовой инвертор на MOSFET с драйверами ACPL-H342 (опторазвязанные) + 1Вт источники Recom 12/15. То есть драйвера полностью гальванически развязаны. Мощность 1,5кВт, на входе 400В DC. Выход 220В 50Гц. Частота коммутации 50 кГц.
Думал удастся запустить с полпинка, но не тут то было. Нагрузка: R + L-фильтр(2,2мГн). ШИМ сделал мой коллега. На одном полупериоде Т4 включен, Т1 и Т2 попеременно с дедтаймами формируют Син.ШИМ. Из-за дедтаймов паразитный диод транзистора Т2 проводит ток индуктора, пока не начнет включаться Т1. Именно в этот момент из-за обратного восстановления диода появляется сквозной ток и колебания на частоте около 30МГц, которые пролазят даже в затвор. При попытке поднять напряжение до 250В вылетают транзисторы. И это при выходной мощности 50Вт.

Плечи: Т1+Т2, Т3+Т4
В затворах реально только один резистор 6R8

Дедтайм применяется при коммутации транзисторов в полумосте, а не в диагоналях. Попробовали бы просто шим с инверсной полярностью относительно первого полумоста и дедтайм 300..400 нсек.

Прошу прощения, ошибся, правильно будет:
Т1 и Т2 попеременно с дедтаймами формируют Син.ШИМ. Из-за дедтаймов паразитный диод транзистора Т2 проводит ток индуктора, пока не начнет включаться Т1.
На отрицательной полуволне Т1 закрыт, Т2 открыт, Т3 и Т4 - ШИМ по sin.

Остается только узнать тип Т1-Т4 и перейти на быстрые IGBT. Co-Pack, конечно

Дедтайм на этих медленных драйверах, конечно, тоже другой - 1мкс

Транзисторы IPW90R120C3. Думал что на мосфетах лучше КПД получится при 50 кГц на коммутацию. Частота высокая, чтобы дроссель поменьше в размере получился.
Возможно мне смогут указать на мои ошибки, которые не стоит допускать в таких устройствах.

COOLMOS - наихудший вариант из-за свойств внутреннего паразитного диода.
Сменить на CFD или CFD2 серию.
Увеличить резистор в затворе на открытие в 10 раз.
Вы видели циферки в даташите - 4 V/ns ?
...но всё это лишь немного скроет зарытые проблемы...
а на CREE должно получиться...

НЕХ, спасибо. Теперь я увидел первую ошибку. Но возможно ли значительно улучшить эту схему, поменяв транзисторы на более быстрые? Или тут надо подход другой применить.

Сейчас попробую запустить на IGBT IRG7PH42UD, которые нашлись в запасах, драйвер вроде бы это позволяет.

Если питание =400 V, то зачем столь высоковольтные компоненты ?
Ещё есть классический вариант - диод Шоттки последовательно с MOSFET(для исключения из цепи внутреннего паразитного) и быстрый правильный внешний.

Это первая итерация, пока отработать принцип хочется, потом можно оптимизировать компоненты, посмотрев реальные выбросы и прочее. Подобное устройство я пытаюсь сделать первый раз, потому еще не очень уверен в своих силах.

Тогда не используйте внутренний диод MOSFET во избежание разочарований !
Ниже 100 Вольт сюрпризов не будет, а выше - опасен вторичный пробой паразитного биполярного транзистора открывшегося в процессе запирания диода.
Но открывать полевик всё равно на порядок медленнее !

Сделал ток открывания 1А(15Ом), а закрывания 2,5А(6Ом).
Важно ли их соотношение или только абсолютное значение времени открывания?

Опять не удачный выбор.

Вам нужны 600В ключи. То что на 1200В сильно хуже по динамике.
На них смело можете спускаться килогерц этак до пяти.

У IR лучший выбор это Warp: IRGB20B60PD1 и более мощные приборы.
Но я и на них на 50 КГц я бы не полез. От силы 20.

Да, готовые DC-DC конверторы не лучший выбор для питания верхних драйверов.
Там емкость проходная 50-100 пик...

Ещё в 5 раз медленнее.
Роль играет скорость роста тока запираемого диода ( сотни Ампер/микросекунду )

А что тогда лучше использовать?

Например, в духе
http://www.rsg-electronic.de/uploads/tx_tt...eet/RB_T-2W.pdf
дополнительный синфазный дроссель добавить можно.
или рукотворный...
http://s42.radikal.ru/i095/1302/33/47ec6faa64a6.jpg

Еще к Вам вопросик есть. Если я поставлю что-нибудь из 600-вольтовых транзисторов серии CFD2, на которую Вы ранее указали. Возможно на таком транзисторе разогнать 1,5кВт инвертор на 50кГц, чтобы уменьшить выходной дроссель?

Вариант классический, но элементов и потерь больше. Более правильный вариант - транзисторы типа HiPerFET, PowerMOS7, PowerMOS8 или им подобные с шустрым внутренним диодом. А IGBT для таких частот и мощностей - смешно.



IMHO, 500В - самое оно.



Такого плана инвертор (по схемотехнике) на 5 кВт при 50 кГц в свое время делали на бояне из IRFP460.

Возникали ли у Вас проблемы, подобные моей проблеме, и как вы их решали?
Хочется из своего негативного опыта научиться получше.

Применительно к IRFP460 - снижали скорость включения (закрывались по-прежнему быстро) + увеличивали емкость сток-исток. При этом несколько страдает КПД, но схема работает.

Потом поставили HiperFET'ы.

А после вообще изменили схемотехнику - сделали изолированный DC-AC с ZVS по всем ключам (гуглите cycloconverter).

В перспективе хочу попробовать IPW65R110CFD. Новые транзисторы, диод вроде бы быстрый.

Купить такую экзотику, наверно, сложнее чем раскошелиться на CREE
http://www.compel.ru/infosheet/CREE%20PWR/CMF10120D/
(сравните свойства паразитного диода, который в SiC можно зашунтировать высоковольтным Шоттки)
за IXYS и Microsemi тоже побегать придётся ...

Да вроде бы на mouser.com есть. Думаю это реально для пробы купить.
SiC мне самому всем нравятся, кроме цены.

Ещё частный случай каскода, т.е. если сопротивление канала таково, что диод всегда закрыт — тогда восстановление практически ноль.

Для низковольтных Mosfet - возможно. Для высоковольтных - вряд ли (только при очень малой загрузке канала по току).

Под словом - каскод, наверно имелось ввиду это
http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2012/...7_01pdf/a08.pdf

У IPP60R099 при 150°С канал 0,24 Ом и при 1,7 А через него диод будет закрыт. Для данной задачи 250 Вт конечно мало, но для многих других вполне достаточно.

Ещё вариант — быстрый внешний диод, поднятый относительно истока смещающим БП.

входное без стабилизации шимом при нарезке синуса отрабатывается? иначе 400 много. в любом случае igbt считаю в самый раз. в аналогичном инверторе вход 320 dc выход 220 синуса 2квт 38кгц применил irg4pc40ud

На входе стоят электролиты.
Если не секрет, какое КПД получили?

не измерял. ватт 100 навскидку есть значит 95%.
электролиты это хорошо.
если входное стабилизировано - 400vdc для получения синуса 220в много. достаточно 310..325, а если синус модифицированный то и того меньше.

400VDC будет приходить с другого девайса, потому задано жестко.

повторюсь, но по мне так для 400В 1,5квт 50кгц старенький igbt irg4pc40ud в самый раз. хотите побыстрее irgp20b60pd (irgp35b60pd c большим запасом, но денег немного дороже),
можно попробовать FGH20N60UFD /FGH20N60SFD еще неизвестно какие потери будут преобладать.

У Вас электролиты дороже обойдутся, на 450В я бы не стал ставить, а выше по напряжению уже совсем не ширпотреб.

А последовательно их соединять - религия запрещает?

У меня два электролита последовательно.