Первый раз собираю инвертор на IGBT модулях есть вопросы |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Первый раз собираю инвертор на IGBT модулях есть вопросы |
16.9.2015, 18:04
Сообщение
#1
|
|||||
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
Значит что дано IGBT модули cm600du-24nfh , питание 380в , плавный пуск через лампочку шунтированную релюхой , для управления модулями куплены два драйвера (на фотках ниже) , для основного применения(блок питания 70 kV 0.3а) рабочая частота выбрана 40 kHz , но так же хотелось бы в дальнейшем применять этот инвертор и для питания железных трансформаторов частотой до 5 kHz . Какую надо ставить защиту на IGBT модули ?
1) Как я понял достаточно поставить снабберную цепочку опытным путем подобрать емкость и это будет достаточно для долгой и плодотворной работы ? 2)Если нет то пожалуйста расскажите мне что еще навесить на модули ? 3)Поскольку для работы драйверов между ними и генератором сигнала будет стоять некий инвертор возможно ли прям в него встроить ограничение по току в первичной обмотке транса ? Или как это лучше сделать ? вроде пока вопросов больше нет , буду благодарен за ответы на мои вопросы sm.gif p.s фотки старые там еще балансировочные резисторы на емкостях появились , так что на всех банках напряжение примерно одинаковое . |
||||
|
|||||
16.9.2015, 18:32
Сообщение
#2
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
А что за модули использованы, что собрались на 40 кГц работать?
В основном рассуждения вроде такие же, как в семикроновских статьях про модули. Только DC-bus у Вас сильно длинный и индуктивный, но вроде и ток не ожидается больше чем ампер 50, как я понял. Может, и прокатит. Тем более, что модули, очевидно, на 1200 В, а на DC-bus будет около половины от этого. Лучшая защита была бы быстродействующая по предельно допустимому току, с выдержкой времени после срабатывания, то есть с гарантированным минимальным временем отпускания, не менее заданного. Обычно используют нечто попроще, Паша расскажет, у них модно защищать на КЗ в его теме. И имеют проблемы с выключением больших токов на такой длинной DC-bus как у Вас. Так что лучше было бы срабатывать наносекунд за 200. Хотя на таких высоковольтных модулях, вероятно, и при относительно низкой частоте коммутации (плохо представляю, как собираетесь 40 кГц разгонять) — наверное, выходной дроссель будет немаленький, так что и до микросекунды можно сделать время срабатывания, не успеет сильно превзойти. Но в продаже мало чего можно найти на это время готового, обычно всё медленнее. Я проектировал для себя датчик тока предельный сам, на своём шунте. Ну, можно попытаться на датчиках Холла. Если медленное всё, потому что там, кажется, вообще 3 мкс, но на деле к этому значению ток всегда подходит плавно, и задержка срабатывания по факту меньше. |
|
|
16.9.2015, 18:46
Сообщение
#3
|
|
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
А что за модули использованы, что собрались на 40 кГц работать? В основном рассуждения вроде такие же, как в семикроновских статьях про модули. Только DC-bus у Вас сильно длинный и индуктивный, но вроде и ток не ожидается больше чем ампер 50, как я понял. Может, и прокатит. Тем более, что модули, очевидно, на 1200 В, а на DC-bus будет около половины от этого. Лучшая защита была бы быстродействующая по предельно допустимому току, с выдержкой времени после срабатывания, то есть с гарантированным минимальным временем отпускания, не менее заданного. Обычно используют нечто попроще, Паша расскажет, у них модно защищать на КЗ в его теме. И имеют проблемы с выключением больших токов на такой длинной DC-bus как у Вас. Так что лучше было бы срабатывать наносекунд за 200. Хотя на таких высоковольтных модулях, вероятно, и при относительно низкой частоте коммутации (плохо представляю, как собираетесь 40 кГц разгонять) — наверное, выходной дроссель будет немаленький, так что и до микросекунды можно сделать время срабатывания, не успеет сильно превзойти. Но в продаже мало чего можно найти на это время готового, обычно всё медленнее. Я проектировал для себя датчик тока предельный сам, на своём шунте. Ну, можно попытаться на датчиках Холла. Если медленное всё, потому что там, кажется, вообще 3 мкс, но на деле к этому значению ток всегда подходит плавно, и задержка срабатывания по факту меньше. cm600du-24nhf написано же ) вот такие штуки нашел, пойдет ? http://www.melexis.com/Current-Sensors/Con...X91207-757.aspx https://www.maximintegrated.com/en/products...rs/MAX9643.html У меня у драйверов еще дед-тайм 2 мкс стоит Вообщем подскажите какую микруху взять , а там уж шунт или трансформатор тока прикрутить дело не хитрое? |
|
|
17.9.2015, 8:01
Сообщение
#4
|
|
тот самый Группа: Мод Сообщений: 13629 Регистрация: 24.11.2009 Из: Харьковская обл., UA Пользователь №: 25 |
Я не думаю, что защита с контролем Uce будет полезна.
Тут же ж нужна максимально-токовая, на случай выхода трансформатора в насыщение. И срабатывание от 5мкс с четким бланкированием, т.е. как мне кажется - при переключении полумоста - на время порядка 4 мкс нужно задушить компаратор, а потом отпустить его. А городить это все можно и на hcpl7800 c шунтами и на новомодных ACS709LLFTR-35BB-T -- дальше. снабберы. Есть у Эпкоса огромные пленочные кондюки, сравнительно дорогие, они прямо прикручиваются на BUS-клеммы модуля винтами - и счастье обеспечено. Например: http://en.tdk.eu/tdk-en/1116206/design-sup...bber-cap-finder Тулза удобная, там Ваш модуль имеется. Наверное, Вам придется считать не 100нФ/10А а поболее, потому что эта пропорция справедлива для шин с индуктивностью не более 200нГн. А у Вас явно больше. Конечно, лучше попытаться измерить. |
|
|
17.9.2015, 8:25
Сообщение
#5
|
|
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
Я не думаю, что защита с контролем Uce будет полезна. Тут же ж нужна максимально-токовая, на случай выхода трансформатора в насыщение. И срабатывание от 5мкс с четким бланкированием, т.е. как мне кажется - при переключении полумоста - на время порядка 4 мкс нужно задушить компаратор, а потом отпустить его. А городить это все можно и на hcpl7800 c шунтами и на новомодных ACS709LLFTR-35BB-T -- дальше. снабберы. Есть у Эпкоса огромные пленочные кондюки, сравнительно дорогие, они прямо прикручиваются на BUS-клеммы модуля винтами - и счастье обеспечено. Например: http://en.tdk.eu/tdk-en/1116206/design-sup...bber-cap-finder Тулза удобная, там Ваш модуль имеется. Наверное, Вам придется считать не 100нФ/10А а поболее, потому что эта пропорция справедлива для шин с индуктивностью не более 200нГн. А у Вас явно больше. Конечно, лучше попытаться измерить. вот это у вас тут люди так люди , форум так форум , нигде так нормально мне не отвечали , вообщем спасибо огромное , респект до неба ! Пожалуй я у вас тут останусь ) Теперь вопросы 1)я вот там схему снабберной цепочки приложил городить её , или тупо один конденсатор и больше ничего не надо ? 2)Теперь по токовой защите получается у меня два варианта : шунт после диодного моста или токовый транс на первичку , что лучше ?Теперь относительно расположения самой микрухи : для правильной работы между источником сигнала и драйверами у меня будет стоять некий инвертор , драйвера у меня выдают либо +15в либо -8в и наглухо запирают ключи , я думаю приладить защиту так что при срабатывании защиты микруха выдаст 1 дальше на драйвера пойдет сигнал 0 (на оба драйвера сразу) и одновременно закроют оба модуля . Я правильно мыслю ? p.s Искал искал так ничего и не нашел ,любой шунт на 75 a для нее подойдет !? ACS709LLFTR-35BB-T ? Вроде нашел , просто в параллель к 75 амперному шунту и все дела ? Сообщение отредактировал deric - 17.9.2015, 11:14 |
|
|
17.9.2015, 11:22
Сообщение
#6
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Касательно шунтов максимально-токовой защиты: я не нашёл достаточно малоиндуктивных, да и платить за них бешеные деньги при моих объемах — жаба душит, большие потери бабла.
Потому было проведено исследование и разработан специальный малоиндуктивный шунт (трудно точно замерить, но что-то около 100 пикогенри), чтобы не получалось вместо измерения тока простой индуктивный делитель выходного напряжения . Это отдельно нужно обсуждать, потому как пришлось использовать медь в шунте, следовательно компаратор с компенсацией ухода от температуры... Шунт, правда, четырёхканальный, рассчитан на интерливинг и измерение перекоса каналов, и измерения на входе и на выходе одновременно. Но упрощать — не усложнять, это всегда можно сделать. Да для одного экземпляра могу и подарить одну штучку, доработанную для упрощения. |
|
|
17.9.2015, 11:34
Сообщение
#7
|
|
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
Касательно шунтов максимально-токовой защиты: я не нашёл достаточно малоиндуктивных, да и платить за них бешеные деньги при моих объемах — жаба душит, большие потери бабла. Потому было проведено исследование и разработан специальный малоиндуктивный шунт (трудно точно замерить, но что-то около 100 пикогенри), чтобы не получалось вместо измерения тока простой индуктивный делитель выходного напряжения . Это отдельно нужно обсуждать, потому как пришлось использовать медь в шунте, следовательно компаратор с компенсацией ухода от температуры... Шунт, правда, четырёхканальный, рассчитан на интерливинг и измерение перекоса каналов, и измерения на входе и на выходе одновременно. Но упрощать — не усложнять, это всегда можно сделать. Да для одного экземпляра могу и подарить одну штучку, доработанную для упрощения. Под указанную выше микруху он пойдет ? Мне так то и денег дать не жалко только бы работало все как надо http://www.cruisersforum.com/forums/f14/li...tml#post1275553 вот такое вот нашел , этож че получается просто в парралель по питанию вешать !? Сообщение отредактировал deric - 17.9.2015, 11:49 |
|
|
17.9.2015, 11:59
Сообщение
#8
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
1)я вот там схему снабберной цепочки приложил городить её , или тупо один конденсатор и больше ничего не надо ? Я попробую поискать статью от Семикрона, где подробно было всё это разжёвано. Но в целом — вроде бы может хватить и просто ёмкости. Тупо на DCbus. Но есть проблема: если это делается для подавления выброса при КЗ — то индуктивность DCbus всё равно мешает, так как энергии накапливает дохрена, и это уже не убить. Но есть и хорошие новости: если не применять защиту от КЗ по напряжению на кристалле (о чём в этом месте уже третий раз за ветку говорится, и если уже и Паша подтвердил — то можно забыть про неё), а применять предельную защиту по току, то всё это не так остро. Но я бы всё равно переделал конструктив, если возможно, на меньшую индуктивность. Ну на крайняк — хотя бы шины шире делал, или несколько в параллель, даже бутером и то хорошо. В общем, есть несколько возможностей, и некоторые из них в той статье описаны. А, вот она, кстати http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2008_5_98.pdf Важно помнить, что если пытаешься применить компенсацию индуктивности за счёт расположения бутером плюса и минуса дисибуса — то между ними очень тонкий препрег нужен, а это противоречит устойчивости к пробою. Короче, если толще, чем 50 микрон — то уже не хорошо компенсирует. Но, как утверждает Альтшуллер в книжке про изобретательство — тут надо просто повернуть эффект в другую сторону, а в нашем случае это означает несколько слоёв плюса и несколько слоёв минуса, потому что их индуктивности не будут взаимодействовать при толстых препрегах, и значит — будут соединяться параллельно меж собой, что тоже снижает индуктивность. Один толстый слой не прошёл бы в этом случае. А запараллеленная многослойка — пройдёт. Короче, нет предела сумасшедствию, вариантов обычно больше, чем нужно, если не ограничивать себя копейками цены и сложности. Цитата 2)Теперь по токовой защите получается у меня два варианта : шунт после диодного моста или токовый транс на первичку , что лучше ? Спросонок трудно сообразить, но вроде бы при этих скоростях, что есть у Вас — лучше было бы использовать датчики Холла, любой вид. Кажется, им похер индуктивность самого шунта, иначе придётся догонять ту индуктивность до долей наногенри, если снимать с шунта прямо напряжением, как я делал. А в продаже таких супермалоиндуктивных шунтов просто нету. Токовый трансформатор тоже, вероятно, можно, но у меня лично паранойя на этот счёт, мне всегда кажется, что нужно и к постоянной составляющей иметь чувствительность, но если у Вас такой паранойи нету, то ставьте, только на быстродействие нужно проверить это дело, в натурном эксперименте. Там индуктивность рассеяния как-то влияет, уже не помню — не было нужно, так я и забыл уже, когда это моделировал.Под указанную выше микруху он пойдет ? Мне так то и денег дать не жалко только бы работало все как надо http://www.cruisersforum.com/forums/f14/li...tml#post1275553 вот такое вот нашел , этож че получается просто в парралель по питанию вешать !? У меня законченное решение, гальваноразвязанное, он просто даёт единицу на выходе при сработке. Для запитки, правда, требует переменки 200 кГц плюс—минус 6 вольт размахом, ну у меня дистрибьютор питания по всему изделию раздаёт, у меня это не проблема, потому как драйверов всё равно больше десятка, и все нужно питать. Вы могли бы его запитать любым ГР DCDC, в принципе. Но может, подойдёт что-то вроде обычного SS49 или как там они назывались. Это попроще будет, даже чем готовый мой ставить. Много их разных, датчиков Холла. Это будет тоже несложно, в принципе. Есть и готовые уже с шиной, но можно и что-то соорудить с куском феррита, если не лень калибровать. ftp://77.47.129.53/pub/journals/EK/2004-2...5_09_059-64.pdf http://www.autex.spb.su/pdf/portnoy-2013.pdf Очень важно: датчики Холла боятся магнитных полей, так что даже близкорасположенная железная деталь уже проблема, не говоря уже — поле от дросселя или трансформатора. Ну, там вроде в статье есть на эту тему подробности. Иначе очень легко пролететь, получить отказов на ровном месте, от неправильного конструктива. Я по молодости получал. Насчёт быстродействия, которое обычно заявлено порядка 3 мкс в лучших моделях — вроде бы медленно, но у Вас ток изменяется небыстро, так что может оказаться это и не так страшно, когда к порогу подходит медленно, то задержка срабатывания и перерегулирование меньше. Моделировать нужно или просто пробовать на столе. |
|
|
17.9.2015, 12:11
Сообщение
#9
|
|
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
вот я уже взял готовый вариант https://www.pololu.com/product/2199 , скажите мне дураку , как её включать ? ))))
|
|
|
17.9.2015, 12:16
Сообщение
#10
|
|
тот самый Группа: Мод Сообщений: 13629 Регистрация: 24.11.2009 Из: Харьковская обл., UA Пользователь №: 25 |
1. указанный ACS не нуждается в шунтах. Он работает как компенсированный датчик Холла и указанные миллиомы между токовыми лапками микросхемы ни что иное как паразитный параметр, ограничивающий диапазон ее работы. но там же есть и 100 амперные варианты, совсем в другом исполнении, где контакты внушают доверие(корпус PFF-5)
2. помянутые 75 миллиомные шунты обладают чудовищной индуктивностью и поэтому сюда не годятся ни в какой точке схемы. 3. посмотрите на аллиэкспрессе KOA шунты в корпусе 4825 - там есть меньше миллиома 3Вт резисторы, что как раз хорошо. Я себе кой-чего заказал, правда на 50мОм. Ждем-с 4. тут где-то болтались схемы на частотники Commander SE - вся линейка. там можно научиться готовить шунты + HCPL7800 а также +15/-8.2 драйверы. о. нашел http://sharaga.org/index.php?s=&showto...ost&p=79491 5.Посмотрите на high side питальник VLA106-15242 там прямо указано как они по выходу делают из 24 вольт 15 и -8 там что-то вроде 3.3кОм сопр. выхода. вот я уже взял готовый вариант https://www.pololu.com/product/2199 , скажите мне дураку , как её включать ? )))) а что, там все описано. |
|
|
17.9.2015, 12:16
Сообщение
#11
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
вот я уже взял готовый вариант https://www.pololu.com/product/2199 , скажите мне дураку , как её включать ? )))) Так схема ж там есть, чего ещё надо? Берёшь любой трансформатор на несколько сот ватт, мотаешь толстым проводом несколько витков вторичку, и через ЛАТР подаёшь ток, глядя на 18 ногу, как оно переключается... Обычный 75 милливольтовый или 50 милливольтовый шунт на 1 миллиом, наверное, есть в доме? Вот включить последовательно и на нём милливольтметром или осцеллографом контролировать ток, чтобы видеть, когда срабатывает. |
|
|
17.9.2015, 12:21
Сообщение
#12
|
|
тот самый Группа: Мод Сообщений: 13629 Регистрация: 24.11.2009 Из: Харьковская обл., UA Пользователь №: 25 |
Насчёт быстродействия, которое обычно заявлено порядка 3 мкс в лучших моделях — вроде бы медленно, но у Вас ток изменяется небыстро, вроде не настолько небыстро. если в насыщение войдет - что там останется? только индуктивность утечки, а она небольшая. во вторых, мнэ кажецо, что кроме модуля еще и вторичку нужно защитить. вот я уже взял готовый вариант https://www.pololu.com/product/2199 , скажите мне дураку , как её включать ? )))) а, еще. итоговую схему моста в студию. тогда будем говорить. |
|
|
17.9.2015, 15:57
Сообщение
#13
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
вроде не настолько небыстро. если в насыщение войдет - что там останется? только индуктивность утечки, а она небольшая. во вторых, мнэ кажецо, что кроме модуля еще и вторичку нужно защитить. Моделирование показывает при 3 мкс на прямоугольнике — примерно 500-800 наносекунд на треугольнике с частотой порядка 10 кГц. За это время перегруз не сильно большой, на крайняк можно просто уменьшить немного порог, зная что он превысится. Там же всегда есть рампа, и срабатывает всё равно по рампе, так что ещё более малых скоростей не будет, и никто об этот пониженный порог соответственно не споткнётся. Отрубать всегда будет на одной и той же скорости, я имею в виду. Не, вроде хватит, но Вы правы — пусть будет схема, тогда чётко и ясно скажем. Не все такие параноики, как я, у меня ж вообще за 130 нсек срабатывает эта дура, что вроде как избыточно быстро. Ну, сделает дроссель хотя бы с 20 процентов запасом по току, оно по любому не вредно. А вторичку-то зачем защищать? Надо схему, если там есть какие емкости накопительные — может, что и нужно, но вряд ли. Или я не понял мысли? |
|
|
17.9.2015, 17:07
Сообщение
#14
|
|
тот самый Группа: Мод Сообщений: 13629 Регистрация: 24.11.2009 Из: Харьковская обл., UA Пользователь №: 25 |
там же 70 кВ
эта ж дура намотана очень тонким проводом, наверное. |
|
|
17.9.2015, 18:34
Сообщение
#15
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
там же 70 кВ эта ж дура намотана очень тонким проводом, наверное. Я так не думаю. Если они не хотели себе кучу проблем — то, вероятно, сделали выпрямитель с умножением, я думаю. Иначе нужно было бы формировать синус прямо на входе трансформатора, и ещё чего-то неприятного делать, чтобы прокачать всю эту дуру с её жуткой межвитковой ёмкостью... И ещё неизвестно, на какую частоту выйдешь в результате, потому как ниже собственной резонансной не представляю, как можно работать. Хотя какие-то приёмчики существуют... Что там в телевизорах применялось, для высокого? Как-то оно там же прокачивалось... Но суть была та же, хотя и несколько обмоток — каждая как бы на небольшое напряжение, то есть само высокое переменное нигде большого размаха не имело... |
|
|
19.9.2015, 20:00
Сообщение
#16
|
|
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
Прошу прощение господа , приболел я сильно , еле до клавиатуры дополз , схему нарисую скину , нет никакого умножения просто мост диодов на выходе, трансы намотанны проводом 1-1.2 точно не вспомню счас . Я так понял я хорошо вляпался ? Вариантов все равно нет надо идти до конца .
|
|
|
19.9.2015, 22:48
Сообщение
#17
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Прошу прощение господа , приболел я сильно , еле до клавиатуры дополз , схему нарисую скину , нет никакого умножения просто мост диодов на выходе, трансы намотанны проводом 1-1.2 точно не вспомню счас . Я так понял я хорошо вляпался ? Вариантов все равно нет надо идти до конца . В силовой электронике собственно изготовление занимает меньшую часть времени. Обдумывание — большую, и даже проектирование — больше, чем изготовление. Оцените приведённую к первичке ёмкость вторичной обмотки, може и так будет ясно всё... А вдруг — прокатит? Но всё равно ж надо оценить... Если не ошибаюсь —нужно просто измерить индуктивность её и частоту резонанса. После вычислить ёмкость. После привести её к первичке и прикинуть потери на переключение. Не, ну можно после попытаться добавить дроссель в первичку и всё это попробовать загнать в резонанс... отчего не попробовать? Но такие игры могут оказаться дольше, чем подумать сразу как следует. |
|
|
20.9.2015, 14:34
Сообщение
#18
|
|
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
индуктивность первички 9.79 H резонанс на 3.2 kHz емкость вторички 252 uF
|
|
|
20.9.2015, 21:52
Сообщение
#19
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
индуктивность первички 9.79 H резонанс на 3.2 kHz емкость вторички 252 uF Странные цифры. Давайте подробности: 1. Сердечник — материал, геометрия? 2. Витки первички, витки вторички. 3. Индуктивность первички и вторички. 4. Индуктивность рассеяния, приведённая к первичке (замкнуть вторичку и измерить). 5. Индуктивность рассеяния, приведённая ко вторичке (замкнуть первичку и измерить). Вроде всё, если ничего не забыл. |
|
|
21.9.2015, 13:38
Сообщение
#20
|
||
Участник Группа: Пользователи Сообщений: 20 Регистрация: 16.9.2015 Пользователь №: 1685 |
1)R 202 × 153 × 25.0 материал n87 (якобы) http://ferrite.ru/uploads/pdf/products/epc...7iss00-04-3.pdf
2)первичка 7 витков вторичка 6000~ 3) первичка 1.6mH вторичка 9.79H 4) 1mH 5) 6.36 H а вот как этот чудо трансформатор выглядит Сообщение отредактировал deric - 21.9.2015, 13:40 |
|
|
||
Текстовая версия | Сейчас: 29.3.2024, 4:08 |