Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF

18 Lut 2009 18:47 16696 23
  • Poziom 9  
    Witam.
    Próbuję skonstruować falownik 3 fazowy. Mam już sterownik na MC3PHAC i działa super, ale mam problem z końcówką IGBT. Jak dałem gotowy moduł IRAMY20UP60B to wszystko działa dobrze, a gdy zrobię mostek z pojedynczych tranzystorów IRG4BC30UDPBF lub silniejszych IRG4PC50FDPBF to przynajmniej jeden z tranzystorów, już przy dołożeniu tylko napięcia, dostaje spięcia(wszystkie nóżki przewodzą) ...no i dalej wiadomo.
    Zasilanie to mostek, 2 kondensatory 330mF/400V ładowane przez opornik 100om.
    Robiłem już wszystko "na piechotę" i dalej jest problem.
    Problem jest że przy przyłożeniu napięcia ok. 320 VDC to IGBT zaczyna przewodzić nawet bez napięcia na bramce, czy to normalne?
    Próbowałem sterować to IR2113 i nic, dałem więc HCPL3120 i na oscyloskopie wygląda wszystko fajnie, jak przykładam napięcie powiedzmy 20V z baterii. Ale jak dam 320 VDC do tylko - pyk bezpiecznik wylatuje i któryś (czasami nawet dwa) z IGBT zaczyna przewodzić.
    Pomóżcie, może czegoś nie rozumiem, może jakiś błąd nieświadomie powtarzam. Popaliłem już ok. 10 tranzystorów i kilka sterowników HCPL3120 i IR2113.

    Pozdrawiam
  • Relpol przekaźniki
  • Poziom 40  
    Witam
    Bez schematu to o pogodzie możemy porozmawiać.
  • Relpol przekaźniki
  • Poziom 9  
    Na rysunku przedstawiłem dokładnie tak jak ja zrobiłem. Oczywiście dla każdego tranzystora osobny HCPL 3120 no i sterowanie to PWM ze MP3PHAC. Wspólne zasilanie 5V i 15V dla wszystkich HCPL3120 no ale chyba to nie problem?

    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF
  • Poziom 40  
    Wspólne zasilanie 15V dla wszystkich HCPL3120 :?: :!: . Dolne mogą mieć wspólne a górne, każdy oddzielnie. Możesz zrobić bootstrap.
  • Poziom 28  
    lepiej będzie chyba jednak zrobić to na IR2113 i szybciej przełącza, do tych HCPL będziesz musiał zrobić 3 układy bootstrap (proste, ale cóż :P) i do tego połączenie 5 pinu z emiterem tranzystora którym steruje (napięcie na bazie musi być o ileś tam wolt wyższe od napięcia na emiterze, więc to połączenie jest chyba logiczne)

    p.s. ten HCPL zapewnia znowu izolację galwaniczną, także wybieraj
  • Poziom 9  
    tak wygląda płytka którą do tego zaprojektowałem i zrobiłem, może coś wyjaśni lepiej niż ja.

    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF

    Dodano po 22 [minuty]:

    a to schemat na IR2113, ale to w ogóle mi nie działało, tylko bezpiecznik "bach" i już tranzystorek spalony.
    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF

    Jak wykończę wszystkie IGBT (miałem ich w sumie 16 szt.) to chyba dam sobie spokój. IR2113 już mam też tylko 3 szt, bo te pierwsze pewnie są spalone.

    Pozdrawiam
  • Poziom 17  
    Może te tranzystory IGBT to jakaś lipa i mają zbyt niskie napięcie , miałem tak kiedyś ze wzmacniaczem
    w , którym oryginalne tranzystory w jednej końcówce działały przełożone do tej uszkodzonej tez działały a kupione
    do drugiej końcówki sypały się jak dało się głośniej
    i numery na tranzystorach się zgadzały ale po sprawdzeniu
    napięcia przebicia okazało się że oryginały mają 200v CE
    a kupione 70v CE i okazało się że jakaś podróba .
  • Poziom 40  
    Co to znaczy DC- ?. Masa wejściowa IR2113 i DC- powinny być połączone, w innym przypadku "bach".
  • Poziom 18  
    Widzę, że mam identyczny problem jaki miał klausz45.
    Ja z kolei staram się wykonać falownik do napędzania silnika jednofazowego.
    Tranzystory to IRG4PC30UD, zaś sterownik to IR2130. Poniżej zamieszczam schemat falownika.
    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF

    Podczas uruchamiania zasiliłem część +15V i +5V (IR2130 oraz optoizolację dochodzącą do niego). Następnie sprawdziłem, że na bramkach tranzystorów przebiegi są ok. I kiedy włożyłem bezpiecznik do uruchomienia części z tranzystorami, a następnie zasiliłem całość (230V), kondensatory zaczęły się ładować przez opornik 100, zaś kiedy został on zwarty przez przekaźnik (po ok. 5s), po chwili bezpiecznik 6A strzelił i to z dosyć dużym efektem świetlnym. IGBT poszły razem z nimi sterownik i o dziwo LM7815 i jeden z transoptorów. Czy ktoś ma jakiś pomysł, w którym miejscu zrobiłem błąd ?
  • Poziom 35  
    Kabuto15 napisał:
    ....Poniżej zamieszczam schemat falownika....
    To nie jest schemat falownika tyko fragment schematu "czegoś".
    Kabuto15 napisał:
    ....jeden z transoptorów....
    A w którym miejscu na wstawionym przez Ciebie rysunku jest jakikolwiek transoptor? Pomimo najszczerszych chęci jakoś go nie widzę, chyba pora iść do okulisty :? .
    Kabuto15 napisał:
    ....Czy ktoś ma jakiś pomysł, w którym miejscu zrobiłem błąd ?...
    Nie wstawiając całego schematu lub linku do strony na której się znajduje.
  • Poziom 18  
    Schemat zamieszczony przeze mnie powyżej to mój prywatny schemat. Przy jego realizacji opierałem się głównie na falownikach jednofazowych (jednofazowe wejście - regulacja 3 faz). Mój ma mieć oczywiście zasilanie jednofazowe i reg. dla jednejfazy.
    Transoptory pośredniczą pomiędzy układem sterowania uC ARM7 oraz driverem IR2130. Schemat zamieszczam poniżej.

    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF

    Sterowanie odbywa się na zasadzie tzw. SPWM (Sine PWM). Tranzystory załączane są parami naprzemiennie, Q1 z Q4 oraz Q2 z Q3. Układ sterowania to LPC2144.
    Mam nadzieje, że koledze Tomasz.W przedstawiłem wystarczająco dokładnie budowę tego falownika i będzie w stanie mi pomóc.
  • Poziom 17  
    Tu masz problem z separacją pomiędzy sterowaniami transoptory tranzystorów mocy Q1 iQ3 powinny być odseparowane od siebie to znaczy emitery i bramki Q1 i Q3
    nie mogą być w żadnym wypadku połączone , transoptory
    tranzystorów mocy Q2 i Q4 mogą zostać ale nie mogą mieć
    żadnego połączenia z pozostałymi transoptorami .
    Zasilanie +5V dla transoptorów U2 U3 które sterują górnymi tranzystorami muszą być koniecznie oddzielne
    to znaczy z dwóch oddzielnych zasilaczy które są odseparowane całkowicie od siebie.
    Podobny problem ma "Klausz45" na początku postu też problem z separacją zasilania HCPL i dlatego wywala tranzystory .
  • Poziom 21  
    Może to zostało uwzględnione w sygnale sterującym ale trzeba pamiętać, że transoptory inwertują sygnał dochodzący.
    Jeśli nie to tranzystory mogą przewodzić jednocześnie w pewnych momentach i powodować zwarcie.
  • Poziom 18  
    Dziękuję za odpowiedzi. Niestety na szybko nie jestem w stanie sprawdzić, czy z pewnością to było przyczyną awarii. Zapewne w przyszłym tygodniu skompletuje komponenty i sprawdzę to.
    Do kolegi DIZZI mam pytanie dotyczące tego bootstrapa. Czy mógłbyś mi, czyli początkującemu wytłumaczyć o co z tym chodzi. Jedyne co pamiętam z zajęć to, że prowadzący mówił, że "tak naprawdę nikt nie wie jak ten bootstrap działa". Chodzi mi o wyłumaczenie szczególnie w odniesieniu do mojego układu.
    Zaś jeśli chodzi o informację od kolegi mosfetkiler, to generując PWM pilnuję, żeby nie załączać jednocześnie dwóch tranzystorów w tej samej gałęzi (tzw. PWM z deadtime). Dodatkowo IR2130 również niby pilnuje tego załączania.
  • Poziom 21  
    Trochę nie o to mi chodziło.
    Jeśli prosty sygnał zmodulowany z kontrolera ma deadtime to po przejściu przez transoptor ulegnie zanegowaniu - jest przecież wzmacniacz oprowy na wyjściu, który odwraca fazę sygnału o 180° i okres deadtime stanie się okresem zachodzenia na siebie sygnałów sterujących a więc i przewodzenia jednoczesnego tranzystorów.
    Chyba, że mikrokontroler ma na wyjściu sygnały zanegowane, bo sterownik IR2130 pracuje bez inwersji sygnału.
    Zasada działania bootsrap jest dość prosta - kondesator przy górnym wyjściu jest okresowo doładowywany przez diodę BA159 ze źródła 15V w momentach przewodzenia dolnego tranzystora w tej samej gałęzi - otwiera się połączenie do masy.
    W okresie nieprzewodzenia tego tranzystora i wysterowania górnego tranzystora wzmiankowano kondensator jest źródłem zasilania górnego sterownika o "wiszącym potencjale".
    Nie można przecież sterować górnym i dolnym tranzystorem z tego samego odniesienia masy bo przecież okresowo emiter górnego tranzystora ma potencjał +Uzas. względem masy ogólnej.
    Obwody sterowania natomiast posiadają układ przesunięcia potencjału i można doprowadzać sygnały sterujące względem masy ogólnej zarówno do HIN jak i do LIN.
  • Poziom 18  
    mosfetkiler napisał:
    Chyba, że mikrokontroler ma na wyjściu sygnały zanegowane, bo sterownik IR2130 pracuje bez inwersji sygnału.

    Ok, teraz rozumiem wcześniejsze pytanie. Oczywiście sygnały są odpowiednio negowane, z uwzględnieniem odpowiedniego deadtime.
    A co do opisu bootstap to dziękuję bardzo za tak szczegółowe wytłumaczenie!
  • Poziom 17  
    Tu nie chodzi o sygnał sterujący a o galwaniczne połączenie
    ze sobą górnych tranzystorów IGBT po prostu połączyłeś
    nieświadomie źródła (emitery) tych tranzystorów masą
    ttransoptoów.
    Masz tu bardzo pobieżny rysunek jak powinno być
    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF

    A tutaj jak nie powinno być prąd płynie przez bramki
    tranzystorów t transoptory do minusa zasilania
    falownik MC3PHAC i problem z IGBT IRG4BC30UDPBF
    Rysunki bazgroły ale się spieszyłem.
  • Poziom 21  
    Kolego DIZZI!
    Transoptory nie sterują w tym układzie bezpośrednio tranzystorami!
    Układ "bootstrap" w IR2130 kłania się uprzejmie (post powyżej).
    A w ogole to może coś nie tak z diodą BA159 - przy jej awarii może się przedostać do obwodu 15V wysokie napięcie główne - uszkodzenie stabilizatora 15V.
    A swoją drogą ciekawe jak będzie startował ów silnik jednofazowy?
  • Poziom 18  
    Wnioskując z tego wszystkiego, ogólnie mój schemat jest dobry?? Jedynie coś mogłem przekombinować ze sterowaniem lub elementami ?
    Zaś co do elementu sterowania - silnika jednofazowego i przede wszystkim rozruchu, sam jestem ciekawy. Znalazłem gdzieś metodę, w której jedną parę tranzystorów w mostku steruje się niższą częstotliwością piły PWM, zaś drugą wyższą.
  • Poziom 17  
    mosfetkiler napisał:
    Kolego DIZZI!
    Transoptory nie sterują w tym układzie bezpośrednio tranzystorami!
    Układ "bootstrap" w IR2130 kłania się uprzejmie (post powyżej).
    A w ogóle to może coś nie tak z diodą BA159 - przy jej awarii może się przedostać do obwodu 15V wysokie napięcie główne - uszkodzenie stabilizatora 15V.
    A swoją drogą ciekawe jak będzie startował ów silnik jednofazowy?

    To nie wiecie że są silniki jednofazowe ,maja dwa uzwojenia główne i rozruchowe które jest podłączone przez kondensator w celu przesunięcia fazy i tak oto silnik jednofazowy rusza czasem jest to uzwojenie odłączane
    wyłącznikiem odśrodkowym jeśli to was nie przekonuje to obejrzyjcie sobie pralkę "Frania" co prawda to relikt komuny ale silnik jedno fazowy jest.

    A co do tych transoptorów to patrząc na ten schemat to tak jest narysowany że wyglądało to tak jak by to sterowały transoptory .
    Tak że nie będę zabierał głosu bo nie wiem co wy za falownik robicie i
    do czego , nie lepiej skorzystać ze sprawdzonego schematu a nie
    wywarzać otwartych drzwi chyba że to robicie dla nauki to co innego
    człowiek uczy się na błędach (nie jeden falownik naprawiłem i zbudowałem no i działają do tej pory)
  • Poziom 21  
    Tak się składa, że wiem jakstartują silniki jednofazowe.
    Jednak te sposoby sprawdzają się przy stałych obrotach -gdzie wyłącznik odśrodkowy lub kondensator są dobrane dla 50Hz i przy zmianie częstotliwosci nie będą prawidłowo pracować.
    No chyba, że ma to być rodzaj UPS-a pracującego przy stałej częstotliwości...
  • Poziom 17  
    Być może tak bo autor nie określił do czego ma być ten
    falownik a ja jako przykład obciążenia podałem silnik.
    Może to być również transformator np. z elektrowni wiatrowej
    akurat kolega taką buduje ,prądnica ładuje akumulatory
    prądem stałym a falownik przekształca go na przemienny
    50Hz i do tego doskonale nadaje się falownik ale nie będę
    wnikał w szczegóły bo to nie istotne .
  • Poziom 18  
    Dziś skompletowałem elementy i przystąpiłem do kolejnego uruchomienia.
    Jako obciążenie dałem mały silniczek (tak żebym widział, że lepszy lub gorszy sinus jest na wyjściu). Całość puściłem przez opornik ładujący (nie zwierałem go). Silnik pokręcił się płynnie. Sprawdziłem na oscyloskopie, przebiegi w kluczowych punktach były ładne. Potem odłączyłem całość w celu przekonfigurowania i dodania przekaźnika zwierającego rezystor ładujący. Podłączylem zasilanie przekaźnik się zwarł. Ale silnik się już nie zakręcił. Próbowałem powrócić do konfiguracji z rezystorem ale to nie dało efektu.
    Patrząc na przebiegi na bramkach górnych tranzystorów to pojawiły się jakieś duże, zakłócone napięcia. Na bramkach dolnych prawidłowy prostokąt (ok. 18V). Wymieniłem górne tranzystory i dalej to samo. Potem wymieniłem potem driver i brak efektu.
    Już nie wiem, czy dalej jest sens inwestować w tą koncepcję, czy nie lepiej kupić jakiegoś gotowego modułu IGBT+sterownik (IRAMY, IRAMS etc.)
  • Poziom 17  
    Jeśli już tak daleko zabrnołeś to szkoda by to zmarnować
    choć by da tego że można się czegoś nauczyć
    tylko poszukaj sprawdzonego schematu i porównaj z nim
    swój projekt a wyjdzie gdzie zrobiłeś byka i jak przeanalizujesz dobry schemat to będziesz miał jakieś
    odniesienie i znajdziesz jakiś punk zaczepienia.
    "Ne od razu Kraków budowali"
    Wpisz falownik w wyszukiwarkę i na pewno coś znajdziesz,
    nie chodzi oto żeby małpować tylko podeprzeć się
    sprawdzonym schematem.