Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCIM Europe 2019
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sterowanie tranzystorów przetwornic dużych mocy.

miszaa88 17 Cze 2015 10:46 1113 4
  • #1 17 Cze 2015 10:46
    miszaa88
    Poziom 15  

    Witajcie,
    Interesuje mnie najbardziej optymalna metoda sterowania tranzystorów w mostkowych przetwornicach dużych mocy(1-3kW). Problemem jest dobór odpowiednich driverów i zasilanie ich (przede wszystkim tranzystorów high side). Rozwiązaniem najpewniejszym i najbardziej efektywnym jest chyba zasilanie każdego sterownika tranzystora high z oddzielnego izolowanego źródła napięciowego. Jednak komplikuje to trochę układ, w zależności od topologii może wymagać wielu mini przetwornic izolowanych zasilających te drivery. Drugą metodą jest wykorzystanie driverów z tzw. bootsrapem(np. IR2101). Przy niskim napięciu zasilającym drivery te są stosunkowo wydajne, maksymalny prąd wyjściowy wynosi 4A. Niestety dla wyższych napięć spada ich wydajność prądowa. Może istnieją podobne drajwery na wyższe napięcia i z wyższą wydajnością prądową?
    Czy dobrze podchodzę do problemu?

    0 4
  • #2 17 Cze 2015 11:48
    feryster

    Poziom 16  

    Dlaczego od razu wielu przetwornic? Jedna przetwornica może mieć więcej wyjść po prostu. Typowy, izolowany mostek H wymaga 3 napięć zasilania. Trójfazowy falownik - 4 napięć. To jest do ogarnięcia jedną, prostą przetwornicą.

    Układy bootstrap mają jedną, poważną wadę - na źródłach MOSFETów mogą się pojawić ujemne potencjały, które ładują kondensatory układów bootstrap do niebezpiecznych napięć. Same sterowniki też nie radzą sobie zbyt dobrze z ujemnymi potencjałami na nóżce Vs.
    Miałem taki przypadek z przetwornicą 2T-forward, gdy okazało się, że napięcie przewodzenia na diodach zwrotnych + spadki napięcia związane z indukcyjnościami pasożytniczymi powodowały powstawanie pików dochodzących do -8V na nóżce Vs układu IR2101. W eekcie uszkodzeniu ulegał driver i MOSFETy. Pomogło użycie diod na wyższy prąd i poprawienie layoutu PCB.

    0
  • #3 17 Cze 2015 12:39
    miszaa88
    Poziom 15  

    Są takie przetwornice dostępne na rynku? Z trzema odizolowanymi napięciami wyjściowymi?
    Nie jest przypadkiem tak iż dorzucenie diody zabezpieczającej na nóżce VS oraz rezystora w szereg ograniczającego ewentualny prąd diody rozwiązałoby sytuację tych pików?
    Niemniej pomysł wykorzystania sterowników IR wydaje się chyba kuszący z racji na koszty, jednak niestety prądy bramki są dość niskie...

    0
  • #4 17 Cze 2015 14:20
    feryster

    Poziom 16  

    Zapewne są gotowe przetwornice ale nawet, gdyby nie było, to jaki problem zrobić?

    Co do nóżki Vs - to nie jest takie proste - tam BYŁA dioda włączona zaporowa. Ale jej napięcie przewodzenia + szpilki prądowe powodowały powstawanie takiego a nie innego napięcia.

    Osobiście się przekonałem, że w przypadku większych mocy jedynie optoizolacja zapewnia spokojny sen. Nawet w przypadku banalnego push-pull z odczepem, gdzie źródła są na wspólnym potencjale.

    0
  • #5 17 Cze 2015 14:31
    DVDM14
    Poziom 35  

    Drivery z bootstrapem to "bagno" - niestabilne, jakieś oscylacje itd. Nieraz działają, ale lubią powodować problemy.

    Niedawno temat takich i innych driverów poruszaliśmy tutaj:

    http://teslacoil.pl/elektronika-ogolna/gdt-vs-scalone-drivery-igbt-mosfet-t487.html

    I tu:
    http://teslacoil.pl/elektronika-ogolna/gdt-vs-czas-martwy-vs-wypelnienie-t483.html

    Wśród coilerów problem sterowania tranzystorami mocy (i to na prawdę dużych mocy, większe DRSSTC potrafią w impulsie przepuszczać przez klucze w mostku ponad 2kA) to chleb powszedni. :) Znajdziesz tam ciekawą dyskusję i mnóstwo, na prawdę mnóstwo informacji o różnych rozwiązaniach sterowania mostkami. Slu się postarał, trzeba mu to przyznać. :)

    0