Переходные процессы при коммутации в IGBT-инверторе

Как работает инвертор на IGBT-транзисторах? Принципы работы, переходные процессы и, главное, как всё это выглядит на практике, в реальном транзисторном преобразователе.

[@user-oq4hu7ol1s]

Очень интересное и дельное пояснение, к сожалению, очень мало информации по таким процессам. Спасибо. По просмотрам видно,что мало людей этим интересуется, очень жаль. Несмотря на это ,автор записывает видео ,объясняет, хотя бы для нас, ещё раз, благодарю!

[@kospov2002]

Если дьявол кроется в мелочах, то вы вывернули его наизнанку и засунули под микроскоп ))) Спасибо за бесценные нюансы ))) Огрооомное спасибо. Интересно)))

[@user-eo4tl2th6b]

не так страшен дьявол, как его ма... т-модель ))

[@kospov2002]

@@user-eo4tl2th6b ))) Тонко...

[@valeriylopuxov8022]

Спасибо. Как всегда интересно и по делу.

[@aleksandraleksandrovich646]

спасибо за видео ) отлично все понятно

[@user_N_one]

Хорошее видео.

[@andrejtih7373]

класс!!! спасибо!))

[@AlexAlex-uj3co]

спасибо Вам

[@anakoliy_tsyfra]

Добрый день, спасибо за наглядное отображение переходных процессов в силовом каскаде. Действительно много подводных камней. Сталкивались ли вы с каскадами типа пуш-пул в инверторах? Попалось мне полтлра десятка igbt gt15g101Toshiba. Транзисторы уже старенькие, но глянув даташит, прикинув, на их основе можно, в принципе, построить блок питания с частотой преобразования 25 - 35 кГц, ватт до 800. У меня такой вопрос, как построены снабберные цепи в преобразователях типа пуш-пул, если, конечно вы сталкивались с этим? Топология пуш-пул выбрана по причине того что транзисторы на 1200В, управляющая шим - sg3525, у нее есть возможность управлять транзисторами только от уровня общей шины или ТГР, но хотелось бы напрямую, ну и в отличие от мостовой схемы необходимо вдвое меньше транзисторов. Моё видение снаббера в таком преобразователе это на каждой полуобмотке установлена цепь, аналогичная снабберу в обратноходовых преобразователях (БВД - супрессор+конденсатор), а так же плёночный конденсатор между точкой подключения "+" и эмиттерами транзисторов.

[@user-qx9jm1vb9k]

Спасибо

[@contualexei764]

Respect....

[@suortoxkins1693]

Отличный контент. Подскажите вот там около источника стоит электролит. Когда открыт левый верхний и правый нижний разве ток при протекании не попадает на минус конденсатора? А ведь электролиты боятся переполюсовки.

[@user-eo4tl2th6b]

не, переполюсовки нет, потому как инвертор работает относительно некоего половинного напряжение и "минус" для конденсатора никуда не смещается

[@vvdvlas8397]

Они боятся переполюсовки по напряжению, а ток может протекать и положительный и отрицателтный.

[@sergatmel8242]

Спасибо, все наглядно. Расскажите как бороться с сквозняками ?

[@user-yh9kx4dy8p]

Снабберы, запас транзисторов по току, а также увеличение мёртвого времени.

[@user-eo4tl2th6b]

Верно вам ответили, добавлю ещё ложное открывание по включению (это уже вопрос драйвера), об этом тоже рассказывалось

[@SoftFelix]

При динамических переключениях моста всё более-менее понятно. А вот как работают мощные IGBT-модули в статическом режиме, т.е. при пропускании постоянного тока большой величины? Есть устройство на Н-мосте, где мост выполнен на 2х модулях М2ТКИ-400-06 (400А/600В). Питание на него идёт 230В. Мост этот меняет знак тока (0...120А) в индуктивной нагрузке (катушка размагничивания). Мост, в принципе, собран по всем правилам, на коротких мощных шинах, прямо на них установлены два электролита 560мкФ х 400В и снабберная "плёнка". Управление затворами - +15В на открытие и -15В на закрытие. На затворах супрессоры на 18В. Так вот горят они спорадически. Без шума и пыли. КЭ в КЗ, затвор-Э - 15...30 Ом. Т.е. без коммутации. Тупо через диагональ моста идёт ток (0...120А) в нагрузку. Переключение знака (диагонали моста) происходит всегда только при нулевом токе. Охлаждение модулей - очень хорошее, Т_радиатора не превышает +55С. Может подкините идею? Всю голову уже сломал... :(

[@user-eo4tl2th6b]

по описанию - всё чётко и, действительно, выходить из строя не должно. Но есть ответ )) У нас в практике похожий случай был с Саранскими модулями, тоже на ровном месте горели. Причина - несовершенство технологии сборки модулей (мягко говоря), какая-то неустойчивость-деградация, полечилось заменой модулей на Fuji. Это не в целях конкуренции или рекламы, но в данной ситуации очень советовал бы вам попробовать заменить модули на другого производителя

[@SoftFelix]

@@user-eo4tl2th6b, спасибо! На самом деле, в голове именно это и вертелось - сменить производителя IGBT. Т.к. М2ТКИ-400-06 именно саранские. :( А сейчас поставили ихние же "модифицированные" М2ТКИ-400-06К ("К" на конце, без К - сняты с производства), так они начали гореть даже на мизирных токах в только что собранных изделиях. :( Сейчас попробуем закупаться не у "Электровыпрямителя" (Саранск), а у "Энергомодуля" или переходить на SiC-модули от того же "Энергомодуля".

[@user-eo4tl2th6b]

@@SoftFelix Может быть, правда с Энергомодулем, к сожалению, у нас опыта нет

[@zilipoper]

@@SoftFelix SiC-модули от того же "Энергомодуля. )))) кристаллы они в китае закупают и как они из на подложку монтируют остается под вопросом, обычно у них подложка из максимально уебищной керамики которая трескается на кучу мелкий частей! совковые модули нужно юзать только когда хочешь сделать устройство свинью чтоб оно въебало при первом или втором включении) только такое применение)))

[@tohalav8740]

Использование шин сэндвичем очень хорошо снижает выбросы при выключении транзисторов и можно отказаться от rcd цепей

[@tohalav8740]

Нужен только снабберный конденсатор на +-

[@user-eo4tl2th6b]

Сендвич-шины, конечно, выбросы снижают, но это не панацея, всё равно надо ставить снабберы. У тех же буржуйских инверторов (в т.ч. электромобильных) всё равно конденсаторы стоят

[@user-by3ev1wc1r]

А можете показать расчёт трансформатора тока, какой резистор подобрать в нагрузку ему и как вообще на осциллографе правильно считать ток? Спасибо большое заранее)

[@user-eo4tl2th6b]

нормальный расчёт - он конкретики требует, а просто формулы - так этого полный интернет )

[@TheKelikat]

всё стандартно там, надо знать кпд. видимо брать шаблонный под конкретную топологию. а исходя из него считать трансформацию под стандартную нагрузку, там вроде 100ом или типа того. проще взять готовый и не выдумывать. чаще всего именно проще, чтоб не искать тонкий хороший провод и хороший ферит, потомучто пока всё это тоже дороже готового

[@alexej7603]

Спасибо за видео! Скажите пожалуйста какая стоимость драйверов др4120 и где их можно приобрести.

[@user-eo4tl2th6b]

напишите запрос в отдел сбыта [e-mail], а то по деньгам я специалист слабый

[@alexej7603]

@@user-eo4tl2th6b Большое спасибо, попробую. Надеюсь не пошлют))))

[@muradov251]

Спасибо большое за информацию. Значит к транзисторам нужно параллельно поставить более быстрее диоды??

[@user-eo4tl2th6b]

в идеале, чем быстрее диод, тем лучше. Но тут много нюансов. Если высоковольтный преобразователь, то поставите вы БВД, ровно то же, что и у IGBT-модуля. Если преобразователь на MOSFET, то Шоттки, будет хорошо, но тогда блокировочные диоды нужны, а это статические потери и конструктивные сложности

[@zilipoper]

@@user-eo4tl2th6b ну я не знаю зачем ставить дополнительные диоды мосфетам в инверторах, куча инверторов на мосфетах видел где стоят в паралель несколько 20А мосфетов и все работает моща 50кВт номинал 90 пиковое

[@vvdvlas8397]

@@zilipoper У мосфетов есть паразитный диод, но он зачастую медленный (время рассасывание большое). Если полумост работает на большую индуктивность, то ток удерживает этот диод в открытом состоянии. Когда включается противоположный ключ полумоста, сначала он должен создать ток для запирания этого паразитного диода. Такой себе мгновенный "сквозняк". В этот момент идут большие потери как в мосфете, так и в запирающемся паразитном диоде. При высокой нагрузке и частоте, может "вылететь" как диод, так и мосфет. Поэтому, для таких схем ставят отдельные диоды, шунтирующие паразитный и не дающие ему работать под полным током, а следовательно быстрее запираться. Кроме того, эти диоды должны бвть особенные - быстро запираться. И еще у них желательно иметь положительный коеффициент сопротивления для выравнивания тока при параллельном включении мосфетов/igbt. Из опыта, на преобразователях для двигателей, диоды "вылетают" примерно в 30% случаев отказов модулей.

[@zilipoper]

@@vvdvlas8397 да ничего там не ставят, дед тайм увеличивают и все проблемы с медленным диодом решены + мосфеты и игбеты держат эти сотни наносекунд сквозняка нормально, из за сквозьняка иголки на стоках огромные и это решается правильной проектировкой силовухи остальное все это потуги)

[@vvdvlas8397]

@@zilipoper " да ничего там не ставят" - это потому, что поставили за Вас. Просто Вы не заглядывали внутрь и не разбирались с проблеммами обратного восстановления проводимости диода.

[@user-gc1sd9oo6i]

Греется транзистор верхнего плеча а нижнего холодный в полумосте, управляется тгр греется не на холостом ходу а при небольшой нагрузке. Может к открытию транзистора верхнего плеча требования какие нибудь другие ? Тапчусь на одном месте немогу разобраться

[@user-gc1sd9oo6i]

Может потому что не маленький транс EE55 и у него не маленькие выбросы ЭДС самоиндукции и диод не успевает восстановиться почему тогда нижнего плеча холодный

[@user-gc1sd9oo6i]

При просмотре осциллограммы на затворе транзистора верхнего плеча под небольшой нагрузкой полочка дед тайма начинает немного изгибаться в низ и начинается нагрев

[@user-eo4tl2th6b]

я бы предположил что-то с управлением. Во-первых, управление верхним ключом относительно его истока? Не в активном режиме? А во-вторых, самое вероятное, перекос в управление, тгр такого не любит и в итоге перегружается один транзистор. Управление со специализированного ШИМ-контроллера или свой? Можно ради интереса (не факт, что поможет, но и не долго попробовать) поставить конденсатор последовательно первичке, тем самым убрать постоянную составляющую ну и ток заряда-разряда этого кондёра глянуть

[@user-gc1sd9oo6i]

@@user-eo4tl2th6b причина была в том что я не поставил на вторичную выходную обмотку трансформатора снабберы, были выбросы которые влияли на управляющий сигнал и грелся один транзистор .

[@user-gc1sd9oo6i]

@@user-eo4tl2th6b но всеравно даже со снабберами эти выбросы не пропали но снизились

[@alexandrnikitin1269]

Если нет отрицательного запирающего напряжения то ,в полумосте будет сквозняк, даже если деттайм сделать 90 процентов. Об этом никто,обсолютно никто, не говорит.

[@user-eo4tl2th6b]

отчего же? все говорят и все борются. Да и я про эти способы говорил ни раз. И отрицательное напряжение - один из способов. Ещё можно сделать ооооочень хорошую топологию, увеличить номинал затворного резистора по включению, использовать функцию "миллер-кламп"

[@TheKelikat]

@@user-eo4tl2th6b так какой драйвер лучше всего, на микросхеме или трансформатор который даёт отрицательное напряжение ? а тот тут некоторые хотели пристроить драйвер к мотору, а потом оказалось что один из ключей включается от конденсатора вольт добавки и статически оно не работает. может там есть и конденсатор для отрицательного напряжения ?

[@user-eo4tl2th6b]

@@TheKelikat с DC/DC-преобразователем завсегда лучше: и напряжение есть всегда, и от сигналов управления не зависит, и отрицательное напряжение можно сделать. Бутстрепное питание в этом смысле сильно хуже. Но зато сильно проще. Вот и выбирают кому что важнее

[@Serg777sx]

только др4120 єто пиdарский драйвер

[@user-eo4tl2th6b]

ооооооочень интересен критерий "пидарскости", что бы мы исправились )))

[@user-tz9vo4ov4n]

Спасибо