Форум РадиоКот

Доброго всем дня.
Пару слов предыстории. Сам я инженер-электроник и силовой техникой занимаюсь сравнительно недавно (в силу производственной необходимости). В наследство от предыдущего инженера-"силовика" мне достался непрервыный блок питания лазера. Ток 10..40А. Мощность около 5кВт. Блок является генераторм тока (обратная связь по току организована при помощи датчика тока и ШИМ).
Силовой каскад имеет вид (см вложения)
Силовой каскад управляется драйвером IGBT (см вложения) .
На рисунке силового каскада плата драйвера называется Controller.
Управляющие IGBT сигналы подводятся с платы драйвер проводами 0,35 длиной около 10см, свитыми в витые пары.
Все это "щастье" с горем попалам работает в количестве пары 10ков экземпляров. Недавно, у одного из заказчиков в таком БП "вылетел" IGBT: Пробит завтор и эмитер с коллектором. Заменили. Через пару недель та же история, только пробой между затвором и коллектором.
Каждый транзистор IGBT 150 баксов.. Проверили аппаратуру заказчика - все нормально. Наводок из окружающей аппаруты быть не должно.
Знаю, что схема с явными недостатками. Но до сих пор работала довольно стабильно. Сигналлы на затворе, коллекторе (относительно эмитера) "красивые" выбросов и пиков не видно.
Кто может помочь советом? За ранее спасибо.

В наследство от предыдущего инженера-"силовика" мне достался непрервыный блок питания лазера.

наверно предыдущего инженера обидели..вот он и оставил потомкам наследство..

Сегодня у меня случилась такаяже беда. IGBT-шка IRG4PC-30F.

Управлял от ШИМ на К561ЛА7, 9 Вольт.

DENich писал(а): Кто может помочь советом? За ранее спасибо.

Я бы поставил использовать IGBT модуль со встроеным драйвером и встроеной ЗАЩИТОЙ ! Выбирайте в platan.ru
Мицубиси или Семикрон. А покупайте в Симетроне.

Можно снизить ток срабатывания защиты по десатурации добавив еще один диод к д29 д30 - но надо даташит смотреть на драйвер ваш.

Сомнительна схема из одних диодов. Защита аналогична той что в IR2127 - но там вроде и резисторы есть в обвязке.

DENich писал(а):Управляющие IGBT сигналы подводятся с платы драйвер проводами 0,35 длиной около 10см, свитыми в витые пары.

А должно было быть минимальное расстояние.
Драйвер затвора весьма подозрителен:
1. Последовательно с затвором должен быть включен резистор сопротивлением 3,3 Ом ... 10 Ом. Без этого резистора IGBT может защёлкиваться и время от времени вылетать.
2. Резистор R164, который разряжает затворную ёмкость, выбран удивительно большого номинала в 51 кОм. Не было бы лишним уменьшить сопротивление в 20 раз.
И прочтите «букварь» «Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. — 416 с., ил. (Серия «Библиотека инженера»)».

Vadim писал(а):

I.Cherry писал(а):наверно предыдущего инженера обидели..вот он и оставил потомкам наследство..

Скорее всего. Ибо то, что там надо сделать, видно невооруженным взглядом любому мало-мальски знакомому с п/п приборами с изолированным затвором. Видать, "круто" спеца "подсидели"...

На сколько хорошо знаком с п/п приборами с изолированным затвором сам хозяин сего сообщения? Али можете только доспехами бряцать?
Кстати, "спец", ушел задолго до прихода на фирму своего подсидельца (то есть меня).
И еще раз кстати, какой же он "спец" если "что там надо сделать, видно невооруженным взглядом любому мало-мальски знакомому с п/п приборами с изолированным затвором"?
Впрочем, это все не по существу и впредь на подобные провокации я отвечать не буду.))

ikarab писал(а):

DENich писал(а): Кто может помочь советом? За ранее спасибо.

Можно снизить ток срабатывания защиты по десатурации добавив еще один диод к д29 д30 - но надо даташит смотреть на драйвер ваш.

Мне казалось, что при каждом последующем последовательном добавлении диодов к уже имеющимся д29 и д30 защита по дессатурации будет срабатывать при большем значении тока КЗ. Ведь на каждый последовательный диод будет "съедать" часть снимаемого с коллектора напряжения (прямое падение напряжения на диоде). Или я не прав?
Спасибо.

Moskatov писал(а):

DENich писал(а):Управляющие IGBT сигналы подводятся с платы драйвер проводами 0,35 длиной около 10см, свитыми в витые пары.

А должно было быть минимальное расстояние.
Драйвер затвора весьма подозрителен:
1. Последовательно с затвором должен быть включен резистор сопротивлением 3,3 Ом ... 10 Ом. Без этого резистора IGBT может защёлкиваться и время от времени вылетать.
2. Резистор R164, который разряжает затворную ёмкость, выбран удивительно большого номинала в 51 кОм. Не было бы лишним уменьшить сопротивление в 20 раз.
И прочтите «букварь» «Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. — 416 с., ил. (Серия «Библиотека инженера»)».

Абсолютно согласен. Хотелось узнать чужое мнение. Думаю максимально укоротить подводящие провода, Прямо в непосредственной близости к IGBT паралельно эмиттеру и затвору повесить двусторонний трансил на 18 вольт и, опять же паралельно, резистор около 1кОм (хотя контакт между платами довольно надежен, и плохой контакт эмиттерного управляющего провода врядли возможен..). Кстати затворная структура в IGBT чистая и красивая (разбирал). На лицо пробой по напряжению (см. прикепрленный файл)
На счет защелкивания. На сколько мне известно в (относительно) новых моделях IGBT удалось избавиться от затворной емкости и, как результат, защелкивания. Правда последовательный "резак" может слегка ограничить фронты возможной наводимой в проводах помехи, но, по идее, с этим должен справится трансил.
А Семенова Б. Ю. Почитываем) Хороший дядька.
Спасибо за мнение!

Вам не кажется подозрительным включение резисторов R8..R12?
Есть мнение, что они должны стоять паралельно диоду VD1 (силовой каскад), причем сам диод должен быть более "быстрым" нежели коллекторный диод в модуле IGBT?
А самое смешное в том, что эта несовершенная схема работает в 20ти готвых устройствах. Но, как говорится и на старуху..

Мяу всем..
Moskatov..
1. Последовательно с затвором должен быть включен резистор сопротивлением 3,3 Ом ... 10 Ом
Думаю, что это сопротивления там есть.. оно просто "размазано" между R158-163..
Мя встречался с подобными схемами..
..
Ещё насторожили цепочки C5/R1-3 и C6/R4-6 эдакий "привет от тиристорных схем"..
..
И ещё вопрос к DENich : а на выходе у преобразователя что?
По схеме - что-то по типу "выпрямленной синусоиды"...

DENich писал(а):Или я не прав?

Наверно не правы.

Чем больше диодов тем при меньшем напряжении десатурации сработает.

Вы посмотрите в каком направлении они включены. Исчтоник тока для них это драйвер !

DENich писал(а):Спасибо за мнение!

А использовать модуль со встроеным драйвером и защитой ?

МитяРа писал(а):Мяу всем..
Moskatov..
Ещё насторожили цепочки C5/R1-3 и C6/R4-6 эдакий "привет от тиристорных схем"..
И ещё вопрос к DENich : а на выходе у преобразователя что?
По схеме - что-то по типу "выпрямленной синусоиды"...

Цепочки C5/R1-3 и C6/R4-6, как я думаю, это пресловутые снаберы, служащие для более мягкого (по фронтам) переключения IGBT.
Выходной сигнал очень похож на тот, который бывает у простейшего выпрямителя (диод+ емкость).
Спасибо)

RC-цепочки в качестве снабберов ставят обычно на вторички трансов..
Или в тиристорно/симисторных схемах..
А на выход транзисторных ставят RCD цепочки.. по типу VD1+C7R8-12..
но обычно к транзистору подсоединяется конденсатор цепочки, а тут - почему-то диод.. то-же не понятно..
..
Надо подумать....

ikarab писал(а):

DENich писал(а):Или я не прав?

Наверно не правы.

Чем больше диодов тем при меньшем напряжении десатурации сработает.

Вы посмотрите в каком направлении они включены. Исчтоник тока для них это драйвер !

Пардон. Был не прав! Драйвер действительно в данном случае является источником тока.
Кстати, по идее, чем больше диодов, тем больше время срабатывания защиты..Это тоже не ахти.
Спасибо.

ikarab писал(а):

DENich писал(а):Спасибо за мнение!

А использовать модуль со встроеным драйвером и защитой ?

Думаю об этом. Но в будущем. Сейчас есть готовое устройство, которое должно устойчиво и надежно заработать.)

мяу DENich..
А какой транзистор в IGBT-шнике вылетал? Верхний или нижний?

МитяРа писал(а):мяу DENich..
А какой транзистор в IGBT-шнике вылетал? Верхний или нижний?

Недопонял вопрос? То есть верхний или нижний? В самом модуле что-ли?Они там паралельно стоят, как и 2 пары диодов.

Они там паралельно стоят, как и 2 пары диодов.
Кошачьи боги с тобой...
В модуле IGBT ДВА последовательно соединённых транзистора..
И соответственно маркировка выводов:
..
Блин.. понял.. вот только стал царапать ответ и понял..
..
У тя просто из IGBT-шной сборки использован 1 транзистор и один диод от второго транзистора в качестве выпрямителя...
..
Это ИЗВРАТ...
..
Т.к. внутренние диоды - они только возвратно-защитные и их не используют в качестве выпрямителей..
Более того, они менее быстродействующие /с большим временем восстановления/..
..
Дело в том, что это схема обычного понижающего преобразователя, но нарисованная несколько "шиворот-навыворот"..
Поэтому - мя и не сразу сообразил а думал, что используются оба транзистора..
..
А ещё такой вопрос:
А неиспользуемый вывод затвора G1, он случаем не в воздухе-ли болтается?

МитяРа писал(а):Они там паралельно стоят, как и 2 пары диодов.
У тя просто из IGBT-шной сборки использован 1 транзистор и один диод от второго транзистора в качестве выпрямителя...

А неиспользуемый вывод затвора G1, он случаем не в воздухе-ли болтается?

Во-первых, как я уже писал, блок питания мне достался в настледство Посему схема не моя. Во-вторых, глянь плиз вот этот datasheet на IGBT. Думаю, твои вопросы отпадут сами по себе.
Все элементы указанные в структуре IGBT, указанные на первой странице datasheeta реально существуют в двойном экземляре включенном паралельно: два паралельно включенных транзистора, управляемых одним сигналом, два обратных паралельно включенных диода, два коллекторных диода (фото вскрытого IGBT я уже приводил, глянь его тоже).