Power Electronics
http://valvol.ru/

Вопросы сегодняшнего дня
http://valvol.ru/topic39.html
Страница 45 из 86

Автор:  Ктот [ 24-11, 13:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Всем добрый день.
У меня вопрос: какие IGBT лучше использовать в косом мосту с питанием от трёх фаз 380В? (Десятки киловатт, 20-30кГц. (Это я пошёл по стопам Алексея :D ))
Посмотрел цены, PDF. Выбрал IHW30N120R3FKSA1
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... 1f0e923aa7
За 250р, вроде, вполне приемлимые характеристики... но сомневаюсь. Мощные преобразователи с питанием 600В не делал (вернее делал только спарку, первички последовательно, показалось, что много геммороя)
Если у кого есть опыт - прошу подсказать.
Заранее спасибо!

Автор:  valvol [ 24-11, 14:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Ктот писал(а):
Выбрал IHW30N120R3FKSA1

Неплохой транзистор. Однако без мягкой коммутации лучше не использовать, слишком большие потери. Смотрите графики на стр.10 даташита.

Автор:  Ктот [ 24-11, 15:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

valvol писал(а):
без мягкой коммутации лучше не использовать, слишком большие потери. Смотрите графики на стр.10 даташита.

Вот засада, мне надо для косого моста - значит жёсткая коммутация. А где криминал в графиках на 10 странице - не понял :blush: профильное образование отсутствует. Можно подробнее ткнуть носом?

Автор:  valvol [ 24-11, 16:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Ктот писал(а):
Вот засада, мне надо для косого моста - значит жёсткая коммутация.

В моей книге Создаем современные сварочные аппараты, на стр. 248-253 приводится описание ZVS нерассеивающего снаббера для косого моста.
Ктот писал(а):
А где криминал в графиках на 10 странице - не понял :blush: профильное образование отсутствует. Можно подробнее ткнуть носом?

Допустим, условия коммутации 600В, 30А и температура кристалла 125гр.С. Для этого режима потери выключения составят примерно 2.4мДж. Т.е. при предполагаемой частоте коммутации 30кГц имеем коммутационные потери Pком = 0.0024 х 30000 = 72Вт. Допустим, номинальное заполнение импульсов составляет 0.33. Тогда потери проводимости составят Pпр = 1.8 х 30 х 0.33 = 18Вт. Итого суммарные потери на один транзистор P = 18 + 72 = 90Вт
Теперь оценим условия охлаждения. Допустим, максимальная температура охладителя 40гр.С, а тепловое сопротивление (с учетом диэлектрической прокладки и теплопроводной смазки) Rt=1.5. Тогда температура кристалла достигнет Ткр.= 40 + 1.5 х 90 = 175 гр.С. А ожидали 125гр.С! Если теперь использовать в расчете потери выключения характерные для 175гр.С то расчетная температура улетит ещё дальше. Возможно при 20кГц удастся уложится в 175гр.С, но реально на работу при такой температуре не стоит рассчитывать. Это максимум, а для нормальной работы стоит иметь запас в 30-50гр.С.
Если же мы, за счет применения снаббера, ограничим скорость роста напряжения на коллекторе до 1000В в мкс, то потери выключения снизятся почти в два раза и температурный режим транзистора уже не будет вызывать опасений.
Как-то так.

Автор:  Ктот [ 27-11, 08:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

valvol писал(а):
...приводится описание ZVS нерассеивающего снаббера для косого моста.
Пока придётся делать с RCD снабберами. Дело в том, что из подходящих сердечников в наличии только аморфные кольца. С размагниткой работают, но привередливые к снабберам... Разживусь нормальными сердечниками - надо будет попробовать.
Цитата:
Допустим, условия коммутации 600В, 30А и температура кристалла 125гр.С. Для этого режима потери выключения составят примерно 2.4мДж. Т.е. при предполагаемой частоте коммутации 30кГц имеем коммутационные потери Pком = 0.0024 х 30000 = 72Вт. Допустим, номинальное заполнение импульсов составляет 0.33. Тогда потери проводимости составят Pпр = 1.8 х 30 х 0.33 = 18Вт. Итого суммарные потери на один транзистор P = 18 + 72 = 90Вт
Теперь оценим условия охлаждения. Допустим, максимальная температура охладителя 40гр.С, а тепловое сопротивление (с учетом диэлектрической прокладки и теплопроводной смазки) Rt=1.5.
Вот тебе и раз! Общее тепловое сопротивление получается в три раза больше, чем внутреннее тепловое сопротивление транзистора :wacko: А если прокладки из нитрида алюминия?
Цитата:
Тогда температура кристалла достигнет Ткр.= 40 + 1.5 х 90 = 175 гр.С. А ожидали 125гр.С! Если теперь использовать в расчете потери выключения характерные для 175гр.С то расчетная температура улетит ещё дальше. Возможно при 20кГц удастся уложится в 175гр.С, но реально на работу при такой температуре не стоит рассчитывать. Это максимум, а для нормальной работы стоит иметь запас в 30-50гр.С.
Если же мы, за счет применения снаббера, ограничим скорость роста напряжения на коллекторе до 1000В в мкс, то потери выключения снизятся почти в два раза и температурный режим транзистора уже не будет вызывать опасений.
Как-то так.

Спасибо, всё по полочкам разложили. Когда разживусь нормальными ферритами обязательно попробую регенеративный снаббер, а пока придётся изворачиваться.
Частоту ограничить 20 кГц, транзисторы закажу FGL40N120 https://www.promelec.ru/pdf/FGL40N120AN.pdf , хотя, это не на много снизит общие потери.

Автор:  Ктот [ 27-11, 13:53 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

valvol писал(а):
Допустим, максимальная температура охладителя 40гр.С, а тепловое сопротивление (с учетом диэлектрической прокладки и теплопроводной смазки) Rt=1.5. Тогда температура кристалла достигнет Ткр.= 40 + 1.5 х 90 = 175 гр.С. А ожидали 125гр.С!

Опять вернулся к тепловому сопротивлению.
Про изолирующие прокладки я ничего не написал, возможно, ввёл в заблуждение.
Прокладки из нитрида алюминия 0,5 заказывал здесь: http://c-component.ru/ru/products/teplo ... -prokladki
Если верить справочным данным с этого сайта - тепловое сопротивление такой прокладки 0,007 K/W
0.43+0.007 грубо 0,44 K/W
Вот какое тепловое сопротивление у двух слоёв термопасты не знаю, но вряд-ли 1 K/W.
Может, с такой прокладкой прокатит?

Автор:  valvol [ 27-11, 19:41 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Ктот писал(а):
Пока придётся делать с RCD снабберами.

RCD снаббер также обеспечивает условия мягкой коммутации (ZVS) для транзистора. Однако, при этом энергия коммутации рассеивается в виде тепла на резисторе RCD. Для обеспечения 1000В в мкс придётся рассеять по 100Вт на каждой RCD. Но лучше конечно греть резистор, чем транзистор.
Ктот писал(а):
Дело в том, что из подходящих сердечников в наличии только аморфные кольца. С размагниткой работают, но привередливые к снабберам... Разживусь нормальными сердечниками - надо будет попробовать.

В качестве материала сердечника для снабберного дросселя можно использовать феррит. Мелкие ферритовые сердечники вроде бы дефицитом не являются.
Впрочем RCD менее требовательны к качеству разводки печатной платы, по сравнению с нерассеивающим снаббером. Так что, если некоторое снижение эффективности не пугает, то RCD являются тоже неплохим выбором.
Ктот писал(а):
Вот тебе и раз! Общее тепловое сопротивление получается в три раза больше, чем внутреннее тепловое сопротивление транзистора :wacko: А если прокладки из нитрида алюминия?

Обычно считается, что типовое сопротивление между корпусом и охладителем составляет 0.24 гр.С/Вт. Так как, при использовании изоляционной прокладки получаем два зазора, то суммарное сопротивление зазоров составляет 0.48 гр.С/Вт. На таком фоне преимущество AlN перед Al2O3 уже не на столько впечатляет.
Тепловой расчет, сделанный ранее, является ориентировочным (в качестве демонстрации) и его нужно подкорректировать для конкретных условий. Допустим, если источник будет работать на природе, то следует выбирать максимальную температуру радиатора (в районе транзистора) с учетом максимальной температуры воздуха. Скажем, если жарким летом воздух может прогреться до 35 гр.С, то 40 гр.С для радиатора будет являться весьма оптимистичной величиной (потребуется слишком большой радиатор).

Автор:  Ктот [ 29-11, 07:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

valvol писал(а):
В качестве материала сердечника для снабберного дросселя можно использовать феррит. Мелкие ферритовые сердечники вроде бы дефицитом не являются.
Имел в виду силовые трансы, впрочем, с ними много заморочек. Нормальные ферриты уже нашёл, поэтому не буду заниматься извращениями.
Цитата:
Так что, если некоторое снижение эффективности не пугает, то RCD являются тоже неплохим выбором.
Не пугает :D
Цитата:
Обычно считается, что типовое сопротивление между корпусом и охладителем составляет 0.24 гр.С/Вт. Так как, при использовании изоляционной прокладки получаем два зазора, то суммарное сопротивление зазоров составляет 0.48 гр.С/Вт. На таком фоне преимущество AlN перед Al2O3 уже не на столько впечатляет.
Спасибо за информацию.
Цитата:
Тепловой расчет, сделанный ранее, является ориентировочным
Расчёты расчётами, а вот как на практике прикинуть температуру кристалла? Если мерять пирометром темперетуру корпуса в районе кристалла (при этом со стороны монтажа охладитель не обдувается) - можно ли результаты такого замера считать более меннее достоверными?

Цитата:
Скажем, если жарким летом воздух может прогреться до 35 гр.С, то 40 гр.С для радиатора будет являться весьма оптимистичной величиной (потребуется слишком большой радиатор).
Конечно 40 градусов нереальная температура для охладителя. Минимум 60-70 градусов. Получается, или садить транзисторы без прокладки, или баянить, ставить в два раза больше ключей :live-14:

Автор:  Maikl [ 29-11, 11:38 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Трибун писал(а):
Понравился savepic
Попробовал на 2-х кампутерах и планшетнике. Говорят, что такой стр. не существует и отсылают в Поиск на Яндексе. Яндекс выкатывает много ссылок. Какой воспользоваться?

Автор:  Joha [ 29-11, 13:43 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

У меня тоже 2 ссылки на "savepic" что были забиты не работают уже давно

Автор:  Трибун [ 29-11, 15:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Да, сейчас не работает, а жалко - простой и удобный. Кстати был аналогичный .ru, но тоже имел проблемы.

Автор:  Микола [ 29-11, 16:25 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Трибун писал(а):
Да, сейчас не работает, а жалко - простой и удобный. Кстати был аналогичный .ru, но тоже имел проблемы.
Не только не работает,так же исчезли все изображения, выложенные форумчанами.Кстати,не открываются ещё и несколько сайтов.Так что, обо всём этом можно только догадываться. :live-14:

Автор:  valvol [ 29-11, 16:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Коллеги, для выкладывания картинок используйте возможности и ресурсы форума. Похоже это самый надежный и простой способ.

Автор:  valvol [ 11-01, 14:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Ответ здесь

Автор:  Трибун [ 11-01, 22:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы сегодняшнего дня

Коллеги! Есть у кого опыт разработки барьера защиты "искробезопасная электрическая цепь" для взрывобезопасного электрооборудования? Хочу консультироваться, хотя свой опыт есть.

Страница 45 из 86 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/