Hallo zusammen, Ich brauche die Schaltverluste eines IGBT (IKW40T120) http://www.infineon.com/cms/en/product/igbts/IKW40T120/productType.html?productType=ff80808112ab681d0112ab6f075820ba#parametrics für variable Spannungen und Ströme. In dem Datenblatt sind die Verluste nicht ausreichend dokumentiert. Ich verwende das IGBT LTSpice model und lade mir die .lib herunter. Diese binde ich in meine LTspice Schaltung ein und kopiere mir den Namen des IGBT aus der .lib datei in das Feld "Value" des nigbt Zeichens in LTSpice. Am IGBT liegen 600V an, mithilfe einer PWL Gatespannung gebe ich einen Sprung vor (Einschalten und dann wieder Ausschalten). Weiterhin habe ich einen Widerstand, sodass ich einen Strom von 600V/15ohm=40A kriege. (Aufbau siehe Anhang) Es wird alles soweit simuliert, wenn ich aber die Einschalt- und AusschaltLeistung messe, stimmt diese nicht mit dem Datenblatt überein. Z.B habe ich aus dem Beispiel hier im Bild für das Einschalten 0.9 mJ, im Datenblatt sind es ca. 5mJ. Für den Ausschaltvorgang kriege ich 2,3 mJ, im Datenblatt sind es ca. 5mJ. Wenn ich mehrere Spannungen nehme und messe/simuliere, passen auch die Verhältnisse nicht wenn ich alles auswerte. Woran könnte das liegen? Habt ihr Tipps was ich einstellen könnte, um bessere Ergebnisse zu kriegen? Vielen Dank Mit freundlichen Grüßen Lyto
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Warum simulierst du bei 150°C? Viele Modelle mögen das gar nicht. Du hast aber nicht die komplette Leistungsformel drin. Bei einem Bauteil mit 3 Anschlüssen müsste die Formel länger sein.
Hallo, Danke für die Antwort. Stimmt, eigentlich fuegt er nochwas hinzu wenn ich alt Taste halte und auf mein IGBT klicke. Ich werde es morgen korrigieren. Jedoch erhoeht das die Verluste nur minimal. Ich habe 150 grad celsius benutzt, weil in den Datenblattangaben des IGBT die Schaltverluste ebenfalls fuer diese Temperatur angegeben sind. Kann ich die Temp. überhaupt so ãndern, oder muss ich das anders machen( zb in der lib datei) Vielen Dank
.TEMP schreibt man in den Top-Level so wie du das gemacht hast. Trotzdem würde ich das zum Testen erst mal auskommentieren. SPICE und damit auch LTspice nimmt dann 27°C als Default.
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So habe nun eine neue Simulation mit 27°C (default) gemacht. Außerdem hab ich jetzt die gesamte Leistungsformel. Das Ergebniss habe ich beigefügt. Die Verluste bleiben bei 0,9mJ obwohl die Temperatur viel niedriger ist. :/ Muss ich vllt. die Ansteuerung auch an Masse schalten -> meine Schaltung anders zeichnen? Kann es sein dass die Modelle so ungenau sind? Vielen Dank
> Muss ich vllt. die Ansteuerung auch an Masse schalten -> meine Schaltung
anders zeichnen?
Mach das mal und schalte in den Kollektorkreis eine Spule oder eine
Stromquelle+Diode so wie das in der Testschaltung im Datenblatt gemacht
wird.
Streuinduktivität/-kapazität beachten! Ist im Datenblatt angegeben. Wenn das immer noch nicht passt setzt mal R4 auf 15Ohm-6Ohm=9Ohm. Grüße Felix PS: Meines Wissens sind die IGBT Modelle nur für die Schaltungssimulation / Abschätzung der Verlustleistung geeignet. Faktor 2 oder mehr Abweichung halte ich für im Toleranzbereich des möglichen.
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Wenn du die Werte mit dem Datenblatt vergleichen willst, ist es vorteilhaft, die dort angegebene Schaltung zu verwenden. Auch die Junction-Temperatur wird nicht über die globale Variable temp sondern über den in den L2-Modellen dafür vorgesehenen Parameter TJ eingestellt. Das liefert bei mir 2.4 bzw. 3.6 mJ fürs Schalten.
Wow vielen Dank an alle, bin echt schon sehr lange dran und in dem Forum wird einem echt gut geholfen. Wollte gerade meine Schaltungen und Ergebnisse posten, als ich die Simulation von bonjean sah. Stimmt, man muss genau dieselbe Simulation verwenden, sonst wird es kaum stimmen. Ich werde mal verschiedene Werte probieren und schauen ob die Verhältnisse passen. Deine Werte sind besser, aber auch nicht wie die im Datenblatt, oder? Ich habe mal das hier gefunden: https://dokumente.unibw.de/pub/bscw.cgi/0/348076/kraus298.pdf Unter anderem basieren die Modelle auf dieser Publikation. Die Ergebnisse scheinen recht gut zu sein. Eine Frage zu deiner Simulation: Woher weisst du dass diese 0.88µH beträgt und wie hast du einen Strom von 40A eingestellt? Danke nochmal, Schönen Gruß
Lyto150 schrieb: > Woher weisst du dass diese 0.88µH beträgt > und wie hast du einen Strom von 40A eingestellt? Auge*Pi aus Figure 21. L aus der Anstiegsgeschwindigkeit di/dt=60A/88ns L=(600V*88ns)/60A = 880nH I ergibt sich aus dem Serienwiderstand (Rser={Vcc/Ic}) Woher die allerdings den Einschaltpeak von 75A nehmen erschließt sich mir ohne weitere Erklärung nicht.
Danke, Ich werde morgen mal die Schaltung näher testen und eventuell anpassen. Denkt ihr ich kann damit die Schaltverluste für variable Spannungen und Ströme brauchbar bestimmen. Die können ja um z.B. Faktor 2 falsch sein, aber die Verhältnisse und die Tendenz sollte zum Datenblatt passen. Vielen Dank
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Ich habe mal eine Frage zur Temperatur. Ich hab mal 70°C eingestellt. Erhalte beim Einschalten ein vllt. komisches Verhalten. Beim Ausschalten ebenso. Die Kurve ist beigefügt. Kann das so stimmen? Danke
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Plausibel ist das nicht. Bei mir funktionieren beide Versionen so halbwegs. Allerdings hatte ich gestern den selben Effekt, als ich mit größerem Cs und Rp den Peak nachbilden wollte. Ist aber nach einem Neustart von LTspice nicht reproduzierbar. Wie schon die Notwendigkeit der Option cshunt zeigt, ist das Model etwas labil. Es ist eine Wissenschaft für sich, Modelle mit vielen Formeln von PSpice auf andere Simulationsprogramme zu übertragen. Das beginnt schon bei den Voreinstellungen zum Spice-Kern (gmin, ...) aber auch manche Syntax sowie die verwendeten Elemente können großen Einfluß auf das Ergebnis haben bzw. ein solches unmöglich machen. Wenn du es genau wissen willst, bau die lib als asc nach und vergleiche das Verhalten der einzelen Komponenten mit PSpice. Diese Arbeit wird dir allerdings niemand abnehmen.
Vielen Dank, Ich habe mal gehört dass LTSpice und PSpice dieselbe "Engine" benutzen bzw dasselbe sind, nur mit anderer Benutzeroberfläche. Stimmt das? Ich dachte anfangs dass die Modelle sehr zuverlässig sind und dass man damit die Schaltverluste ziemlich gut berechnen kann. Aber vielleicht liegt das ja nicht nur an den Modellen, sondern wie du schon sagst an den Einstelleungen in Spice usw. Weil schon minimale Änderungen in der Schaltung zeigen große und komische Auswirkungen. Du hast es also mit den 70 Grad hingekriegt? Denkst du dass ich mit MatLab (CurveFitting usw.) und den vorhandenen Daten aus dem Datenblatt bessere Ergebnisse erzielen kann? Danke
A du hast das zweite Modell benutzt wie ich sehe, vielleicht läuft es damit besser.
> Ich habe mal gehört dass LTSpice und PSpice dieselbe "Engine" benutzen
bzw dasselbe sind
Am Anfang ja aber dann haben beide Firmen das Programm unabhängig
weiterentwickelt. Dadurch sind die Solver in beiden Programmen
inzwischen total unterschiedlich.
Mit den Infineon-Modellen die praktisch nur aus Formeln bestehen habe
ich in LTspice nur schlechte Erfahrungen gemacht. Einmal musste ich
einen off-line converter mit Infineon Mosfet simulieren/optimieren. Da
habe ich dann das SPICE-Modell eines ähnlichen Mosfets von ST genommen.
Infineon sollte statt Formel-Monstern besser klassische SPICE-Elemente
in den Modellen verwenden.
:
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Ok danke. Ich werde mal wenn möglich die Modelle in PSpice testen sobald ich wieder soweit bin. Jetzt nehme ich mir erstmal die Datenblätter und CurveFitting in Matlab vor um die Verluste zu berechnen. Schönen Gruß
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