Guten Abend, Habe eine Ansteuerung für eine Vollbrücke (einphasen-Wechselrichter) gebaut. Die signale werden sauber am Optokoppler eingang erzeugt. Benutze folgenden Optokoppler http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.avagotech.com%2Fdocs%2FAV02-0165EN&ei=oE7xUqWqGIjEtAas9ICADQ&usg=AFQjCNHtsoIGlYWuqLwfxkbsUYcmXHgDmg&bvm=bv.60444564,d.Yms Habe die vier Optokoppler wie in dem Bild beschaltet. Optokoppler: 1 2 3 4 Habe folgendes Problem. Die Vollbrücke ( IGBT-Modul; Max; 1,2kV,35A) wird mit PWM (10kHz) angesteuert. Ist auch bis ca. 90 V Gleichspannung problemlos möglich. Ich bekomme also einen sinusförmigen Laststrom bei induktiver Last. Bin heut über 100V gegangen dann ist mir der eine Optokoppler (4) kaputgegangen. Hab ihn ausgewechselt lief wieder alles ohne Probleme bis ca. 100V. Dann ist es wieder passiert, knapp über 100 V ist mir der optokoppler (3) kaputt gegangen. Habt ihr vielleicht ahnung woran das liegt. Ich habe das gefühl es liegt am ausgang des Optokopplers, vielleicht muss der ausgang irgendwie geschützt werden. danke
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Korrektur Habe die vier Optokoppler wie in dem Bild beschaltet. Optokoppler: 1 3 2 4 wie auch im Bild im Anhang beschaltet
Hast Du für die Highside Optokoppler separat, galvanisch getrennte Speisungen?
Hallo,Danke Ja genau. Die erzeuge ich mir durch Trafos. Erzeuge für einen Optokoppler jeweils zwei Spannungen einmal +15V und einmal -6V zwecks negativer abschaltung
Natürlich werden die Spannungen aus den Trafos gleichgerichtet Geglättet über 330µF und durch einen Festspannungsregler stabilisiert. Es läuft ja auch bis ca.100VDC mit der Treiberschaltung. Aber schon komisch das nach 100 V das Problem mit einem Optokoppler autritt.
Ich habe also insgesammt 8 Gleichspannungen 4x15V und 4X 6V zwecs negativer abschaltung
Eigentlich. Eigentlich sollte es funktionieren, ist ja auch eine 1:1 Kopie aus dem Datenblatt! Eigentlich währe es sinnvoll mit konkreten Implementation der Schaltung rüberzukommen. Du weist schon – so mit Drähten von A nach B und Bauteilewerten. Muss aber nicht sein!
Das Oszilloskop zeigt, dass der eine Optokoppler kein signal mehr am ausgang Liefert. Mehr kann ich da auch nicht messen.
Ja deshalb wunderts mich wieso nur bis 100V und warum geht nur ein Optokoppler kaputt. Echt merkwürdig.Ich weiss nicht ob mann einen Optokoppler ausgangsseitig schützen kann/soll. Wäre aber sicherlich dann im datenblatt hingewiesen. Ist aber nicht, habe es genauso verschaltet wie im Datenblatt.
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Hier ist die Treiberschaltung für einen signal zu sehen. Signal 2 ist identisch aufgebaut bekommt halt nur das invertierte signal am optokoppler eingang. Die gekreuzten komponenten wurden weggelassen weil der spannungsregler auch ohne sie recht stabil ist.
Warum ein Thermistor in Reihe zur Leuchtdiode? Dadurch wird der Schaltstrom etwas fragwürdig. Möglicherweise stromt's zu sehr und die Dioden hängen in den ewigen Jagdgründen rum.
Der muss dort seinzwecks strombegrenzung. Die Photodiode verträgt maximal 20mA
Kennst Du denn Deine Steuerspannung nicht? Ich bin bisher mit, bei bekannter Spannung, mit einfachen Widerständen recht gut gefahren. Bei unsicherer Spannung habe ich eine Konstantstromquelle bemüht. So aufwendig sind ein FET, plus ein Widerstand, ja auch nicht.
Steuerspannung vom IGBT ist 15V einschalten -6V Ausschalten
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Vielleicht hat sich ein Fehler eingeschlichen bei der Berechnung des Serienwiderstandes zwischen Koppler und Leistungstransistor. Auch IGBT's haben einen Miller-Effekt. Effekt ungefähr wie im Bild oben: Gatestrom rot bei 10V Last, grün bei 100V Last. Es könnte auch an der Leitungsführung der Energieseite liegen. Das ist recht gut beschrieben hier - http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1194.pdf
Der serienwiederstand müsste so ok sein bekomme ca 10mA an der photodiode. Hm der Miller-Effekt kann für ein ungewolltes wiedereinschalten des IGBTs führen. Ich verstehe nicht ganz wieso der effekt sich zurück zum optokoppler auswirkt.
Amateur : srry Das ist nur in der Darstellung ein Thermistor in wirklichkeit ist es ein normaler widerstand.
Jago schrieb: > Der serienwiederstand müsste so ok sein bekomme ca 10mA an der > photodiode. Gemeint war der Gatewiderstand, nicht die LED Ansteuerung. Der Gatewiderstand muss so bemessen sein, das beim Auf- und Entladen der Gatekapazität bei der gegebenen Steilheit des Signals der max. Ausgangsstrom des ACPL nicht überschritten wird. Helge A. schrieb: > Vielleicht hat sich ein Fehler eingeschlichen bei der Berechnung des > Serienwiderstandes zwischen Koppler und Leistungstransistor. Und warum gehst du beim Abschalten auf -6V? Die IGBT sind auch bei 0V sicher zu, und der hohe Ausgangsstrom der ACPL schafft es auch gut, die Gatekapazität schnell abzubauen. Steht sogar im Datenblatt: >• 0.5 V maximum low level output voltage (VOL) eliminates > need for negative gate drive Warum hast du diese ungünstige LED Ansteuerung mit dem OC Treiber gewählt? Die verbraucht immer Strom, egal ob an oder aus. > Die gekreuzten komponenten wurden weggelassen weil der spannungsregler > auch ohne sie recht stabil ist. Das ist nur ein Spass, oder? Bau sie wieder ein. Bedenke auch, das die Gattreiber zum Aufladen der Gates ein wenig Bums brauchen (eben bis zu 2A), wenn du mit dem Gatewiderstand an die o.a. Grenze gehst.
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Ja, schau Dir doch mal den Gatewiderstand genau an, so wie #mschoeldgen es empfiehlt. Ist das ganze auch koppelnd aufgebaut? Grad bei Projekten mit fliegender Verdrahtung ist das n mögliches Problem. Mal das IGBT getauscht, hat vielleicht ne Macke?
Ahso ok also ich habe keine Gatewiderstände benutzt hmm dann liegt es vielleicht daran. Ich bin mir ziemlich sicher, dass der optokoppler sekundärseitig kaputt geht. Rg wird lat datenblatt wie im Bild berechnet (ca.8 Ohm) . ich Probiers mal damit. Ich soll mit -6 abschalten zwecks schnellerem abschalten weil das leider so gefordert ist. Ok also die gekreuzten Teile kann ich einbaun -.- wollte sie aber gerne wegglassen. weil wie gesagt Primärmäßig ist ja alles noch ok. Ganu das ganze ist koppelnd aufgebaut, also die Teile sind aufjeden miteinander verbunden (auch wenn die gekreutzten komponenten nicht eingebaut sind). Danke
Naja, sieht doch gut aus. Nimm 12R oder 15R, dann ist da noch Marge nach oben.
Warum kaputt bei 100V? Beim Schalten einer Last wird oder kann Spannung(sspitzen) die sich an der Lastseite aufbaut(en)über MillerKapazitäten mit 1/10 bis 1/8 ihres Spannungsbetrages eingekoppelt werden. 100V/8= 12,5V Diese sind stromintensiv im µs-Bereich und bauen sich durch fehlenden Gatewiderstand gern über die Sekundärseite des Treibers ab , als Reversstrom. Zu beachten ist auch die max. zulässige Gatespannung. Eine einfache Z-Diode hilft da gut. Bei mir hängn hinter ein paar Leistungsmosfets kurze Kabelbäume. Die generieren bei beim Takten im kilohertzbereich durch induktive und kapazitive Beläge Spannungspeaks von ca 300V. Ohne Z-Diode am Gate entstehen dort schon mal Spannungsspitzen um die 30V. Oder entsprechende Transil diode zusätzlichüber Source-Drain
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Jago schrieb: > Ahso ok also ich habe keine Gatewiderstände benutzt hmm dann liegt es > vielleicht daran. Wenn du Hilfe suchst, dann solltest du auch alle Informationen preis geben, egal wie unbedeutend du sie findest. Ansonsten kann man das Problem nicht nachvollziehen und auch nur im Trüben fischen. Ganz offensichtlich hast du die Schaltung eben NICHT so aufgebaut wie die Applikation es vorsah. Auch die Hilfsnegativspannung -6V ist da nicht ausreichend begründet. Jago schrieb: > ...abschalten weil das leider so gefordert ist. Solche Aussagen lieben wir hier auch.
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Matthias Sch. Ich hab die Optokoppler einfachso gewählt, da sie schnell sind (bis 250kHZ) und einen Integrierten treiber haben. Danke Matthias K. ja sowas in der art hatte ich mir auch gedacht, also ne diode am gate. Ich hab das mal aufgezeichnet ist das so ok? Danke Theoretiker Ich dachte mir halt ok das läuft ohne Rg, also kann ich komplett wegglassen. Naja ich hasse überraschungen -.-. Negativ abschalten ist notwendig dann entläd sich der Igbt Schneller. Habs heut mit Null V abschaltung angesteuert. Der strom dreht voll durch, verzerrt springt auf hohe werte etc. Also ist negative abschaltung schon wichtig beim IGBT. Ich habe mal Mosfets angesteuert (0V abschaltung) mit gleichem Rg da zappelt der strom auch. Echt eigenartig mit Rg=50 wirds stabiler. Obwohl laut Formel 15-0-2/2,5=5,2 also Rg klein sein muss. Hab allerdings kein kleineren versucht nur 9 Ohm wie beim IGBT. Danke Getestet habe ich das heute auf einer Halbbrücke aber erst nur bis ca 50V/Gleichspannung. Ich glaube auch, dass das Leistungsmodul ein an der Waffel hat. Manchmal spinnt der obwohl die Signale korrekt anliegen. Der zieht aufeinmal zu viel strom aus der Gleichspannungsquelle ca 2A bei 50V ist nicht normal. Mal läuft er normal dann zieht der ca.0,1A (last ca. RL=100 Ohm,L=150mH, mal dreht der durch echt eigenartig. Aber auf der halbbrücke läuft es immer stabil ohne schwankungen. danke an alle nochmal
Wenn du die Diode so einbaust wie im Bild, schaltest du nur noch ein und nit mehr aus. Schnelle Schutzdioden +12V - Gate - -5V helfen dir. Die sollen die Peaks abfangen. Diese Peaks landen in deiner 100n/10u Kombination, die könnte dafür etwas schwach sein. Überprüfen. "Spinnende" IGBT - Module deuten darauf, daß die Leitungsführung überprüft werden sollte. Bei Geräten wie z.B. Hochleistungs-Bolzenschweißgeräten ist die Treiberplatine meist über verdrillte Leitungen an die IGBT's angeschlossen. Natürlich sperrt ein IGBT "irgendwann" auch, wenn man nur zwischen 0V und 10V schaltet. Ich kenne aber in höheren Leistungsbereichen auch unsymmetrische Leistungsstufen mit -5V und häufig +10V oder +12V. Damit ist das Verhalten während des Schaltens besser in den Griff zu bekommen.
Helge A. schrieb: > Wenn du die Diode so einbaust wie im Bild, schaltest du nur noch ein und > nit mehr aus. würde ein P-Kanal "in Reihe" was bringen (Vgl. Verpolschutz)?
Die Miller-Ladung muß mit niedriger Impedanz abgeleitet werden, falls da irgendwas auftritt. Und das passiert ganz schnell. Also nichts in Serie zum Gate schalten außer dem Begrenzungswiderstand.
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Hmm ok Danke, Bin ich zu blöd keine ahnung. Ich hoffe das ist so richtig?
Jago schrieb: > Matthias Sch. > Ich hab die Optokoppler einfachso gewählt, da sie schnell sind (bis > 250kHZ) und einen Integrierten treiber haben. > Danke Da nich' für. Aber ich meinte ja auch nicht die Optokoppler (die sind als Gatetreiber ja o.k.), sondern die Ansteuerung derselben. Deine Open Collector Stufe schliesst also die LED kurz, wenn der Collector auf Low ist und öffnet (und lässt dann die LED im OK leuchten) bei high. In beiden Fällen fliesst Strom über den 270R, im inaktiven Zustand (LED aus) sogar noch mehr als im aktiven. Das ist m.E. recht unrationell. Wie oben bereits erwähnt, können die Gatetreiber zwar bis zu 2,5 A ins Gate reinpumpen, aber nur, wenn sie auch entsprechend versorgt und gepuffert werden. Wenn während des Aufladens des Gates die Versorgung der ACPL einbricht, kommt da eben auch nur so viel ans Gate. Das kann auch dazu führen, das der IGBT nicht voll durchsteuert, oder mit recht hoher Anstiegszeit. Deine DC/DC Wandler müssen also die entsprechende Reserve haben. Theoretiker schrieb: > Jago schrieb: >> ...abschalten weil das leider so gefordert ist. > > Solche Aussagen lieben wir hier auch. Jo, wer fordert was? Es wäre vllt. mal ganz hilfreich, wenn du mit den Grundlagen herausrückst.
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Jago schrieb: > so? > Danke Wenn das keine Zehnerdioden oder ähnliches sind, wäre das so nutzlos. Wenn du Überspannung ableiten willst, schaltet man Dioden in Sperrrichtung jeweils nach + und Minus. Bei Überspannung leiten die dann die Spannung auf die Betriebsspannung ab, sofern die Versorgung dagegen geschützt ist, z.B. mit Angstdioden. Zu deiner App: Schau doch mal in die App-PDF von Helge weiter oben. Da sind auch Schaltbilder drin, wo der OK auch einen ordentlichem Massebezug und am Ausgang noch einen 20k Widerstand nach Masse bekommt. Deine App, die du da benutzt, kommt mir komisch vor. Vor allem die OK-Masse wird vom Knoten zwischen den Fets gezogen. Da scheint was nicht zu stimmen. Wenn da dann deine 100V drauf knallen wundert mich dein Problem nicht.
Matthias Sch. Da nich' für. Aber ich meinte ja auch nicht die Optokoppler (die sind als Gatetreiber ja o.k.), sondern die Ansteuerung derselben. Deine Open Collector Stufe schliesst also die LED kurz, wenn der Collector auf Low ist und öffnet (und lässt dann die LED im OK leuchten) bei high. In beiden Fällen fliesst Strom über den 270R, im inaktiven Zustand (LED aus) sogar noch mehr als im aktiven. Das ist m.E. recht unrationell. Irgendwie verstehe ich das nicht ganz, aber ist ja auch egal der Optokopper arbeitet ja eigentlich soweit. Die Praxis fordert das, hab also gesehen dass der Strom halt bei nullvolt abschaltung verzerrt. Habs auch simuliert, da spielen diese kleinigkeiten (negativ abschalten, Rg...) keine große rolle. Danke Aber ist das mit der Diode denn jetzt so ricchtig?
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ich galeube so ist richtig
ja, Zehnerdioden bzw. Transil-Dioden meint ich natürlich, geschaltet wie im letzten Bild. Ihre Durchbruchspannungen natürlich etwas höher als deine beiden Gateschaltspannungen. PS: ;) alle die hier schreiben hatten mal keine Ahnung ...
ok danke dir und an alle habs heut getestet bis 200Vgleichspannung.Geht ohne probleme mit beschaltung wie im letzten Bild. Primärseitig ist auch alles ok (trotz weglassen der gekreuzten komponenten.) hm komisch das selten zu diesen zenerdioden am gate hingewiesen wird.Mann soll sie auch möglichst nahe am Gate plazieren aloo eher am leistungsmodul statt treiberausgang hab ich gestern irgendwo gelesen. Naja haubtsache es läuft irgendwie
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