Hi Leute, ich bräuchte mal Erfahrungsberichte und eure Meinung: ich möchte gerne einen IGBT im PWM Betrieb schalten. Schaltspannung beträgt 400V und Strom <0.5A. Schaltfrequenz 200kHz (jap, ist ziemlich hoch gewählt, da der Strom sehr gering ist). Die Treiberschaltung befindet sich im Anhang. Eingeschaltet wird mit +12V, ausgeschaltet wird mit -12V. Die Treiberschaltung liefert die gewünschte +-12V, jedoch wird das Treiber IC (IXDN609SI) nach ca. 10min sehr heiß (siehe Thermal.jpg). Datenblatt des Treiber ICs: http://www.ixysic.com/home/pdfs.nsf/www/IXD_609.pdf/$file/IXD_609.pdf In Thermal.jpg wie folgt: Box 1: Treiber IC für IGBT IXDN609SI Box 2: SiC MOSFET Box 3: IGBT Box 1 zeigt die Gehäusetemperatur des Treiber ICs, die knapp 90degC beträgt. Box 3 zeigt die Gehäusetemperatur des IGBTs, die knapp 60degC beträgt. Der IGBT verträgt die Schaltfrequenz unter den Schaltbedingungen (400V, <0.5A) ziemlich gut. Mir bereitet das Treiber IC allerdings Sorgen. Als IGBT wird der Infineon IGP15N60T verwendet: http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IGP15N60T-DS-v02_04-EN.pdf?fileId=db3a30432313ff5e0123b84fabee78ad Das Datenblatt des IGBTs gibt eine Gateladung von 87nC an. Die Leistung des Treibers würde ich nun wie folgt berechnen: P_treiber = Gatespannung*Gateladung*Schaltfrequenz = 24V*87nC*200000Hz = 0.4W Mir persönlich kommt die Gehäusetemperatur von fast 90degC ziemlich hoch vor für 400mW Treiberleistung. Oder passt das eurer Meinung nach? Gruß,
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Al3ko -. schrieb: > Hi Leute, > Oder passt das eurer Meinung nach? > > Gruß, Nein, paßt nicht. Ein Schaltplan, in dem die div. Versorgungsspannungen so kreuz und quer gezeichnet sind und die galvanische Trennung so optisch mißachtet wird ist gelinde gesagt eine zumutung zum Fehlersuchen. Du magst vielleicht wissen wie das funktionieren soll aber ich hab keine Lust erst ein mal Nick Knatterton spielen zu müssen... Und da das Layout vermutlich ebenso hingerotzt ist... ahne ich übles. PS - mit den mickrigen 1u als Abblock-Cs wirst Du nicht weit kommen. Grüße MiWi
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Warum ist GND des Drivers auf -12V? Das dürfte diesem gar nicht gut tun. Ohne jetzt näher ins Datenblatt zu gucken. Und wozu solltest Du diese negative Spannung überhaupt brauchen? Praktisch jeder moderne IGBT kommt ohne so etas aus. Und speziell diese "Leichtgewichte" brauchen auch bestimmt keine 9A-Peak-Current-Treiber (obwohl Du die so überlastest, kommt noch...) Und wenn man das unbedingt machen will (m.E. ja unnötig), sollte man eine geeignete Schaltung aufbauen. (Wie gesagt: Die Treiber ICs sind nicht dafür ausgelegt, an GND plötzlich höhere negative Spannungen angeklemmt zu bekommen. Und außerdem ist der Sink auch ohne das schon überlastet vom Peakstrom, weil Du nur eine Diode als "Begrenzung" hast.) Dazu braucht man gar nicht unbedingt eine extra negativ Versorgung, wie Du siehst:
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Hm, wenn der (nicht zu sehende) FET sich wohlfühlt, müssen sich irgendwelche bösen Mächte über Header 5 Einfluss verschafft haben...
+12V -12V GND GND_Sec -7.3V GND-12V Hat hier das Ene-Mene-Muh-Prinzip eine tragende Rolle gespielt?
Peinlich. Den Begriff "SiC Mosfet" völlig überlesen... naja, ich war vom Schaltschema-Cocktail leicht angetrunken, Verzeihung. Ich bitte, meinen Post zu ignorieren...
Hallo MiWi, MiWi schrieb: > Ein Schaltplan, in dem die div. Versorgungsspannungen so kreuz und quer > gezeichnet sind und die galvanische Trennung so optisch mißachtet wird > ist gelinde gesagt eine zumutung zum Fehlersuchen. > > Du magst vielleicht wissen wie das funktionieren soll aber ich hab keine > Lust erst ein mal Nick Knatterton spielen zu müssen... > > Und da das Layout vermutlich ebenso hingerotzt ist... ahne ich übles. > > PS - mit den mickrigen 1u als Abblock-Cs wirst Du nicht weit kommen. Es ist nicht meine Intention, einen Schaltplan hinzuklatschen. Ich habe den Schaltplan überarbeitet in der Hoffnung, dass er nun einfacher nachzuvollziehen ist. Ich bitte um Nachsicht. Hi Alfred, Alfred B. schrieb: > Warum ist GND des Drivers auf -12V? Das dürfte diesem gar nicht > gut tun. Ich habe das aus der Literatur so verstanden, dass man Leistungsschalter u.U. mit einer negativen Spannung ausschaltet (anstelle mit 0V), um potentiellen Gefahren von der Millerkapazität entgegenzuwirken. Wenn ich etwas missverstanden habe, so Asche auf mein Haupt. Ich dachte, dass die RKZ-1212D Wandler mit entsprechender Kopplung durchaus dafür geeignet sein könnten. Aber danke für deinen Hinweis mit dem Schaltplan. Ich werde ihn mir mal näher anschauen. Jacko schrieb: > Hm, wenn der (nicht zu sehende) FET sich wohlfühlt, müssen > sich irgendwelche bösen Mächte über Header 5 Einfluss > verschafft haben... Der nicht zu sehende FET bekommt seinen eigenen Treiber. Sebastian S. schrieb: > +12V > -12V > GND > GND_Sec > -7.3V > GND-12V > > Hat hier das Ene-Mene-Muh-Prinzip eine tragende Rolle gespielt? Ich gebe zu, die Bezeichnung ist sehr schlecht gewählt. Ich habe aber noch mal meinen Schaltplan mit dem Layout verglichen, und die durchaus schlechten Bezeichnungen sind schon m.E. richtig verbunden.
Al3ko -. schrieb: > Hallo MiWi, . >> >> Und da das Layout vermutlich ebenso hingerotzt ist... ahne ich übles. >> >> PS - mit den mickrigen 1u als Abblock-Cs wirst Du nicht weit kommen. > Es ist nicht meine Intention, einen Schaltplan hinzuklatschen. Ich habe > den Schaltplan überarbeitet in der Hoffnung, dass er nun einfacher > nachzuvollziehen ist. Ich bitte um Nachsicht. Naja, ok. Die Kapazitäten, die dem Gatetreiber den Rücken stärken wenn der 1A ins Gate treibt und xyz A aus dem Gate zieht sind nach wie vor mickrig. 10u Keramisch (10u/50V 1210 Murata oder so) unmitttelbar am Treiber und 100u Elko beim DCDC-Wandler sind mM nach das Minimum dessen, was Du ihm gönnen solltest. Und schau Dir die Versorgungsspannung am Trreiber an - vor dem was ich Dir da vorschlage und nachher.... Mein Verdacht ist, daß der Treiber schlicht und einfach stirbt weil die Versorgung keine Versorgung ist sondern im Schalten ein Versorgungsfall ist. Und wenn Du wirklich 230V AC gleichgerichtet über den gleichen Stecker wie die 12V prim führst.... dann solltest Du dir vielleicht ernsthafte Gedanken über die elektrische Sicherheit machen... Grüße MiWi
Hallo MiWi, MiWi schrieb: > Die Kapazitäten, die dem Gatetreiber den Rücken stärken wenn der 1A ins > Gate treibt und xyz A aus dem Gate zieht sind nach wie vor mickrig. Die Kapazität am Treiber wurde massiv erhöht auf 22uF (war bei uns im Labor vorrätig) und ein Elko wurde am DCDC Wandler spendiert. > 10u Keramisch (10u/50V 1210 Murata oder so) unmitttelbar am Treiber und > 100u Elko beim DCDC-Wandler sind mM nach das Minimum dessen, was Du ihm > gönnen solltest. > > Und schau Dir die Versorgungsspannung am Trreiber an - vor dem was ich > Dir da vorschlage und nachher.... Ich habe mir die Gate-Emitter Spannung angeschaut, und dabei keine Auffälligkeiten beobachten können. Deshalb ging ich davon aus, dass die Spannung am Treiber IC ausreichend stabil ist (wenn die Spannung am Treiber zusammenbricht, würde ich eine Reflektion dessen auch am Gate des IGBTs erwarten). > Mein Verdacht ist, daß der Treiber schlicht und einfach stirbt weil die > Versorgung keine Versorgung ist sondern im Schalten ein Versorgungsfall > ist. Kann gut sein, dass deine Vermutung richtig ist. Wie gesagt, ich habe nur auf die Gatespannung geachtet. > Und wenn Du wirklich 230V AC gleichgerichtet über den gleichen Stecker > wie die 12V prim führst.... dann solltest Du dir vielleicht ernsthafte > Gedanken über die elektrische Sicherheit machen... Die 12V prim kommen über ein Labornetzteil zum DC/DC Wandler, und die 400V ebenfalls aus einem kommerziellen, galvanisch getrennten Leistungsnetzteils. Dennoch vielen Dank für den Hinweis hinsichtlich der elektrischen Sicherheit. Sobald die erste Testphase beendet ist, wird diesbezüglich professionelle Beratung eingeholt. Mit der vergrößerten Kapazität und einer Verbesserung der Lötstellen funktioniert der Treiber jetzt wunderbar über mehrere Stunden. Temperatur des Treiber ICs sind nun <50degC, und Gehäusetemperatur vom IGBT sind <80degC - beides Ergebnisse, die ich mehr oder minder erwartet habe. Ein herzliches Dankeschön an alle Beteiligten. Meine Schaltung funktioniert nun wie gewünscht (wenn auch sicherlich verbesserungsbedürftig), um die erste Projektphase erfolgreich abzuschließen. Gruß an alle,
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