Re: IGBT u linearnom okruzenju ??
Darko,
Malo ću da izdetaljišem ponuđen drajver:
Tranzistori D44 i D45 su retko brzi tranzistori te snage, a za tako sitan novac. Sa performansama: napon puta struja puta cena, bukvalno nemaju zamenu, osim njihovih derivata poput KSE44, KSE45 i slično...
Brzina je za takve aplikacije od vitalnog značaja, i ako čopuješ svega 400Hz, zbog širokih mogućnosti podešavanja strmine uključenja i isključenja.
Ovako stoji stanje sa tim strminama:
Strmina uključenja se namesta otpornikom Rg_on (na mojoj šemi onaj "min_1R2"). Što je veća strmina uključenja, to će IGBT više biti u problemu ako postoje neki parazitni kapaciteti koje mora da savlada. Odnosno, ako nemaš masivnija kapacitativna opterećenja tog IGBT, onda možeš ići na veće strmine uključenja jer tako smanjuješ sw. gubitke uključenja. To se radi smanjenjem Rg_on i u konkretnom slučaju i ne treba ići ispod 1R2 da ne overiš D44. Naravno, drajver mora da isporuči više struje sa većom strminom uključenja jer su miler punjenja tih masivnijih IGBT reda 1-10uC čak !!! Srednja snaga koju će konzumirati drajver raste linearno sa frekvencijom, takođe i potrebna snaga Rg_on (npr. pri 20KHz Rg_on reda 7-8R mora da raspolaže sa snagom reda 3+W).
Raspon Rg_on je tipično 47-1.2R, zavisno od potrebne strmine i miler punjenja konkretnog IGBT.
Strmina isključenja se namesta pomoću Rg_off (onaj što je serijski sa diodom). Povećanjem strmine isključenja se pokušava uštedeti na energiji tog tranzijenta, ali po ceni velikog naponskog premašaja, odnosno špica koji može da "izbuši" IGBT (sekundarni proboj kao posledica lokalnog topljenja pelete zbog zenerovog efekta pri naponima većim od probojnog). Smanjenjem nagiba isključenja je IGBT bezbedniji od prenaponskog šiljka, jer će se pponašati kao snubber, trošeći tu pojavu na sopstveno zagrevanje, tj. na porast energije isključenja. Kod tako niskih frekvencija, kakve tebi trebaju, učestalost tranzicija isključenja je niska i predlažem da smanjuješ nagib isključenja radi kontrole prenapona na igbt, ako igbt radi sam. Ukoliko je jedan od dva u polumostu onda se Rg_off namesta tako da ne dođe do uzdužnog provođenja, uz korektan spoljni "dead time".
Tako, kako je kod tebe na šemi, direktno off dioda bez otpornika, daće maksimalni nagib isključenja uz visoki rizik proboja igbt, evntualno i spaljivanja internog Rg (kod nekih je u DS naglašen max pik Ig).
---------------------------------------
Ukoliko očekuješ snažne tranzijente, odnosno, imaš na putanji veoma velika induktivna punjenja, onda je pametno staviti zenerice na gejt, kao na tvojoj šemi, što bliže modulu.
Takođe, sa tako snažnim drajverom, imaš pravo staviti kvalitetan 100nF/100V najdirektnije na izvode gejta IGBT i tako ga jako imunizovati od uzlaznih tranzijenata i neželjenog samouključenja zbog istih. Predložen drajver to guta bez frke.
Negativan napon gejta dodatno osigurava od samouključenja pod uzlaznom tranzicijom na kolektoru, ali (nikad nema nečeg bez ali) IGBT nije siguran u trenutku kada gejt prolazi kroz naponsku tačku reda 6-7V pa na dole jer tad ga mogu samoaktivirati tranzijenti sa kolektora i ta opasnost raste srazmerno sa povećanjem Rg_off.
Odnosno, gejt mora biti "tvrdo" držan u periodu isključenja, što je kontradiktorno sa ublažavanjem nagiba isključenja.
Ukoliko želiš širi raspon vremena (nagiba) isključenja a da ti pri tom IGBT bude siguran od "komšije iznad" predlažem ti obogaćenu varijantu drajvera (vidi prilog).
U tom spoju komplementarni par od D44 i D45 (koji inače imaju i sjajno strujno pojačanje i jako su brzi) "tvrdo" drži gejt na zadatoj putanji nagiba, prateći stanje na C1, pri čemu je dovoljan samo sigurnosni serijski otpornik gejta reda veličine polovine internog, a možda može i bez njega (proveriti u DS maksimalni pik struje gejta, ako je naglašeno, ako nije naglašeno onda direktna veza).
Otpornik između baza i emitera komplementarnog para u oba slučaja (šeme) služi da zaravan gejta izađe na napon iz TLP, kad prođe tranzijent i smanji ti konduktivne gubitke, odnosno za dublju saturaciju Vce_on.
---------------------------------------------
Za mnogo naprednije stvari možeš upotrebiti gavanski rastavljen drajver od "Texas" ISO5852, sa kojim imaš masivne zaštite za IGBT.
Do 150A IGBT može direktno sam taj čip, iznad 150A IGBT ide ekstenzija sa D44 i D45 do 15A drajva. Pogledaj DS.
Pozdrav
 |  |
 |
