IPM für 400VAC

[Bert S. (kautschuck)]

Hi,

Ich suche ein Intelligent Power Module für 400VAC = 566VDC, finde aber 
soweit keines, das in diese Range passt. Die meisten 600/650V Module 
haben nominal 500V und surge 550V, da hat man keine Reserve mehr. Die 
nächsten sind dann 1200V, mit wesentlich höherem Vf(IGBT) bzw. Rdson 
(MOSFET). 750V wären wohl ideal für diese Applikation, da man noch 
Reserve hat zum Choppern.

Das ganze soll eine Servomotor Steuerung werden (maximal 35A Phasenstrom 
peak, 10% duty, 20A nominal).

--> IPM Rating um die 750V, 50A wären wohl ideal, habe da von STM32 nur 
das STGIK50CH65T gefunden, kann aber leider nur 650V (500V Nominal)

Kennt jemand solche IPMs? Ein Diskreter Aufbau wäre auch möglich, aber 
eher Plan B. Gerade die Body Dioden sind sehr schlecht bei diesen 
Spannungen, daher braucht es Parallel noch Schottky Dioden, was das 
ganze eher unhandlich macht.

[S. D. (der_nachtfuchs)]

Ich verwende bei meinen Umrichtern für 400V~ immer 1200V-fähige 
Bauteile, entweder 12NAB12T4V1 oder einzelne BSM150GB120DN2 o.ä., weil:

1) gerade bei synchronen Antrieben kann beim Bremsen die Rückspeisung in 
deinen DC-Link so schnell ansteigen, dass die maximal zulässige Spannung 
deines IPMs leicht überschritten wird, bevor der Bremschopper aktiv 
werden kann. Du musst bedenken, dass du einen PMSM nur über ein 
negatives iq bremsen kannst, da wird der Motor ganz heftig zum 
Generator, gerade bei sehr steilen Bremsrampen.

2) die Netzspannung kann 10% Toleranz haben, dann wärst du mit 440V~ 
bzw. 622V= eh schon über dem Limit des IPMs

3) schnelle Stromänderungen können zu hohen Spannungsspitzen führen, die 
bekommst du trotz gut dimensionierter Snubber nicht immer weg. Und dem 
IGBT ist es wurscht, ob die Überspannung dauerhaft oder nur 10µs 
anliegt.

4) kein kommerzieller 400V-Umrichter oder Servo-Amplifier, den ich 
kenne, verwendet Bauteile, die nur bis 600V rated sind. Das kenne ich 
nur von 230V-Geräten.

Mit der höheren Vorwärtsspannung der 1200V-Module musst du wohl leben.
Oder gibt es noch einen anderen Grund, warum du IPMs niedrigerer 
Spannungsfestigkeit verwenden wilst?

[Bert S. (kautschuck)]

Danke für die Antwort. Was für Treiber verwendest du für die Module? 
Gerade Übersättigungserkennung und anschliessende Desaturation ist wohl 
ein must have um die Module bei Überstrom zu schützen.

[S. D. (der_nachtfuchs)]

Ich verwende die HCPL-316J von Broadcom (früher Avago) mit Entsättigung 
und HCPL-3120 ohne Entsättigung, aber dafür mit nachgeschalteter, 
schneller Strommessung und schnellem ADC.