www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Igbt über Trafo --> Ansteuerungssignal unsauber


Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for 1.PNG
    1.PNG
    1,4 KB, 405 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich übertrage einen Impuls über einen Transformator (1-2us Länge). 
Dieser wird aus einem Rechtecksignal (~50kHz) erzeugt (+ 15V positiver 
Impuls = steigende Flanke, -15V negativer Impuls = fallende Flanke). In 
einem anderen Thread habe ich bereits Tips bekommen, wie ich diesen 
Impuls wiederherstelle. Da das jetzige Problem ein anderes ist, eröffne 
ich einen neuen Thread.

In der angehängten Grafik ist oben die Schaltungsanordnung skizziert. 
Wenn ich statt des IGBTs einen Kondensator einsetze, bekomme ich 
sekundärseitig das Rechtecksignal zurück (bis auf die Flankensteilheit, 
die ist etwas geringer). Setze ich jedoch einen IGBT ein (Siehe Grafik 
a) ) und hänge an + einen Widerstand, so sieht die am Widerstand 
abfallende Spannung ungefähr wie in b) skizziert aus. D.h. die 
Abschaltung erfolgt erstens zu spät (sollte eigentlich bei der 
gestrichelten Linie schon abschalten) und danach erfolgt sie schleichend 
(ähnlich einer Kondensator-antladungskurve).
Ich habe bereits versucht, die Entladung zu beschleunigen, indem ich 
parallel zur Gate-source Strecke einen pnp Transistor eingesetzt habe, 
mit dem Basisanschluss (über einen Widerstand) vor der Diode. Emitter am 
Gate und Collector am Source. Dies führte nur dazu, dass der IGBT 
überhaupt nicht mehr schaltelte.

Kann mir von Euch vielleicht jemand helfen?

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nach etlichem hin und her probiern scheint das oben genannte Problem 
gelöst...

Nun habe ich ein anderes Problem: Die Rechteckspannung auf der 
Sekundärseite (gemessen zwischen Gate und Source des IGBTs) sieht zwar 
sehr sauber aus, jedoch liegt das "0-Potential" nicht bei 0V, sondern 
bei ca +4V. Lege ich dann an den Widerstand (der sich über dem Drain 
befindet) eine Spannung an, so verchiebt sich das Signal weiter und wird 
auch sehr unsauber...

Autor: ... (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das kann so nicht gehen- wie soll gas gate gegen die diode entladen 
werden...

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@...

Hast du eine Idee, wie es gehen könnte?

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
oder hat vielleicht sonst jemand eine Idee, bzw kann mir eine 
funktionierende Schaltung nennen?

Autor: KlaRa (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
1. Schritt: schalte von Gate zu Source einen Widerstand, damit die 
Ladung auch wieder abfliessen kann.
Geuss Klaus.

Autor: KlaRa (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
Such mal per Google "Ansteuerung IGBT".

http://imperia.mi-verlag.de/imperia/md/upload/arti...

Die Diode wäre dann durch einen Widerstand zu tauschen. Der IGBT soll ja 
auch mit negativer Spannung gesperrt werden. Zum Schutz des IGBT hat man 
Z-Dioden am Gate vorgesehen. Der Widerstand begrenzt jetzt nur den 
Steuerstrom. Je grösser der Steuerstrom, je schneller wird die Ladung am 
Gate geändert. Der Strom darf aber auch nicht zu gross werden. Dafür 
sind Datenblätter da. Schau mal hinein.

Gruss Klaus.

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@klaRa

Danke, aber das betrifft ja nicht mein Problem. Mit einer "normalen" PWM 
Ansteuerung würde mir das wahrscheinlich weiterhelfen. Nur ich übertrage 
nur kurze Pulse, aus denen erst wieder die PWM zurückgewonnen wird.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Thomas BD (Gast)

>Ansteuerung würde mir das wahrscheinlich weiterhelfen. Nur ich übertrage
>nur kurze Pulse, aus denen erst wieder die PWM zurückgewonnen wird.

Und warum?

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um Kosten und Platz zu sparen, denn kurze Impulse --> erheblich 
kleinerer Trafo --> geringere Kosten

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im übrigen bin ich doch wieder bei meinem Ursprünglichen Problem 
angelangt. Die Rekonstruktion des PWM Signals habe ich mittlerweile sehr 
gut in den Griff bekommen. Ich habe jetzt auf der Sekundärseite ein 
sauberes +/-15V Rechtecksignal zwischen Gate und Source des IGBT 
anliegen. Nur der Spannungsabfall eines angeschlossenen Widerstandes ist 
wie in meinem ersten Posting Skizze b) zu sehen.
Ich finde dafür einfach keine Lösung, denn wie gesagt liegt am Gate 
bereits einige us -15V an (ab dort wo die gestrichelte Linie in meiner 
Skizze verläuft) und dennoch scheint der IGBT nur sehr langsam 
abzuschalten (durchgezogene Linie, die der Kondensator entladekurve 
ähnelt)

Autor: ... (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mach es einfach wie alle anderen- wenn es so einfach ginge würden es 
alle machen- geht aber leider nicht.
Falls es unbedingt mit Impulsen sein soll: ersetzte die Diode durch 
einen Thyristor und zünde den über eine zweite Wicklung auf dem 
Übertrager. (Vorwiderstand und Z-Dioden natürlich nicht vergessen)

Autor: Klaus Ra. (klara)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Thomas,
mit der positiven Flanke erzeugst Du einen steilen Rechteck. Danach 
folgt eigentlich eine negative Flanke. Die könnte den IGBT wieder gut 
sperren. Die Diode wirkt jedoch in Verbindung mit der Gate-Kapazität wie 
ein Netzgerät mit Ladekondensator.

Wenn der Impulsübertrager klein sein soll, dann kannst Du auch die 
Speeks nutzen. Die positive Flanke ist steil ansteigend und fällt per 
e-Funktion ab. Danach kommt ein negativer Peek. Die Diode sperrt. Ich 
würde jetzt eine Zenerdiode parallel zu Diode schalten die erst im 
negativen Teil des Peeks leitend wird.

Gruss Klaus.

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for 2.PNG
    2.PNG
    4,15 KB, 359 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Klaus,

ich werde das später auch nochmal testen. Das ist ein guter Denkanstoß.





Ich habe jetzt nochmal ein neues Bild angefügt. So wie in a) zu sehen, 
funktioniert die Erzeugung des +15/-15V Rechtecksignals (Ugd). Am 
Trafoausgang (Ue) liegt dabei eine Spannung von +30/-30V an. Diese wird 
mithilfe der 15V Z Dioden in der parasitären Kapazität gespeichert. 
Zwischen Gate und Drain liegt also ein (nahezu) Rechtecksignal mit 
+15/-15V wie in Skizze b) unten gezeigt, an.
ABER: Am Widerstand fällt die Spannung, wie in b) oben zu sehen, ab. Der 
IGBT sperrt also nur schleichend. Wie kann das sein? Am Gate liegen doh 
-15V... Dieses Verhalten ist mir unerklärlich.

Autor: KlaRa (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Thomas,
Du hast eine Frequenz von 50 KHz. Die Halbwelle hat damit 10us. Die 
abfallende Flanke schätze ich somit laut Skitze auf ca. 5us. tau=R*C
C=tau/R. Ganz grob: 5us/1k = 5nF.

Warum setzt Du denn dort ein IGBT ein? Ist die Spannung so hoch?

Gruss Klaus.

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
zum Testen ist die spannung nicht sonderlich hoch, damit ich ihn den 
IGBT nicht abrauchen lasse. Später wird die Spannung allerdigs >500V...

Autor: Thomas BD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hätte niemand eine Idee, woran es liegen kann, dass der IGBT trotz 
negativer Spannung so langsam abschaltet?

Autor: Düsentrieb (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hm, versuch mal so..

Autor: Mandrake (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo hier ein Dokument was dir weiterhelfen könnte.
Dort wird deine Problematik ganz gut beschrieben.

Gruß

Mandrake

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.