Hallo µc-Leutz Ich habe eine Frage bezüglich der Vordimensionierung meines Gate Vorwiderstands meines IGBTs Gewählt habe ich einen mit 47nC und nem Gate Threshold von max 3 Volt. Für meinen zu schaltenden Strom von ca 8A bei 12Volt möchte das Gate mit 5Volt schalten. Damit kann ich ca 25 A schalten. (kleiner Sicherheitszuschlag). Die zu schaltende Frequenz ist sehr gering ( kein PWM ). Daher kann ich mir "Zeit lassen" beim laden des Gates. Mein Treiber schafft einen Spitzenstrom von 3A aber ich denke 1A reicht. 47 nC/(1A*10^9)=47ns Mein Serienwiderstand des Versorgungsspannung Treiber /(IGBTs + Vorwiderstand ) muss also 1 A ergeben 12Volt/1A = 12 Ohm Gate Series Resistance ist aber alleine schon 75 Ohm daher kann ich also ohne Vorwiderstand maximal 12Volt/75Ohm= 0,16 mA. Das passt doch irgendwie nicht mit den Angaben die ich über Vorwiderstände gefunden habe. 47nC/0,16A*10^9=293ns das geht auch noch bei meiner Frequenz. Der IGBT verkraftet aber höchstens 12Volt wie kriege ich denn jetzt nur 5V an den IGBT. Wenn ich noch einen Vorwiderstand einbringe steigt doch der Gesamtwiderstand des Gate Schaltkreises und der Strom wird noch geringer. Wo liegt mein Denkfehler
:
Verschoben durch Admin
Dein Denkfehler liegt hier:
> 12Volt/75Ohm= 0,16 mA.
Da kommen Ampere raus, nicht mA.
Übrigens sind das ohnehin nur Impulsströme. Wenn Deine IGBT's ohnehin schon eingebaute Gate-R's haben, dann brauchste keinen zusätzlichen R mehr.
@ Harry (Gast) >Ich habe eine Frage bezüglich der Vordimensionierung meines Gate >Vorwiderstands meines IGBTs Hmmm. >Für meinen zu schaltenden Strom von ca 8A bei 12Volt Falsche Bauteilwahl. Sowas schaltet man mit einem MOSFET. Die haben bei kleinen Spannungen deutlich niedrigere Verluste als IGBTs. Ach ja, es wäe auch nicht wirklich von Nachteil, den Typ des IGBTs zu nennen, siehe Netiquette. http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wann_setzt_man_einen_MOSFET.2C_Bipolartransistor.2C_IGBT_oder_Thyristor_ein_.3F > möchte das Gate mit >5Volt schalten. Das ist bei IGBTs eine eher schlechte Idee. Dafür sind die nicht wirklich gedacht. > Damit kann ich ca 25 A schalten. (kleiner > Sicherheitszuschlag). >Die zu schaltende Frequenz ist sehr gering ( kein PWM ). Daher kann ich >mir "Zeit lassen" beim laden des Gates. Jain. >Mein Treiber schafft einen Spitzenstrom von 3A aber ich denke 1A reicht. Wozui dann der Teiber? Dann kannst du auch einen einfachen 5V Logikausgang nehmen. MfG Falk
zu 1) > Da kommen Ampere raus, nicht mA. So also die 0,16mA da oben sind natürlich ein Tippfehler. Die Zeile danach habe ich auch mit dem richtigen Wert ( 0,16 A). zu 2) >Übrigens sind das ohnehin nur Impulsströme. Wenn Deine IGBT's ohnehin >schon eingebaute Gate-R's haben, dann brauchste keinen zusätzlichen R >mehr. Aber wie stelle ich dann die richtige Spannung ein ? zu3) 8A bei 12Volt sind durchaus angemessen für einen IGBT finde ich. Die werden auch heute über IGBTs gesteuert bei Automotive Anwendungen. Der von mir ausgesuchte IGBT ist auch extra für Zündungen geeignet. Es ist ein IRGS14C40LPbF IGBT. Mein Logikausgang (vom STM32) hat aber nur 3,3Volt. Wenn ich noch eine Sichheitsreserve zuschlage passt das nicht um meinen Strom zu schalten. Also habe ich 12Volt von meiner Batterie und 3,3Volt von meinem Spannungsregler. Den zusätzlichen Spannungsregler für 5Volt würde ich mir gerne sparen. >Autor: Berti Vogts (Gast) >Datum: 26.07.2010 13:00 > >IGBTs sind spannungsgesteuert Trotzdem muss man das Gate aufladen.
Hallo Harry, ich möchte Dir empfehlen die drei hier verlinkten Artikel durchzulesen. http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber http://www.mikrocontroller.net/articles/FET http://www.mikrocontroller.net/articles/IGBT
@ Harry (Gast) >Aber wie stelle ich dann die richtige Spannung ein ? Indem man den MOSFET-Treiber mit der passenden Spannung betreibt. >8A bei 12Volt sind durchaus angemessen für einen IGBT finde ich. Das findest du falsch. >Die werden auch heute über IGBTs gesteuert bei Automotive Anwendungen. >Der von mir ausgesuchte IGBT ist auch extra für Zündungen geeignet. Das ist auch ein Sonderall. Davon hast du nix geschrieben. Willst du eine Zündung bauen? >Es ist ein IRGS14C40LPbF IGBT. >Mein Logikausgang (vom STM32) hat aber nur 3,3Volt. Wenn ich noch eine >Sichheitsreserve zuschlage passt das nicht um meinen Strom zu schalten. Du brauchst halt einen einfachen MOSFET-Treiber, ggf. kann das ein einfaches HC Gatter mit 5V Betriebsspannung sein. MFG Falk
Harry schrieb: > zu 2) >>Übrigens sind das ohnehin nur Impulsströme. Wenn Deine IGBT's ohnehin >>schon eingebaute Gate-R's haben, dann brauchste keinen zusätzlichen R >>mehr. > > Aber wie stelle ich dann die richtige Spannung ein ? Welche Spannung willst du denn über den Gatewiderstand einstellen? Damit kannst du nur den maximalen (Kurzschluss-)Strom und einstellen, der fließt. Die Spannungen im eingeschwungenen Zustand am Gate bleiben doch gleich. Egal wie groß der Gate-Widerstand ist.
Wenn man sich Bauteileaufwand sparen will, kann man direkt einen High-Side-FET (Infineon ProFET oder ähnliches) nehmen.
OK das habe ich jetzt verstanden in meinem Fall ( 3V3 Logikausgang ) gehts also nicht ohne Treiber. Die 5V will ich mir sparen, daher nehm ich am besten einen Treiber und einen Mosfet // IGBT die ich mit 12 Volt ansteuern kann. Das habe ich jetzt schon hinbekommen ist kein Problem. Aber wie verhält sich das jetzt mit dem Vorwiderstand ? Wie wird er berechnet ? @ Volker Die Artikel habe ich schon gelesen. mfg
Hallo Harry, Ich empfehle Dir einen einfachen N-Kanal Mosfet, wie er hier zu finden ist. http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht z.B. den IRF7413 im SO8 oder den IRF540 im TO220 (Achtung: Kühlung beachten!) oder gleich einen IRL3103 im TO220, hier ist die Verlustleistung wirklich überschaubar. Wenn Du keine besonderen Anforderungen hast, nimm den einfachen Low-Side Treiber (1) hier http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Beispiele_zu_Low-Side_Treibern Zur Berechnung: Der Ansatz mit dem Umladen von Gateladung+ Millercharge ist sicherlich der Richtige und für das erste Einschalten ausreichend. Dann nimm Dir ein Oszi und schau Dir den Stromverlauf an. Jetzt kannst Du ein wenig mit den Widerständen spiele, nimm einen zusätzlichen Widerstand von 10Ohm/100Ohm/330Ohm/680Ohm direkt an den Gateanschluß und vergleiche den Stromverlauf. Nimm eine zusätzliche Diode und einen zweiten Widerstand Du erkennst nach ein wenig probieren sicher die Vor- und Nachteile der jeweiligen Beschaltung. Was ich damit sagen will... Eine erste Rechnung ist schön, aber nur mit ein wenig Erfahrung findest Du das Optimum. Nutz diese Möglichkeit und "spiel" einfach ein wenig. Wenn Du das nicht willst, nimm einfach die Schaltung unter dem Link oben. Leider ist es sonst mit einer einfachen Rechnung nicht getan, nur mit Feintuning kannst Du den FET ausnutzen. Gruß Volker
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