Hallo, ich habe heute ein IGBT Modell von Infineon in LTSpice eingebunden. Das Einbinden an sich hat funktioniert, aber der IGBT zeigt ein merkwürdiges Schaltverhalten. Zuerst hat der IGBT nur in der ersten Periode geschaltet. Zu diesem Zeitpunkt hatte ich das Lib-File noch im Originalzustand (siehe Anhang). Dann habe ich die Zeile ".SUBCKT IGX50N60T_L2 ano gate kat" in ".SUBCKT IGX50N60T_L2 kat gate ano" geändert, weil ich festgestellt habe, dass im Symbol des NIGBT Kollektor=Kathode=1, GATE=2 und Emitter=Anode=3 gilt. Jetzt schaltet der IGBT konstant aber falsch. Er schaltet gar nicht mehr richtig ein (siehe Anhang). Hatte jemand schon einmal ähnliches Problem bzw. kann mir sagen was ich falsch gemacht habe?
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Die Frage ist eventuell auch, ob der NIGBT überhaupt für ein Spice-Modell mit eingebauter parallel geschalteter Diode geeignet ist...
Mit dem Alternate Solver funktioniert es bei mir 5 Takte lang. Du könntest mit verschiedenen Einstellungen spielen, aber es wurde hier schon wiederholt festgestellt, dass Infineons Formelungetüme - zumindest mit LTspice - einfach nur unbrauchbar sind.
Auf die Gefahr hin, dass meine Frage gestern etwas unterging möchte ich mich hier nochmal melden. Kann jemand etwas dazu sagen?
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igbt_test1.png
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Stefan schrieb: > Die Frage ist eventuell auch, ob der NIGBT überhaupt für ein > Spice-Modell mit eingebauter parallel geschalteter Diode geeignet ist... Es ist völlig belanglos ob da eine Diode drinnen ist oder nicht. Das Symbol stellt nur die Verbindung zu den Pins im Subcircuit her - wobei ich dein "Umdrehen" nicht nachvollziehen kann. Die Bezeichnung Anode/Kathode sind sicher nicht der internen Diode geschuldet. Mit den angehängten Dateien funktioniert es wie gesagt, läuft aber nach ein paar Takten in eine Unstetigkeit (die durch die Formeln verursacht werden). Selbst wenn man an der Simulationszeit/Timestep dreht funktioniert es nicht mehr. Versuch es entweder mit Pspice oder suche dir einen äquivalenten Typen zu dem es ein brauchbares Modell gibt.
Stefan schrieb: > Auf die Gefahr hin, dass meine Frage gestern etwas unterging möchte ich > mich hier nochmal melden. Kann jemand etwas dazu sagen? Meiner Meinung nach sind die ganzen Infineon IGBT-Modelle die aus diesen physiklaischen und zusätzlich obfuscated Modellen (Gleichungsmonster) bestehen für die Simulation in Schaltregleranwendeungen nicht brauchbar, selbst wenn LTspice die simulieren könnte. Diese physikalischen Modelle sind zu aufgebläht. Fazit: Vergiss diese IGBT-Modelle von Infineon, wenn du, wie 97% der Entwickler, LTspice verwendest. Selbst bei den 2% PSPICE Anwendern habe ich Zweifel ob die mit den Modellen sinnvoll simulieren können. Schreib doch Infineon sie sollten mal brauchbare IGBT-Modelle machen. Allerdings habe ich Zweifel ob das hilft nachdem sie das schon seit mindestens 10 Jahren nicht machen wollen. Können würden sie das bestimmt, aber sie wollen nicht.
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Fehlermeldung.PNG
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Helmut S. schrieb: > Meiner Meinung nach sind die ganzen Infineon IGBT-Modelle die aus diesen > physiklaischen und zusätzlich obfuscated Modellen (Gleichungsmonster) > bestehen für die Simulation in Schaltregleranwendeungen nicht brauchbar, > selbst wenn LTspice die simulieren könnte. Diese physikalischen Modelle > sind zu aufgebläht. Der Meinung bin ich jetzt auch. Aus diesem Grund werde ich jetzt mal bei anderen Halbleiterherstellern nach passenden Modellen suchen. Mal noch eine andere Frage. Ich habe heute auf einem anderen Rechner die eingangs angehängten Dateien (Simulationsfile und Lib) testen wollen. Da kommt jetzt aber eine Fehlermeldung, dass der Simulator das IGBT-Modell nicht finden kann (siehe Anhang). Kann das daran liegen, dass ich auf dem Rechner heute die Version LTSpice XVII installiert habe (gestern hatte ich eine ältere Version)? Ich hatte nämlich das Problem gestern bei der Arbeit auch schon und auch da habe ich die neueste Version von LTSpice installiert. Muss man das Einbinden eines Modells bei der neuen Version anders machen?
Rechter Mausklick auf das IGBT-Symbol im Schaltplan. Prefix:Z ändern zu Prefix:X LTspiceXVII ünterstützt jetzt intrinsic IGBT Modelle ähnlich(gleich?) wie PSPICE. Diese Modelle bekommen in LTspiceXVII den Prefix Z. Deine Modelel sind aber Subcircuits. Die benötigen den Prefix X, weil Bauteile mit Subcircuit Modellen in allen SPICE Programmen mit Xnnn bezeichnnet werden.
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Pinreihenfolge.PNG
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Ich habe die Simulation jetzt mit einem Modell von Onsemi zum Laufen bekommen (siehe Anhang). Allerdings wundert mich, dass das überhaupt funktioniert, weil die Pinreihenfolge von NIGBT-Symbol und Spicemodel meiner Meinung nach nicht übereinstimmt. In der Definition des Symbols steht folgendes: C=1, G=2, E=3 Im Spicemodel steht folgendes: .SUBCKT nctb40n60ihlwg 1 2 3 Wobei gilt: *Node 1 -> a *Node 2 -> g *Node 3 -> k Der IGBT hat eine eingebaute Freilaufdiode. Aus diesem Grund sollte a=Anode=Emitter=E und k=Kathode=Collector=C sein. Im Symbol steht der Collector an 1. Stelle und der Emitter an 3. Stelle. Im Modell steht Collector an 3. Stelle und der Emitter an 1. Stelle. Trotz dieser Sache scheint die Simulation zu funktionieren. Ich habe mal testweise in der Zeile .SUBCTK... die Zahlen 1 und 3 vertauscht. Aber dann schaltet der IGBT in der Simulation nicht mehr. Wie sieht Ihr das Ganze? Hab ich einen Denkfehler oder macht das alles Sinn?
Das Modell (subcircuit) passt in der Pinreihenfolge zum IGBT Symbol in LTspice. Bei IGBT sind halt die Bezeichnungen der Pins etwas wirr. Da scheint jeder sein eigenes Süppchen zu kochen. Andere reden von Collector, Gate, Emitter. Aber auch das sieht zunächst komisch aus da Collector dort den Emitter des PNP meint. Alle Namen gehen aber richtigerweise davon aus, dass beim IGBT "oben" plus anliegt (Anode) beziehungsweise Strom hineinfließt (Collector) und beim "unteren" Anachluss Minus (Kathode) ist bzw. der Strom herausfließt (Emitter). So wird für beide Arten der Anschlussbezeichnungen ein Schuh draus. Beide sind richtig.
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Also irgendwie hab ich es mit dem IGBT einbinden in LTSpice nicht so:) Klappt irgendwie schon wieder nicht. Dieses Mal möchte ich einen IGBT von Fairchild einbinden. Die stellen neuerdings richtige LTspice-Modelle zum Download bereit. Die Bauteile gibt es dabei bereits fertig als Symbol. Zusätzlich gibt es noch ein verschlüsseltes txt-File, das vermutlich das Spice-Modell enthält (siehe Anhang). Ich habe das Einbinden mit der Schaltung aus dem Anhang versucht. Aber da bekomme ich leider die Fehlermeldung "Unkknown subcircuit...". Die Simulation scheint also aus irgendeinem Grund das Modell des IGBT nicht zu finden. Ich habe das Symbol (.asy) mal mit dem Editor geöffnet. Da ist mir aufgefallen, dass das Symbol anscheinend mit keinem Spice-Modell gekoppelt ist Kann mir jemand sagen was ich machen muss, damit das Ganze klappt?
Ich hab es geschafft. Klappt mit folgender Anweisung: .include FAIRCHILD_igbt_fs1_650V_rev4_ltspice.txt Aber leider braucht die Simulation ewig. Hab es jetzt mit verschiedenen IGBTs von Fairchild in meiner richtigen Schaltung ausprobiert und habe immer das gleiche Verhalten. Entweder dauert es in der Simulation schon ewig bis die Matrix initialisiert (Meldung kommt wird bevor Simulation startet) oder es kommt zu Konvergenzproblemen und die Simulation hält an bzw. läuft extrem langsam. Die IGBTs von Infineon lassen sich leider auch nicht besser simulieren. Und auch mit denen von Onsemi hatte ich Konvergenzprobleme. Weiß denn jemand eine Quelle für gut simulierbare IGBT-Modelle für LTSpice? Ist schon echt schade, dass man in LTSpice da nicht einfach verschiedene IGBT auswählen kann, so wie es beim MOSFET der Fall ist.
Füge noch diese Zeile ein. .option gmin=1e-10 In der Statuszeile unten zeigt LTspice sehr lange diesen Kommentar: Initializing circuit matrix Das kann bei der einfachen Schaltung nur daran liegen, dass in dem Modell sehr viele Formeln sind (Monstergleichungen). So etwas kenne ich eigentlich nur von Infineon Modellen.
Helmut S. schrieb: > Füge noch diese Zeile ein. > > .option gmin=1e-10 Das bringt leider auch keine Verbesserung. Hab es gerade getestet. Helmut S. schrieb: > Das kann bei der einfachen Schaltung nur daran liegen, dass in dem > Modell sehr viele Formeln sind (Monstergleichungen). So etwas kenne ich > eigentlich nur von Infineon Modellen. Und genau das ist auch das grundlegende Problem. Die IGBT-Modelle der Hersteller sind alle viel zu aufgebläht. Deswegen werde ich jetzt dazu übergehen, mir mein Modell selber zu bauen.
> .option gmin=1e-10 > Das bringt leider auch keine Verbesserung. Hab es gerade getestet. Du musst den Normal-solver nehmen. Damit läuft die Simulation durch egal ob du LTspiceIV oder LTspiceXVII nimmst. Control Panel -> SPICE -> Reset to default
Also irgendwie kommt mir das so vor, als ob der NIGBT in LTSpice schlecht umgesetzt ist. Ich habe jetzt ein recht einfaches Modell eines IGBT von IR getestet und selbst bei diesem IGBT kommt es in meiner Simulation zu massiven Konvergenzproblemen. Der IGBT hat folgendes Spice-Modell: .MODEL IRGBC20F NIGBT + TAU=263.96E-9 + KP=.82992 + AREA=32.000E-6 + AGD=4.0000E-6 + VT=5.6227 + KF=1.8345 + CGS=1.2212E-9 + COXD=5.4740E-9 + VTD=-6.4920 Wenn ich das Modell in der IGBT_Test.asc Simulation von oben teste, geht alles problemlos. Wenn ich den IGBT aber in der Simulation eines Dreiphasen-Umrichters (die Simulation kann ich hier leider aus Geheimhaltungsgründen nicht zeigen) teste, kommt es zu massiven Konvergenzproblemen. Die Dreiphasen-Umrichter-Simulation läuft komplett problemlos, wenn ich sie mit dem MOSFET R6020PNJ betreibe. Wenn ich den MOSFET (kommt in der B6-Brücke sechmsmal vor) gegen den IGBT IRGBC20F (und zusätzlicher Freilaufdiode) austausche, kommt es zu massiven Konvergenzproblemen. Da das Modell des IGBT absolut minimalistisch ist, deutet das aus meiner Sicht darauf hin, dass der IGBT formelmäßig schlecht in LTSpice realisiert ist.
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Hallo Stefan, Dein Beispiel läuft auch ohne jede Zusatzmaßnahme. Siehe Anhang. Ich habe vor einiger Zeit ein NIGBT Modell getestet. Damals war ich verblüfft, dass ein intrinsic IGBT Modell schlecht konvergiert. Damals hat folgendes geholfen. 1. Normal solver .options gmin=1e-10 abstol=1e-10 2. Alternativvorschlag Control Panel -> SPICE Solver:Alternate 3. Alternativ zu 1 oder 2 hatte es es geholfen 10pF von Drain nach Masse einzufügen. Hast du auch die neueste Version von LTspiceXVII? LTspiceXVII mit Administrator-Rechten starten Tools -> Sync Release Gruß Helmut
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Helmut S. schrieb: > Dein Beispiel läuft auch ohne jede Zusatzmaßnahme. Siehe Anhang. Ja, das stimmt. Das habe ich ja bereits oben geschrieben. Wie gesagt, in der IGBT_Test.asc Simulation läuft das Modell problemlos. Ganz im Gegensatz zu meiner Simulation mit dem Dreiphasen-Umrichter. Helmut S. schrieb: > 1. > Normal solver > .options gmin=1e-10 abstol=1e-10 Diese Einstellungen habe ich in der Simulation vom Dreiphasen-Umrichter drin. Helmut S. schrieb: > 2. > Alternativvorschlag > Control Panel -> SPICE Solver:Alternate Das habe ich gerade gestestet. Die Umstellung auf den Alternate-Solver bringt leider keine Verbesserung. Helmut S. schrieb: > 3. > Alternativ zu 1 oder 2 hatte es es geholfen 10pF von Drain nach Masse > einzufügen. Auch das habe ich gerade gestestet. Leider bringt aber auch diese Änderung keine Verbesserung. Helmut S. schrieb: > Ich habe vor einiger Zeit ein NIGBT Modell getestet. Damals war ich > verblüfft, dass ein intrinsic IGBT Modell schlecht konvergiert. Genau das bestätigt meine Vermutung. Vermutlich liegt das auch daran, dass Linear Technology keine IGBT-Treiber baut und somit wenig Interesse an einem gut funktionierenden intrinsic IGBT Modell hat. Das Ganze finde ich ehrlich gesagt echt schade, weil ich LTSpice ansonsten für ein geniales Simulationsprogramm halte. Viele Grüße Stefan
Hallo Stefan, Hast du bei den Kondnesatoren und Spule(n) im Lastkreis auch einen Serienwidersatnd definiert? Falls nicht mach das mal. Allerdings bei der Spannnungsquelle am Eingang ist es konvergenzmäßig meistens besser in der V-Quelle keinen Serienwiderstand zu haben. Du könntest deine Schaltung auch mal Mike, dem Entickler von LTspice, schicken. Die email-Adresse ist in der Help-About. Gruß Helmut
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Helmut S. schrieb: > Hast du bei den Kondnesatoren und Spule(n) im Lastkreis auch einen > Serienwidersatnd definiert? > Falls nicht mach das mal. Im Lastkreis war bei den Spulen schon immer ein Widerstand drin. Bei den Kondensatoren hab ich jetzt gerade noch einen reingebaut. Aber es bleibt dabei, dass die Simulation nicht konvergiert. Helmut S. schrieb: > Du könntest deine Schaltung auch mal Mike, dem Entickler von LTspice, > schicken. Die email-Adresse ist in der Help-About. Das wäre an und für sich eine gute Idee, um bei Linear Technology auf allgemeine Konvergenzprobleme mit dem NIGBT hinzuweisen. Nur leider unterliegt meine Schaltung wie bereits erwähnt der Geheimhaltung. Aber es wäre sicher gut, wenn da mal jemand bei LT auf dieses Problem hinweisen würde. Viele Grüße
> Aber es wäre sicher gut, wenn da mal jemand bei LT auf dieses Problem
hinweisen würde.
Dann schreib doch eine email ohne Schaltung.
Stefan schrieb: > Nur leider > unterliegt meine Schaltung wie bereits erwähnt der Geheimhaltung. Bau kurz eine allgemeine H-Brücke mit Antiparallel-Dioden, und eventuell sonstiger Snubber-Beschaltung. Lastseitig hängt eine RL-Schaltung. Für jedes der IGBT-Gates nimmst du eine Pulsquelle mit der Spannung deines Treiberausgangs, oder -9/+15 V. Wenn du diese allgemeine Schaltung nach Lehrbuch trotz der bislang diskutierten Massnahmen nicht zum Laufen bekommst, weihe diesen LTSpice-Betreuer ein. Freundliche Grüsse - Microwave
Edit: Wenn das klappt, erweitern auf 3Ph. Da das auch eine Lehrbuch-Schaltung ist, hat diese meiner Meinung nach auch problemlos zu laufen.
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hallo, Diese IGBT funktioniert zuerst aber nach ein paar milli Sekunden, sehr hohe Strome läuft durch. ich weis nicht warum? können Sie mir bitte helfen?
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