mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bitte um Hilfe : Auslegung eines Wechselreichters


Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Zusammen,

ich möchte einen 3 KW-einphasigen Sinus-Wechselrichter mit 240V und 50 
Hz konstruieren. Aus einer Battrie wird eine Gleichspannung von 400V 
erzeugt.
Dafür habe ich 600V IGBT Smart-Power-Module (FSAM30SH60) mit 
integrierten Hochvolt-Gatetreibern von Semiconductor eingesetzt und für 
die Steuerung habe ich ein 18f1330-Pic mit 6 PWM-Augänge verwendet.

meine Schaltung (im Anhang) habe ich so ähnlich wie im Beispiel in 
Datenblatt von dem SPM aufgebaut und die Bauteile haben folgende Werte:

CBSC=100 nF , CBS = 47uF, RBS = 20 Ohm , Cspc =100nf,Csp15=470uf
Rcsc=400 ohm, Rf=10 ohm, Rsc=45 ohm, Csc=300nf
Rph=4,7K, Rpl=2k, Cph=1,5 nF, Cpl= 0,47nf,  Rs = 100 ohm
Rsw=Rsv=Rsu=0

Als H-Brück habe ich die zwei obere im Modul High Side IGBTs und die 
zwei obere Low Side IGBTs benutzt. Die Pins Nw(28), Nv(27) und Nu(26) 
habe ich direkt an Masse verbunden.

mein Problem:
ersmal habe ich zwei diagonale Transistoren von der H-Brücke 
durchgesteuert; Am Ausgang der H-Brücke (zwischen den PIN W(31) und 
V(30)) habe ich  im  Leerlauf  UDC gemessen und unter 
Lastvorwiderstand(10k, 50W)
konnte ich zwar eine Wechselspannung wie im angehängten Bild zu sehen 
ist, messen aber es war kein sauberes Signal und auch um ca 4 V nach 
oben verschoben. Als Eingangspannung UDC habe ich 10, 20, 30V und als 
Schaltsfrequenzen 400 Hz, 1KhZ und 2 KHZ verwendet und kam dabei fast 
die gleiche Probleme.
kann Jemand mir einen Tipp geben wie und wieso bekommt man am Ausgang 
keine Wechselspannung sowohl im leerlauf als auch unter Last und ob 
meine Schaltung in Ordnung ist?
kann man ausschließen dass zwei andere IGBTs, die nicht verwendet,kein 
Problem verursachen.

ich bedanke mich schon mal für jede Hilfe und jeden Tipp.

Gruß
gerbej

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So ganz schlau wird man aus deiner Beschreibung noch nicht ganz. Das 
Oszibild sieht erst einmal wie das PWM-Signal aus. Verwendest du ein 
Ausgangsfilter? Wenn nein wirst du auch erst einmal keine Sinusspannung 
am Ausgang messen.

Die zwei nicht verwendeten IGBT müssen natürlich ausgeschaltet bleiben.

Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich verwende keine Ausgangsfilter aber  soweit  bin ich nicht,
ich will erst mal nur am Ausgang ein Rechtecksignal erhalten, wenn ich
zwei diagonalen Transistoren mit Rechtecksignale steuern.

die zwei nicht verwendeten IGBT habe ich nicht gesteuert; und hoffe ich 
daher dass sie ausgeschaltet bleiben oder?

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mach mal ein Bild deines Eingangs- und Ausgangssignales.

Die Eingänge der nicht verwendeten Transistoren sollten natürlich auf 
ein Potential gezogen werden. Einfach offen lassen ist keine gute Idee.

Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
die Eingangssignale sind einfache Rechtecksignale (5V, 0V), die ich mit 
Microcontroller mit den schon genannten Frequenzen erzeugt habe.


die Eingänge von den nicht verwendeten IGBT habe  ich erst mal sowie im 
Schaltungsbild geschaltet und dann hab ich ihre Pull UP-Widerstände an 
die Masse verbunden und die Verbindung von Pic getrennt aber das hat 
alles nicht gebracht.

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gerbej Omrou schrieb:
> die Eingangssignale sind einfache Rechtecksignale (5V, 0V), die ich mit
> Microcontroller mit den schon genannten Frequenzen erzeugt habe.

Das hilft wenig. Mich interessiert die Signalform.

Gerbej Omrou schrieb:
> und dann hab ich ihre Pull UP-Widerstände an
> die Masse verbunden

Sicher, dass das kein Low-aktives Signal ist? Ansonsten machen die 
Pull-Ups keinen Sinn. Auf Masse schalten ist dann tödlich.

Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
bin  nicht mehr im labor, morgen mache ich  Bilder von
den Eingangssignale.
bisdahin dankeschön

cu
gerbej

Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guten Tag,

hier im Anhang  sind die Steuersignale für die diagonalen IGBTs
der H-Brücke.

Am Ausgang messe ich  eine Wechselspannung die aber nur für ca 4s wie in 
Bild1 so beleibt und dann springt auf 4V wie in Bild 2 und  bleibt ca 2s 
dann springt wieder auf Zustand 1 (Bild1).....usw

in Bilder entspricht der Signalverlauf1 dem Augangsignal und der 
Signalverlauf 2  der Steuersagnale.


Die Eingänge von den  zwei nicht verwendeten IGBTs (Pin11 und Pin3 ) 
habe ich direkt an  Masse verbunden

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mal bitte noch einmal ein Bild deines Messaufbaus. Oben schreibst du 
etwas von einem Lastvorwiderstand, darunter kann ich mir gerade nichts 
vorstellen.

In das Bild kannst du dann auch mal die Messpunkte einzeichnen und die 
zu deinen Bildern (Ch1 und Ch2) zuordnen. In Prosa liest sich so etwas 
immer extrem schlecht.

Und wie gesagt, ich vermute, dass die Ansteuersignale Low-Aktiv sind. 
Prüfe das bitte noch einmal !

Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Photo1: messe am Ausgang ( pin 31 und 30) den Spannungsabfall auf 
goldene Lastwiderstand wie im Bild1, der Signalverlauf am  CH1 entpricht 
der
Augangspannung und am  CH2 ist dem PWM- Signal, hier ist zu sehen dass 
die zwei diagonalen IGBTs bei  falenden Faleken der Steuersignale 
durchgeschaltet werden.

Photo2 : messe ich die Steuersignale für die diagonalen IGBTs

Autor: Gerbej Omrou (gerbej)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute,

Keiner kann mir weiter  helfen!!!!

Autor: Stephan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan L. schrieb:
> Und wie gesagt, ich vermute, dass die Ansteuersignale Low-Aktiv sind.
> Prüfe das bitte noch einmal !

Wenn ich das Datenblatt auf die schnelle richtig verstanden hab ist das 
so.

Damit ist die ganze Brücke auf Kurzschluss geschaltet und es greifen 
irgendwelche Schutzschaltungen oder die Versorgung geht in die Knie.

Prüf doch mal die Ströme die da so fließen...

Autor: GB (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gerbej Omrou schrieb:
> Am Ausgang messe ich  eine Wechselspannung die aber nur für ca 4s wie in
> Bild1 so beleibt und dann springt auf 4V wie in Bild 2 und  bleibt ca 2s
> dann springt wieder auf Zustand 1 (Bild1).....usw

Stephan schrieb:
> Damit ist die ganze Brücke auf Kurzschluss geschaltet und es greifen
> irgendwelche Schutzschaltungen oder die Versorgung geht in die Knie.

Also, Bild 1 zeigt das Schalten des Low-Side-Schalters, der 
High-Side-Schalter ist inaktiv, da der Bootstrap-Kondensator nicht voll 
ist und die High-Side im Undervoltage-Lockout ist. Nach 4 Sekunden ist 
die Spannung am Bootstrap-Kondensator so weit angesttiegen, dass der 
High-Side-Schalter das erste mal schaltet. Dies führt zu einem 
Kurzschluss der Versorgung.
Es könnte sein, dass in dem Fall beide Schalter in den 
Undervoltage-Lockout gehen und die Versorgungsspannung ca. 2 Sekunden 
braucht, um wieder auf >13,5V anzusteigen. Inzwischen ist der 
Bootstrap-Kondensator wieder leer und wir kehren zum Anfang zurück.

Autor: Stephan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
GB schrieb:
> und die Versorgungsspannung ca. 2 Sekunden
> braucht, um wieder auf >13,5V anzusteigen.

So ungefähr hatte ich mir das gedacht.

Der Hinweis ist aber schon alt... Eigentlich sollte die erste Erwähnung 
beim TE ein Welle auslösen und er ne ganze Ecke weiterkommen.
Vmtl. fehlt da der Durchblick.

Macht die Diagnose dann extrem schwer.

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.