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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Abschaltvorgang IGBT - Frage


Autor: sportler (Gast)
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Hallo,

kann mir jemand erklären wieso die Kurven so verlaufen wie sie es tun?

Die 3 Kurven wurden alle bei gleicher Sperrspannung und Kollektorstrom 
aufgenommen.
Das einzige was unterschiedlich ist, ist die Art der Ansteuerung.

Referenz: Optimale Ansteuerung, kurze Gate-Zuleitung

Test 1: Interessiert nicht

Test 2: Modifizierte Ansteuerung mit langer Gate-Zuleitung.

Ein- und Ausschaltwiderstand sind bei allen Messungen gleich.


Wie kann es jetzt sein, dass beim Ausschaltvorgang die Spannungen UGE 
und UCE bei Test 2 schneller sinken als bei der Referenz?
Es müsste doch der Schaltvorgang verlangsamt sein oder irre ich?
Hingegen verläuft IC so wie erwartet, nämlich nicht so steil.

Autor: Mine Fields (Gast)
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Da du uns nicht verrätst, wie du ansteuerst, was du unter optimal und 
modifiziert verstehst und nicht einmal sagst, um welchen IGBT es sich 
handelt, wird es etwas schwierig.

Also, rück erst einmal alle Infos raus.

Autor: sportler (Gast)
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Hier die Daten vom Treiber:

Intelligent single-channel IGBT driver
On-board power supply: 5W
Gate drive: 0V/+15V or +15V/-15V
Gate current: ± 15A
External fiber-optic link for input drive signal
Short-circuit detection and shut down
External fiber-optic link for failure feedback
Input/Output control interface: fiber-optic links
IGD515EN: Operating temperature 0... + 70°C
IGD515EI: Operating temperature -40... + 85°C


Beim Modul handelt es sich um ein FZ750R65KE3 mit einer Sperrspannung 
von 6,5kV und einem Nennstrom von 750A.


Optimale Ansteuerung:
Treiber -> Widerstand -> Modul

Die Gate-Widerstände (je ein Widerstand für RGon und RGoff) sind auf dem 
Treiber integriert und die Kabellänge vom Treiber zum Modul beträgt 
~5cm.

Modifizierte Ansteuerung:
Treiber-> Platine mit Widerständen -> Modul
Die Gate-Widerstände(RGon und RGoff bestehen jeweils aus einer 
Reihenschaltung aus Widerständen) befinden sich auf einer Platine die 
zwischen Treiber und Modul angeschlossen ist.
Die Kabellänge von Treiber zu Platine beträgt ~5cm und die Kabellänge 
von Platine zu Modul ~20cm

Autor: Mine Fields (Gast)
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sportler schrieb:
> Optimale Ansteuerung:
> Treiber -> Widerstand -> Modul

Sonst nichts?

Ansonsten ist auffällig, dass bei deinen Versuchen mit langen Leitungen 
das Miller-Plateau wesentlich kleiner ausfällt. Keine Ahnung ob das was 
mit den höheren Induktivitäten zu tun hat...

Autor: sportler (Gast)
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Nein, sonst nichts. Alles so kurz wie möglich gehalten.

Kann ja nur irgendwie an der Induktivität der Gate-Zuleitung liegen. Was 
anderes wurde ja nicht verändert.

Ja, das Millerplateau ist kürzer. Deswegen schaltet der IGBT schneller 
ab und die Spannung steigt schneller an. Die Überspannungsspitze ist 
auch kleiner.
Eben weil der IGBT schneller schaltet, verlängert sich der Tailstrom, da 
mehr Minoritätsladungsträger ausgeräumt werden müssen.
Bis dahin ist es ja alles logisch;)


...bleibt halt die Frage warum das Millerplateau kürzer ist und der IGBT 
trotz höherer Gate-Induktivität schneller schaltet?!

Autor: Mine Fields (Gast)
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sportler schrieb:
> Nein, sonst nichts. Alles so kurz wie möglich gehalten.

Und was passiert im Kurzschlussfall? So ein "kleines" Modul sollte man 
nicht mutwillig zerstören... Wenigstens eine Entsättigungsüberwachung 
sollte Pflicht sein und bei Bedarf auch entsprechende Maßnahmen gegen 
Überspannung beim Abschalten eines Kurzschlusses. Ein Schutz gegen 
Gateüberspannung schadet auch nicht.

Ansonsten sollte eine Simulation helfen, um herauszubekommen, ob sich 
die Gateinduktivität hier auswirkt. Ich kann es mir prinzipiell schon 
vorstellen, aber eine konkrete Aussage ist schwierig.

Autor: sportler (Gast)
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Ach darauf wolltest du hinaus.
Klar, diverse Schutzmaßnahmen existieren, keine Sorge;)

Das ist auch eine Möglichkeit. Aber es muss ja auch so irgendeine 
Erklärung geben.

Vllt. findet sich ja noch wer der mich aufklären kann.

Autor: ammer gil (3nis13)
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Ich benutze den FZ1200R33KF2C , möchte sein Gate bis zu -15 V steuern 
wie lässt sich das am besten realiesieren, hatte erst den passenden 
Treiber gewählt 1SP0635D2Sx aber da er über Fiber Opt. angesteuert wird 
und ich nicht weis ob man über Fiber Opt das Gate steuern kann, such ich 
jetzt nach einer Analogen lösung hat da jmd breits eine erfahrung ?

Autor: ammer gil (3nis13)
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ich möchte den IGBT kurzzeitig als schalter nutzen, er soll die 
möglichkeit besitzen nur ein und auszuschalten also ganz normal die Last 
von der Quelle trennen.
Bei kurzschlüssen ganz trennen und bei überspannungen soll er an der 
last den Strom verringern.

ich will die last bis zu 1200 V und 800 A beschalten

wie steuer ich da den IGBt am besten an.
Quelle-- IGBT---Last.

Wobei der IGBT sehr nah der Quelle sitzt.

Autor: Peter L. (peterl)
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hier steht einiges drinnen

Autor: ammer gil (3nis13)
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danke für die antwort. Leider auf Englisch aber muss man halt durch, ich 
guck mal was ich da nützliches finden kann.

Da ich leider in Sachen IGBT überhaupt ncith so bewandert bin.

wär es mir vielleicht ganz hilfreich wenn mir jmd die art ansteuerung 
ganz banal mal erklären kann.

weiter dessen.
Worauf muss ich achten wenn ich eine Suppressordiode parallel zu C, E 
anklemmen möchte. Nach welchen Werten richte ich mich.

Nach was wähle die diode aus.

1) ab welchen wert der IGBT zu schalten soll -15 V oder was an Uce 
anliegt ?

Autor: PeterL (Gast)
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@ammer gil
das ist aber jetzt ein Scherz oder?
1200 V und 800 A schalten wollen und nach Grundlagen fragen, da passt 
nicht zusammen.
Es faägt schon mit den  > 1kW bei durchgeschaltetem IGBT an usw.


nix für Ungut....

Autor: ammer gil (3nis13)
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ist ja auch ein projetk an der UNI

naja ich frag ja und bin nicht hier um mich zu rechtfertigen, dachte 
hier bekomm ich ein wenig unterstützung.

was benötigst du denn für information?

ich bin auch noch dabei mich in den GIBT einzulesen sry.

Autor: MrCrabs (Gast)
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Ich denke, es wäre sinnvoll mal die Kurven U_GE, U_CE und I_C von den 
Referenz bzw. Test2 jeweils gemeinsam in einer Grafik zu sehen.

Außerdem würde ich mal bei beiden Messaufbauten den Spannungsfall am 
Gatewiderstand, also quasi den Gatestrom aufzeichnen.

Autor: ammer gil (3nis13)
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Hab glaub ich eine Lösung gefunden, ich meld mich nochmal ;)

Autor: ammer gil (3nis13)
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Mahlzeit,

ich hab ein kleines Problem und zwar habt ihr eine idee wie man die 
induktivitäten zwischen aux emitter und Emitter ausmerzen kann?

oder kann ich diese induktivität sinvoll nutzen ?

Autor: ammer gil (3nis13)
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Hi, ich eine kleine schaltung.

spannungsteiler komparator und Uref. dann geht der Komparator an Flip 
flop reset eingang, am Set eingang habe ich einen Taster zum reseten. 
und an Q soll rote LED leuchten wenn Spannung hör ist als Uref und an "Q 
nicht" soll grüne LED leuchten wenn Spannung weniger als Uref und rote 
LED geht aus.

irgendwie funktioniert das nicht ganz kann mir da jmd helfen.

Uref stell ich mit Poti auf 5 V ein und der Spannungsteiler wird mit 10 
V versorgt sobald die 10 V aber überschritten werden, so ist U2 an R2 
größer 5 V dann soll der Komparator am ausgang durchsteuern und dem Flip 
Flop ein Signal liefern am Reset eingang, dann soll an ausgang Q die 
Rote LED leuchten für den Hinweis " ahh es liegen jetzt mehr als 10 V am 
Spannungsteiler an. Sobald ich die kleiner als 10 V werde. betätige ich 
den Reset Taster und die Grüne LED leuchtet am Ausgang "Q nicht" Rote 
LED geht aus und alles ist ok !!!

verstanden was getan werden soll ?

würd gerne diskrete werte haben. die das Flip Flop schalten lassen wie 
kann ich das realisieren. hab ich ein kleinigkeit vergessen. An den 
eingängen vom Komparator hab ich zwischen in+ und in - ein 100nF Kondi. 
und versorgung +5V ... Spannungsteiler 10V -> R1 500Ohm -> R2 500 Ohm. 
.... Uref 9V ->10k Poti

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