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Forum: Markt [S] H-Bridge 400V 100A für große USV und einige Tips.


Autor: Andrew (Gast)
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Hallo,
ich habe hier eine recht große USV in der Firma in der ich als 
Betriebstechniker arbeite. Diese ist leider defekt und soll nun endlich 
repariert werden. Das komplette ersetzen ist sehr teuer, also müssen wir 
in Eigenleistung tätig werden.

Technische Details:
Alter Thyristor-Umrichter mit Umschwingkreis zum Löschen des 
Hauptthyristors.
Maximale Ausgangslast 10KW, Einphasig 220 (!) VAC, Sinus
Speisung über 220VDC von Bleizellen, Kapazität 600Ah
Laden der Bleizellen bleibt, das wurde vor einigen Jahren schon ersetzt.

Der Thyristorkram fliegt raus, ich möchte das mit einer normalen 
H-Brücke machen die nun den bestehenden Wandlertransformator ansteuert.
Am liebsten wäre mir eine Art Rundum Sorglos Paket, also ein Modul (z.B. 
von IXYS) das die notwendigsten Schutzfunktionen (Stromgrenze usw.) 
schon drin hat. Falls es so was nicht fertig gibt, muß ich diese 
Funktionen halt selbst hinzufügen.

Ach so, die H-Brücke soll wegen des Spannungsfalls wenn möglich aus 
MOSFETs bestehen, IGBTs heizen wie der teufel bei so was. Als 
Gatetreiber werde ich was in IR verwenden, es sei denn jemand hat hier 
einen Tip das es da was besseres gibt (wobei die Teile von IR ja 
eigentlich auch recht gut sind).

Falls es eine "Standartschaltung" gibt die schon jemand hier nachgebaut 
hat und dazu was sagen kann, nur her damit ich bin für jeden Tip der mir 
dieses Projekt erleichtert dankbar.

Fachwissen auch bezüglich der Sicherheit ist vorhanden, bin Techniker.


Grüße
Andrew

Autor: Christijan (Gast)
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Hier findest du alles was du brauchst:

www.sindopower.com

Da kannst du auch Einzelteile zu einem vernünftigen Preis kaufen und 
kriegst auch Support den du brauchst. Die Möglichkeiten sind groß. Ich 
würde aber nicht sagen dass es unbedingt MOS sein muss, IGBT sind bei 
220 V zwar nicht optimal, aber du wirst um auf 230VAC zu kommen eh einen 
Hochsetzsteller bauen müssen, dann hast eine Spitze von 320 V und musst 
noch die Überspannung beim Abschalten beachten. Ich würde zu einem 600 V 
Modul raten. Dazu noch einen passenden Treiber aussuchen der die viel 
Arbeit abnimmt wie VCE Überwachung, Kurzimpulsunterdrückung, 
Verriegelungszeit, schnelle Gateansteuerung.

Autor: Christijan (Gast)
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Wenn ichs mir so recht überlege glaube ich aber dass es wesentlich 
besser ist dass du mit deinem Wissensstand eine fertige Lösung für einen 
Wechselrichter mit DC Eingang kaufst. Das wird billiger wegen der 
Arbeitszeit und es wird perfekt funktionieren. Ansonsten müsstest du den 
Wechselrichter komplett selbst bauen und das verschlingt Zeit ohne Ende 
und wird doch nie so gut funktionieren.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Andrew (Gast)

>ich habe hier eine recht große USV in der Firma in der ich als
>Betriebstechniker arbeite. Diese ist leider defekt und soll nun endlich
>repariert werden.

Reparieren ist schon aufwändig genug, aber . . .

>Der Thyristorkram fliegt raus, ich möchte das mit einer normalen
>H-Brücke machen die nun den bestehenden Wandlertransformator ansteuert.

Mal fix umstricken? Bei 10 kW? Selten so gelacht. Daran sind schon 
gestandene Ingenieure gescheitert. Für sowas braucht man einen 
Vollprofi. Punkt.

>Am liebsten wäre mir eine Art Rundum Sorglos Paket, also ein Modul (z.B.
>von IXYS) das die notwendigsten Schutzfunktionen (Stromgrenze usw.)
>schon drin hat.

Kauf dir einen fertigen Umrichter, der ist dein gesuchtes Paket.

> Falls es so was nicht fertig gibt, muß ich diese
>Funktionen halt selbst hinzufügen.

Viel Spaß beim Halbleiterrösten ;-)

>Ach so, die H-Brücke soll wegen des Spannungsfalls wenn möglich aus
>MOSFETs bestehen, IGBTs heizen wie der teufel bei so was.

Aha, das spricht der Vollprofi! ;-)
Mein Verdacht bestätigt sich.
Kleiner Lesetip:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor...

>Fachwissen auch bezüglich der Sicherheit ist vorhanden, bin Techniker.

Oh ja, die besseren Ingenieure ;-)

Dream on.

MfG
Falk

Autor: Andrew (Gast)
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@Falk Brunner,

Danke für die sehr gut gemeinten Tips, aber über meine Qualifikation 
kannst du glaube ich nichts aussagen, also behalte deine Beleidungen für 
dich, ich denke ich kann auf solche unqualifizierten Äußerungen sehr gut 
verzichten, ja!

Die heutigen Mosfets haben schon recht gute ON-Widerstände bei hohen 
Sperrspannungen, also solltest du mal dein Wissen auf den neusten Stand 
bringen bevor du hier große Töne vom Stapel lässt. Kombiniert mit einer 
guten Treiberstufe ist das durchaus brauchbar mittlerweile.

Mir ging es Primär um eine Bezugsquelle damit ich nicht aus Einzelnen 
FET-Modulen eine H-Brücke konstruieren muß und eventuelle Tips die mir 
eventuell entwicklungszeit sparen. Ich bin durchaus Fähig selbst so 
etwas zu entwickeln nur ist halt immer die Zeit ein Problem und alles 
muss ja immer schnell gehen wie üblich halt daher wären Tips sehr 
willkommen, sind aber zur realisierung nicht unbedingt nötig.
Ich habe schon mehrere Wechselrichter umgerüstet nur waren da die Ströme 
geringer als hier. Erfahrung ist also vorhanden.

Übrigends habe ich nie behauptet das Techniker besser wie Ingenieure 
sind also lass stecken.
Weitere Äußerungen deinerseits kannst du dir gerne sparen in diesem 
Thread, wenn du nichts konstruktives beizutragen hast geh anderweitig 
flamen.


Sorry aber wenn ich so ein geschreibsel lese geht mir der Hut hoch.


@Christijan
Danke für den Link das sieht interessant aus, die haben ja schon 
komplette Module die eine passende Stromtragfähigkeit haben, das ist 
genau das was ich suche.

Grüße
Andrew

Autor: eProfi (Gast)
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Ich würde als Grundlage eine fertige Motor-Endstufe (FU) nehmen, 
vielleicht eine aus USA, da die mit geringerer Spannung arbeiten.

So wie ich das sehe, keine Online-USV?
Wie gut soll der Sinus sein? Genügt (mehrstufiger) Trapez? Das könnte 
man nämlich mit mehreren Zwischenkreisspannungen (die von den Akkus ja 
da sind) leicht erledigen.
Wenn Sinus, an welche PWM-Frequenz hast Du gedacht?

Ist der Trafo ständig am Netz?
Unterschätze den Aufwand nicht! Und wenn Du die Treiber selbst bauen 
willst, bestell am besten einen ganzen Karton von den Endstufen.

Hast Du das nötige Equipment? Ohne Current Probe würde ich gar nicht 
anfangen.

Was ist denn die Last? Evtl. könnte man einen Teil davon direkt mit DC 
versorgen. Warum wechselrichten, wenn es gleich wieder gleichgerichtet 
wird (um danach wieder wechsel- und gleichgerichtet zu werden)?

Neben IXYS ist Semikron ein Hersteller für solche Halbleiter.

Evtl. ist auch an den Gebrauchtmarkt zu denken - ibuy etc. Dort habe ich 
schon öfters solche Schränke für wenig Geld den Besitzer wechseln 
gesehen.

Autor: eProfi (Gast)
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Autor: Christijan (Gast)
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Also wie ich schon geschrieben habe, halte ich auch IGBT's für die 
bessere Wahl. Wie hast du es dir vorgestellt alles umzusetzen? Ich 
glaube du kommst nicht um einen Hochsetzsteller rum und bist somit in 
Regionen wo IGBT's ok sind. Bei den hohen Spannungen findest du auch 
keine MOSFET's unter 100mOhm. Und von denen müsstest du dann auch schon 
mehr parallel schalten. Das ist wieder Zusatzaufwand mit Symmetrierung 
und Ansteuerung.

Wenns schon sein muss, dann hol dir ein IGBT Modul was die Leistung kann 
und gleich noch fürn paar Euro mehr nen passenden Treiber. Die 
Entwicklung einer halbwegs brauchbaren Gatesteuerung kostet dich 
stundenmäßig um Dimensionen mehr als wenn du gleich nen fertigen Treiber 
kaufst der dir wie auch schon geschrieben noch viel mehr bringt.

Sindopower ist übrigens Semikron wem es noch nicht aufgefallen ist. Das 
ist der Teil der Firma, der direkt an Endkunden verkauft. Auch die 
Restposten find ich für Einzelstückzahlen wirklich sehr interessant und 
günstig!

Auch wenns Falk etwas heftig gesagt hat, aber im Prinzip find ich hat er 
völlig recht. Man könnts auch netter sagen, aber manchmal ists echt 
schwer zu ertragen sowas zu lesen :-)

Die Idee mit den mehrstufigen Zwischenkreisspannungen halte ich nicht 
für so einfach realisierbar. Theoretisch zwar kein schlechter Gedanke, 
aber wenn mans einfach macht wäre es so, dass sich die Akkus die bei 
niedriger Spannung eingeschaltet werden deutlich schneller entladen als 
die paar die dann bei der Spitze des Sinus noch draufgeschaltet werden. 
Es seidenn man baut so ein komplexes Schaltnetzwerk dass man die 
Batterien entweder seriell oder parallel schalten könnte...

Autor: Johannes (Gast)
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> Die heutigen Mosfets haben schon recht gute ON-Widerstände bei hohen
> Sperrspannungen...

VORSICHT:
Dieser Satz ist zwar so korrekt, es gibt durchaus Mosfets für 600V mit < 
50 mOhm, allerdings sind dort die integrierten Body-Dioden extrem 
schlecht (im Vergleich zu den schnellen Dioden, die in IGBTs eingebaut 
werden).

Die Verluste kommen deshalb nicht primär aus dem ON-Widerstand, so das 
hier vermutlcih IGBT die eindeutig bessere Wahl sind.

Wenn MOSFETs, dann sollte auf jeden Fall ein ZVS-Verfahren eingesetzt 
werden, bei dem die Transistoren spannungsfrei einschalten.

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