Hallo Leute,
jetzt hab ich mich schon über mein Gate Drive Signal gefreut, sieht bei
Messung ohne Spannung auf der getriebenen Halbbrücke nämlich in etwa so
aus wie in Bild 1 (über eine Periode).
Sobald Spannung auf die Halbbrücke kommt, sieht das dummerweise dann
aber aus wie in Bild 2 und 3 (Detail bei Ein- bzw. Ausschalten).
Treiber geht über Gate Drive Transformer an Gates über 10 Ohm
Vorschaltwiderstand. Alles einigermassen kurze Wege, verdrillte
Leitungen. Spannung auf Halbbrücke in dem Moment waren 60V, 2 TO247
IGBts, ca. 20A sinusförmiger Ausgangsstrom in einen Serienschwingkreis,
grob auf Resonanzfrequenz.
a) Was kann ich da jetzt noch gross modifizieren, um dieses
Überschwingen wegzukriegen
b) Störts überhaupt?
Ich kann auf Wunsch auch noch die Ausgangssignale der HB liefern, wenn
relevant.
Ideen?
Ein Bild vom Aufbau wäre interessant. Prinzipiell geht das ja schon in
die richtige Richtung (Miller Plateu), allerdings "artet" an der Stelle
das Signal zu weit aus.
Könnte von parasitären Induktivitäten vor dem MOSFET Gate kommen. Auch
würde ich mal versuchen den Gate Widerstand zu verringern.
OK, hier der Aubau, nicht schön, aber einigermassen.
Wenn es an parasitären Induktivitäten vor dem MOSFET Gate liegen sollte,
dann wären diese ja auch schon im unbelasteten Zustand der HB da, oder?
Unbelastet ist das Signal aber sehr hübsch.
Gate Driver schrieb:> IGBts, ca. 20A sinusförmiger Ausgangsstrom in einen Serienschwingkreis,> grob auf Resonanzfrequenz.
D.h. du schaltest im Spannungsnulldurchgang? Dann sollte Miller keine
Rolle spielen.
Wo hast du die Masse des Tastkopfes angeschlossen?
Also, die Kapazitäten im FET gehen zwar rauf, wenn wirklich Spannung am
Drain liegt, aber nicht um solche Größenordnungen.
Käme die Schwingung von einem Schaltungsfehler, würdest du sie früher
sehen. Hier kommt sie erst, wenn die CE-Strecke aufmacht und der Strom
kommt.
Mit der Masseleitung von deinem Tastkopf hast du eine wunderschöne
Schleife um richtig stromführende Bahnen gelegt. Damit versaust du dir
dein Signal.
Wenn du sowas vernünftig messen willst, lass den Rattenschwanz
Masseleitung weg, sondern klemm direkt die Masse neben dem Gate an die
Tastkopfspitze.
An Anon Ymous: Im Spannungsnulldurchgang will ich zwar schalten, dass
klappt aber nicht ganz, siehe Messung mit Stromverlauf des
Ausgangssignals. Man sieht, dass die HB etwas zu spät schaltet
(200mV=20A).
Die Tastkopfmasse ist direkt am Emitter des IGBTs, über die Kroko-Klemme
und die kleine Masseleitung. Die Klemmspitze ist direkt am Gate.
Michael, Du sprichst dies ja auch an. Ich hab zumindest einmal schon
probiert, ohne Klemmspitze (aber schon noch mit Kroko-klemme an Masse)
zu messen, da sah ich jetzt keinen Unterschied.
Direkt an den Tastkopf (ohne Kabel) ranzugehen, ist jetzt mechanisch gar
nicht so einfach, ohne mich umzubringen. Was macht man da, kurzes
Koax-Stück dran oder verzwirbelte Leitung, um das Signal da ein paar cm
aus dem Gefahrenbereich rauszuführen?
OK, kleine Hilfe gebaut, und so kurz als möglich abgegriffen.
Aber - bringt nicht viel. Nach wie vor krasser Unterschied zwischen
unloaded HB und loaded.
Wenn ich die Spannung an der HB weiter aufdrehe, wird es schlimmer. Wenn
das real ist, was man da sieht, laufe ich Gefahr, die IGBTs nachdem
Einschalten wieder kurz auszuschalten bzw. umgekehrt bei Ausschalten
wieder kurz einzuschalten.
Entsprechend ätzend sieht ja auch der Stromverlauf aus.
Was macht man den da? Weiterverlangsamen? Mal 20 Ohm nehmen?
Anon Ymous schrieb:> Dann sollte Miller keine Rolle spielen.
Eigentlich schade... ;-)
Gate_Driver schrieb:> Hilf mir bitte mal auf die Sprünge...
Dein Aufbau ist für schnelle Schltfrequenzen viel zu weit verstreut. Der
Gate-Treiber gehört, wie sein Name es nahelegt, direkt mit sauberem
Massebezug ans Gate...
Lothar Miller schrieb:> Dein Aufbau ist für schnelle Schltfrequenzen viel zu weit verstreut. Der> Gate-Treiber gehört, wie sein Name es nahelegt, direkt mit sauberem> Massebezug ans Gate...
Und dann auch noch 200kHz mit IGBTs.
Wie sieht denn das SIgnal aus, das aus dem Gate-Driver rauskommt?
hinz schrieb:> Und dann auch noch 200kHz mit IGBTs.
Das geht schon, aber nur beim resonanten schalten im Nulldurchgang.
Lothar Miller schrieb:> Dein Aufbau ist für schnelle Schltfrequenzen viel zu weit verstreut. Der>> Gate-Treiber gehört, wie sein Name es nahelegt, direkt mit sauberem>> Massebezug ans Gate...
Nun ja, das sind 8cm Kabellänge bis zum GDT und von dort 4cm bis zur
Halbbrücke. Mit GDT gehts nicht wesentlich besser, und andere machen es
genauso, daran allein wird es nicht liegen können.
Andreas K. schrieb:>> Und dann auch noch 200kHz mit IGBTs.>> Das geht schon, aber nur beim resonanten schalten im Nulldurchgang.
Genauso ist's gedacht.
Ich hab jetzt allerdings das Signal vor dem GDT überprüft, sieht auch
schrottig aus. Dabei hätte ich wetten können, dass ich das schon früher
überprüft hatte und dies gut war.
Ich frage mich jetzt, ob ich zu wenig Windungen auf dem GDT habe. Das
ist ein Kern mit 6800AL und 8 Windungen, eigentlich mal für eine
höherfrequente Anwendung (ca. 500kHz) gewickelt. Kann dies ein solches
Signal verursachen? Sollte ich die Windungsanzahl mal auf 12 oder 14
erhöhen?
Morgen geht es weiter.
Ok, GDT auf 14 Windungen erweitert und auch Leitungslängen noch etas
gekürzt.
Ergebnis: Besseres Signal unter Last an den Gates. Langsamere
Anstiegszeiten. Plötzlich kleiner Zacken um den Nulldurchgang, als wäre
da eine Deadtime, sollte aber eigentlich keine sein.
Die HB schaltet gute 250ns zu spät durch den ganzen Treiberdelay, das
ist natürlich mitschuldig an diesen Effekten.
Der war gut. Eindeutig auch Überschwinger im Signal - aber da heisst es
ja auch Devil Gate Drive.
Suzie Quattro hab ich doch tatsächlich irgendwann mal gern gehört zu
Schulzeiten - da muss mein persönliches Oszi aber auch versagt haben
:-).
Miss doch mal die Versorgungsspannung direkt am Gate-Treiber. Die wird
ja auch über ellenlange Zuleitungen rangeführt. Hast du die ausreichend
abgeblockt?
Hallo Simon,
danke. Ja, ist gut abgeblockt. Der Treiber ist eine Vollbrücke von
IRF530A/IRF9530A, welche über 2 ICL7667 angesteuert wird. Da hängen
1000u+10u so nah wie's geht und nochmal 0.1u unten an der Platine direkt
an jedem Halbpaar dran. Das sieht man auf dem Bild nicht, ist hinter dem
Kühlblech.
Kritischer sehe ich fast den DC Blocking Kondensator (den blauen Klotz
auf dem Bild) vor dem GDT, das ist ein 15u, 100V Typ. Parallel zu dem
hab ich nochmal 10 Ohm, weil die klugen Leute, von welchen die Schaltung
ist, das so zur Dämpfung vorgeschlagen haben. Der mag durch seine
Baugrösse evtl. einiges an parasitärem L mitschleppen.
Aber wie gesagt, im Moment hat sich das Signal ja gebessert, vermutlich
einfach durch den langsameren Schaltvorgang. Noch besser wärs, wenn ich
die Phase so verschieben könnte, dass mir die Leistungs-Brücke genauer
im Nulldurchgang geschaltet würde.
gate_waveform_no_power_on_bridge.jpg
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gate_switchon.jpg
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gate_switchoff.jpg
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