Guten Abend,
Habe eine Ansteuerung für eine Vollbrücke (einphasen-Wechselrichter)
gebaut. Die signale werden sauber am Optokoppler eingang erzeugt.
Benutze folgenden Optokoppler
http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.avagotech.com%2Fdocs%2FAV02-0165EN&ei=oE7xUqWqGIjEtAas9ICADQ&usg=AFQjCNHtsoIGlYWuqLwfxkbsUYcmXHgDmg&bvm=bv.60444564,d.Yms
Habe die vier Optokoppler wie in dem Bild beschaltet.
Optokoppler:
1 2
3 4
Habe folgendes Problem.
Die Vollbrücke ( IGBT-Modul; Max; 1,2kV,35A) wird mit PWM (10kHz)
angesteuert. Ist auch bis ca. 90 V Gleichspannung problemlos möglich.
Ich bekomme also einen sinusförmigen Laststrom bei induktiver Last.
Bin heut über 100V gegangen dann ist mir der eine Optokoppler (4)
kaputgegangen. Hab ihn ausgewechselt lief wieder alles ohne Probleme bis
ca. 100V. Dann ist es wieder passiert, knapp über 100 V ist mir der
optokoppler (3) kaputt gegangen.
Habt ihr vielleicht ahnung woran das liegt.
Ich habe das gefühl es liegt am ausgang des Optokopplers, vielleicht
muss der ausgang irgendwie geschützt werden.
danke
Hallo,Danke
Ja genau. Die erzeuge ich mir durch Trafos.
Erzeuge für einen Optokoppler jeweils zwei Spannungen einmal +15V und
einmal -6V zwecks negativer abschaltung
Natürlich werden die Spannungen aus den Trafos gleichgerichtet Geglättet
über 330µF und durch einen Festspannungsregler stabilisiert.
Es läuft ja auch bis ca.100VDC mit der Treiberschaltung.
Aber schon komisch das nach 100 V das Problem mit einem Optokoppler
autritt.
Eigentlich.
Eigentlich sollte es funktionieren, ist ja auch eine 1:1 Kopie aus dem
Datenblatt!
Eigentlich währe es sinnvoll mit konkreten Implementation der Schaltung
rüberzukommen. Du weist schon – so mit Drähten von A nach B und
Bauteilewerten.
Muss aber nicht sein!
Ja deshalb wunderts mich wieso nur bis 100V und warum geht nur ein
Optokoppler kaputt. Echt merkwürdig.Ich weiss nicht ob mann einen
Optokoppler ausgangsseitig schützen kann/soll. Wäre aber sicherlich dann
im datenblatt hingewiesen. Ist aber nicht, habe es genauso verschaltet
wie im Datenblatt.
Hier ist die Treiberschaltung für einen signal zu sehen. Signal 2 ist
identisch aufgebaut bekommt halt nur das invertierte signal am
optokoppler eingang.
Die gekreuzten komponenten wurden weggelassen weil der spannungsregler
auch ohne sie recht stabil ist.
Warum ein Thermistor in Reihe zur Leuchtdiode?
Dadurch wird der Schaltstrom etwas fragwürdig.
Möglicherweise stromt's zu sehr und die Dioden hängen in den ewigen
Jagdgründen rum.
Kennst Du denn Deine Steuerspannung nicht?
Ich bin bisher mit, bei bekannter Spannung, mit einfachen Widerständen
recht gut gefahren.
Bei unsicherer Spannung habe ich eine Konstantstromquelle bemüht. So
aufwendig sind ein FET, plus ein Widerstand, ja auch nicht.
Vielleicht hat sich ein Fehler eingeschlichen bei der Berechnung des
Serienwiderstandes zwischen Koppler und Leistungstransistor. Auch IGBT's
haben einen Miller-Effekt. Effekt ungefähr wie im Bild oben: Gatestrom
rot bei 10V Last, grün bei 100V Last.
Es könnte auch an der Leitungsführung der Energieseite liegen. Das ist
recht gut beschrieben hier -
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1194.pdf
Der serienwiederstand müsste so ok sein bekomme ca 10mA an der
photodiode.
Hm der Miller-Effekt kann für ein ungewolltes wiedereinschalten des
IGBTs führen. Ich verstehe nicht ganz wieso der effekt sich zurück zum
optokoppler auswirkt.
Jago schrieb:> Der serienwiederstand müsste so ok sein bekomme ca 10mA an der> photodiode.
Gemeint war der Gatewiderstand, nicht die LED Ansteuerung. Der
Gatewiderstand muss so bemessen sein, das beim Auf- und Entladen der
Gatekapazität bei der gegebenen Steilheit des Signals der max.
Ausgangsstrom des ACPL nicht überschritten wird.
Helge A. schrieb:> Vielleicht hat sich ein Fehler eingeschlichen bei der Berechnung des> Serienwiderstandes zwischen Koppler und Leistungstransistor.
Und warum gehst du beim Abschalten auf -6V? Die IGBT sind auch bei 0V
sicher zu, und der hohe Ausgangsstrom der ACPL schafft es auch gut, die
Gatekapazität schnell abzubauen. Steht sogar im Datenblatt:
>• 0.5 V maximum low level output voltage (VOL) eliminates> need for negative gate drive
Warum hast du diese ungünstige LED Ansteuerung mit dem OC Treiber
gewählt? Die verbraucht immer Strom, egal ob an oder aus.
> Die gekreuzten komponenten wurden weggelassen weil der spannungsregler> auch ohne sie recht stabil ist.
Das ist nur ein Spass, oder? Bau sie wieder ein. Bedenke auch, das die
Gattreiber zum Aufladen der Gates ein wenig Bums brauchen (eben bis zu
2A), wenn du mit dem Gatewiderstand an die o.a. Grenze gehst.
Ja, schau Dir doch mal den Gatewiderstand genau an, so wie #mschoeldgen
es empfiehlt.
Ist das ganze auch koppelnd aufgebaut? Grad bei Projekten mit fliegender
Verdrahtung ist das n mögliches Problem.
Mal das IGBT getauscht, hat vielleicht ne Macke?
Ahso ok also ich habe keine Gatewiderstände benutzt hmm dann liegt es
vielleicht daran.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass der optokoppler sekundärseitig kaputt
geht.
Rg wird lat datenblatt wie im Bild berechnet (ca.8 Ohm) . ich Probiers
mal damit.
Ich soll mit -6 abschalten zwecks schnellerem abschalten weil das leider
so gefordert ist.
Ok also die gekreuzten Teile kann ich einbaun -.- wollte sie aber gerne
wegglassen. weil wie gesagt Primärmäßig ist ja alles noch ok.
Ganu das ganze ist koppelnd aufgebaut, also die Teile sind aufjeden
miteinander verbunden (auch wenn die gekreutzten komponenten nicht
eingebaut sind).
Danke
Warum kaputt bei 100V?
Beim Schalten einer Last wird oder kann Spannung(sspitzen) die sich an
der Lastseite aufbaut(en)über MillerKapazitäten mit 1/10 bis 1/8 ihres
Spannungsbetrages eingekoppelt werden.
100V/8= 12,5V
Diese sind stromintensiv im µs-Bereich und bauen sich durch fehlenden
Gatewiderstand gern über die Sekundärseite des Treibers ab , als
Reversstrom.
Zu beachten ist auch die max. zulässige Gatespannung.
Eine einfache Z-Diode hilft da gut.
Bei mir hängn hinter ein paar Leistungsmosfets kurze Kabelbäume. Die
generieren bei beim Takten im kilohertzbereich durch induktive und
kapazitive Beläge Spannungspeaks von ca 300V. Ohne Z-Diode am Gate
entstehen dort schon mal Spannungsspitzen um die 30V.
Oder entsprechende Transil diode zusätzlichüber Source-Drain
Jago schrieb:> Ahso ok also ich habe keine Gatewiderstände benutzt hmm dann liegt es> vielleicht daran.
Wenn du Hilfe suchst, dann solltest du auch alle Informationen preis
geben, egal wie unbedeutend du sie findest. Ansonsten kann man das
Problem nicht nachvollziehen und auch nur im Trüben fischen.
Ganz offensichtlich hast du die Schaltung eben NICHT so aufgebaut
wie die Applikation es vorsah. Auch die Hilfsnegativspannung -6V
ist da nicht ausreichend begründet.
Jago schrieb:> ...abschalten weil das leider so gefordert ist.
Solche Aussagen lieben wir hier auch.
Matthias Sch.
Ich hab die Optokoppler einfachso gewählt, da sie schnell sind (bis
250kHZ) und einen Integrierten treiber haben.
Danke
Matthias K.
ja sowas in der art hatte ich mir auch gedacht, also ne diode am gate.
Ich hab das mal aufgezeichnet ist das so ok?
Danke
Theoretiker
Ich dachte mir halt ok das läuft ohne Rg, also kann ich komplett
wegglassen.
Naja ich hasse überraschungen -.-.
Negativ abschalten ist notwendig dann entläd sich der Igbt Schneller.
Habs heut mit Null V abschaltung angesteuert. Der strom dreht voll
durch, verzerrt springt auf hohe werte etc. Also ist negative
abschaltung schon wichtig beim IGBT.
Ich habe mal Mosfets angesteuert (0V abschaltung) mit gleichem Rg da
zappelt der strom auch. Echt eigenartig mit Rg=50 wirds stabiler. Obwohl
laut Formel 15-0-2/2,5=5,2 also Rg klein sein muss. Hab allerdings kein
kleineren versucht nur 9 Ohm wie beim IGBT.
Danke
Getestet habe ich das heute auf einer Halbbrücke aber erst nur bis ca
50V/Gleichspannung.
Ich glaube auch, dass das Leistungsmodul ein an der Waffel hat. Manchmal
spinnt der obwohl die Signale korrekt anliegen. Der zieht aufeinmal zu
viel strom aus der Gleichspannungsquelle ca 2A bei 50V ist nicht normal.
Mal läuft er normal dann zieht der ca.0,1A (last ca. RL=100 Ohm,L=150mH,
mal dreht der durch echt eigenartig. Aber auf der halbbrücke läuft es
immer stabil ohne schwankungen.
danke an alle nochmal
Wenn du die Diode so einbaust wie im Bild, schaltest du nur noch ein und
nit mehr aus. Schnelle Schutzdioden +12V - Gate - -5V helfen dir. Die
sollen die Peaks abfangen. Diese Peaks landen in deiner 100n/10u
Kombination, die könnte dafür etwas schwach sein. Überprüfen.
"Spinnende" IGBT - Module deuten darauf, daß die Leitungsführung
überprüft werden sollte. Bei Geräten wie z.B.
Hochleistungs-Bolzenschweißgeräten ist die Treiberplatine meist über
verdrillte Leitungen an die IGBT's angeschlossen.
Natürlich sperrt ein IGBT "irgendwann" auch, wenn man nur zwischen 0V
und 10V schaltet. Ich kenne aber in höheren Leistungsbereichen auch
unsymmetrische Leistungsstufen mit -5V und häufig +10V oder +12V. Damit
ist das Verhalten während des Schaltens besser in den Griff zu bekommen.
Helge A. schrieb:> Wenn du die Diode so einbaust wie im Bild, schaltest du nur noch ein und> nit mehr aus.
würde ein P-Kanal "in Reihe" was bringen (Vgl. Verpolschutz)?
Die Miller-Ladung muß mit niedriger Impedanz abgeleitet werden, falls da
irgendwas auftritt. Und das passiert ganz schnell.
Also nichts in Serie zum Gate schalten außer dem Begrenzungswiderstand.
Jago schrieb:> Matthias Sch.> Ich hab die Optokoppler einfachso gewählt, da sie schnell sind (bis> 250kHZ) und einen Integrierten treiber haben.> Danke
Da nich' für.
Aber ich meinte ja auch nicht die Optokoppler (die sind als Gatetreiber
ja o.k.), sondern die Ansteuerung derselben. Deine Open Collector Stufe
schliesst also die LED kurz, wenn der Collector auf Low ist und öffnet
(und lässt dann die LED im OK leuchten) bei high. In beiden Fällen
fliesst Strom über den 270R, im inaktiven Zustand (LED aus) sogar noch
mehr als im aktiven. Das ist m.E. recht unrationell.
Wie oben bereits erwähnt, können die Gatetreiber zwar bis zu 2,5 A ins
Gate reinpumpen, aber nur, wenn sie auch entsprechend versorgt und
gepuffert werden. Wenn während des Aufladens des Gates die Versorgung
der ACPL einbricht, kommt da eben auch nur so viel ans Gate. Das kann
auch dazu führen, das der IGBT nicht voll durchsteuert, oder mit recht
hoher Anstiegszeit. Deine DC/DC Wandler müssen also die entsprechende
Reserve haben.
Theoretiker schrieb:> Jago schrieb:>> ...abschalten weil das leider so gefordert ist.>> Solche Aussagen lieben wir hier auch.
Jo, wer fordert was? Es wäre vllt. mal ganz hilfreich, wenn du mit den
Grundlagen herausrückst.
Jago schrieb:> so?> Danke
Wenn das keine Zehnerdioden oder ähnliches sind, wäre das so nutzlos.
Wenn du Überspannung ableiten willst, schaltet man Dioden in
Sperrrichtung jeweils nach + und Minus. Bei Überspannung leiten die
dann die Spannung auf die Betriebsspannung ab, sofern die Versorgung
dagegen geschützt ist, z.B. mit Angstdioden.
Zu deiner App:
Schau doch mal in die App-PDF von Helge weiter oben. Da sind auch
Schaltbilder drin, wo der OK auch einen ordentlichem Massebezug
und am Ausgang noch einen 20k Widerstand nach Masse bekommt.
Deine App, die du da benutzt, kommt mir komisch vor.
Vor allem die OK-Masse wird vom Knoten zwischen den Fets gezogen.
Da scheint was nicht zu stimmen. Wenn da dann deine 100V drauf
knallen wundert mich dein Problem nicht.
Matthias Sch.
Da nich' für.
Aber ich meinte ja auch nicht die Optokoppler (die sind als Gatetreiber
ja o.k.), sondern die Ansteuerung derselben. Deine Open Collector Stufe
schliesst also die LED kurz, wenn der Collector auf Low ist und öffnet
(und lässt dann die LED im OK leuchten) bei high. In beiden Fällen
fliesst Strom über den 270R, im inaktiven Zustand (LED aus) sogar noch
mehr als im aktiven. Das ist m.E. recht unrationell.
Irgendwie verstehe ich das nicht ganz, aber ist ja auch egal der
Optokopper arbeitet ja eigentlich soweit.
Die Praxis fordert das, hab also gesehen dass der Strom halt bei
nullvolt abschaltung verzerrt. Habs auch simuliert, da spielen diese
kleinigkeiten (negativ abschalten, Rg...) keine große rolle.
Danke
Aber ist das mit der Diode denn jetzt so ricchtig?
ja, Zehnerdioden bzw. Transil-Dioden meint ich natürlich, geschaltet wie
im letzten Bild.
Ihre Durchbruchspannungen natürlich etwas höher als deine beiden
Gateschaltspannungen.
PS: ;) alle die hier schreiben hatten mal keine Ahnung ...
ok danke dir und an alle
habs heut getestet bis 200Vgleichspannung.Geht ohne probleme mit
beschaltung wie im letzten Bild. Primärseitig ist auch alles ok (trotz
weglassen der gekreuzten komponenten.)
hm komisch das selten zu diesen zenerdioden am gate hingewiesen
wird.Mann soll sie auch möglichst nahe am Gate plazieren aloo eher am
leistungsmodul statt treiberausgang hab ich gestern irgendwo gelesen.
Naja haubtsache es läuft irgendwie
Optkopler.png
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layout22.png
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