Ich stehe gerade etwas auf dem Schlauch, vielleicht hat hier jemand eine praktikable Idee. Und zwar möchte ich die VCE Spannung eines IGBTs messen. Dafür kann ich grundsätzlich einen ADC nehmen. Da der IGBT im sperrenden Zustand ca. 2kV VCE Spannung hat, würde ich einen entsprechenden Spannungsteiler parallel schalten (xMOhm). Im sperrenden Zustand reicht mir eine Messgenauigkeit von 2-3V, wenn er aber leitend ist hätte ich gerne eine Auflösung von 10-20mV - d.h. ich müsste irgendwie den Messbereich meines ADC umschalten. Was gibt es da für sinnvolle Ansätze? Mittels Transistor einen weiteren Messwiderstand parallel schalten um so den Messbereich anzupassen? Bin für "alle" Inputs dankbar :)
Wenn du die Spannungen dynamisch messen willst, reicht ein simpler Spannungsteiler nicht aus, sondern du musst für eine Frequenzkompensation sorgen. *) Wenn du aber statisch messen willst, wirst du sowieso die Spannungsquellen umschalten müssen, denn wer hat schon ein Netzteil, das sowohl 2kV wie auch 50A liefern kann. Dann bietet es sich an mit dem gleichen Relais die Bereichsumschaltung der Meßanordnung zu machen. *) P.S.: Für entsprechende Spannungsteiler kannst du dich an den Eingangsteilern vom Oszilloskopen orientieren. Wichtig ist dann ein Verstärker, der sich sehr schnell von einem übersteuerten Zustand erholt.
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Rein aus Interesse: Weshalb möchtest du die Vce Spannung messen bzw wofür benötigst du sie? Gruß,
@ King Julian (Gast) >praktikable Idee. Und zwar möchte ich die VCE Spannung eines IGBTs >messen. Wahrscheinlich im Schaltbetrieb. Denn rein statisch im Labo ist das trivial. > Dafür kann ich grundsätzlich einen ADC nehmen. Da der IGBT im >sperrenden Zustand ca. 2kV VCE Spannung hat, würde ich einen >entsprechenden Spannungsteiler parallel schalten (xMOhm). Geht so einfach nicht. > Im sperrenden >Zustand reicht mir eine Messgenauigkeit von 2-3V, wenn er aber leitend >ist hätte ich gerne eine Auflösung von 10-20mV - d.h. ich müsste >irgendwie den Messbereich meines ADC umschalten. Jain. Denn dann müßte deine Meßbereichsumschaltung auch SEHR schnell sein. Das kann man machen, ist aber aufwändig. Ich würde es mit 2 Meßteilern probieren. Ein normaler, hochohmiger mit kapazitiver Kompensation, der mißt dir die Sperrspannung. Und ein trickreicher, der übersteuerbar ist und schnell wieder aus dieser rauskommt. Sowas ist zwar auch nicht ganz einfach aufgebaut, das kriegt man aber hin. >Was gibt es da für sinnvolle Ansätze? Mittels Transistor einen weiteren >Messwiderstand parallel schalten um so den Messbereich anzupassen? Theoretisch ja, praktisch ist das aber nicht so einfach, vor allem wenn die Umschaltung sehr schnell (Mikrosekunden?) sein muss.
Geht's dir um die UCE-Spannung im Überstrom-Fall? Das gibts unter dem Namen "Desaturation detection". Der Trick ist, eine Messspannung an den Kollektor anzulegen, mit schnellen Dioden aber die hohe Spannung abzublocken. Genauer: 15V---[Rlim]---|>|---|>|---Kollektor und dann misst du die Spannung zwischen Rlim und der Diode. Ist der IGBT offen, dann liegen da 15V an. Leitet der IGBT, liegt UCE+2*Vfwd an.
bla schrieb: > Leitet der IGBT, liegt UCE+2*Vfwd an. Wobei Vfwd schon auch ein wenig temperaturabhängig ist...
Ich denke es läuft zwangsweise auf zwei Messteiler hinaus, oder ich sage ich begrenze den Messbereich auf 10V und wenn ich >10V messe dann sperrt der IGBT. Die Sache ist dass "vor" dem IGBT noch ein Brückengleichrichter sitzt den ich ebenfalls überwachen möchte - am liebsten mit derselben Messung.
@King Julian (Gast) >der IGBT. Die Sache ist dass "vor" dem IGBT noch ein >Brückengleichrichter sitzt den ich ebenfalls überwachen möchte - am >liebsten mit derselben Messung. Warum meinst du, den überwachen zu müssen? Millionen von Leistungsbaugruppen kommen ohne das aus. Man muss sie halt richtig dimensionieren.
Falk B. schrieb: > @King Julian (Gast) > >>der IGBT. Die Sache ist dass "vor" dem IGBT noch ein >>Brückengleichrichter sitzt den ich ebenfalls überwachen möchte - am >>liebsten mit derselben Messung. Wie hoch ist Deine Schaltfrequenz? Und wie schnell muß Deine Erfassung gültige Werte liefern? ms? us? oder in gar 2-3stelligen ns? > > Warum meinst du, den überwachen zu müssen? Millionen von > Leistungsbaugruppen kommen ohne das aus. Man muss sie halt richtig > dimensionieren. @Falk: es gibt auch genügend Anwendungen, wo - damit sie erst einmal richtig dimensioniert werden können - vorher einmal solide Messungen und dannach auch Verifikation dieser dynamischen Parameter nötig sind. Oder machst Du deinen IGBT-Krempel ohne Verifikationsmessungen, in denen Du dokumentierst das alles im grünen Bereich ist, weil eh alles richtig dimensioniert ist? Abgesehen davon sind IGBTS häufig unterdokumentiert, und gerade die dynamischen Parameter nie und nimmer stimmen können... Weiters gibt es ebenso millionen Anwendungen, bei denen Sättigungsspannung permanent und für jede µs überwacht werden muß, egal ob Du das für richtig, nötig oder sinnvoll erachtest. Denn wenn dann was schief läuft wird es richtig teuer... und die DSAT-Erkennung ist dann der wirklich letzte Anker, der die dann sehr destruktive Entleibung der IGBTs und angeschlossener Bauteile verhindert. MiWi
@MiWi (Gast) >@Falk: es gibt auch genügend Anwendungen, wo - damit sie erst einmal >richtig dimensioniert werden können - vorher einmal solide Messungen und >dannach auch Verifikation dieser dynamischen Parameter nötig sind. Im Prinzip alles richtig, aber die Erfahrung hier im Forum lehrt, daß in den meisten Fällen schlicht übertrieben wird und eher akademische Luftschlösser gebaut werden.
Lothar M. schrieb: > bla schrieb: >> Leitet der IGBT, liegt UCE+2*Vfwd an. > Wobei Vfwd schon auch ein wenig temperaturabhängig ist... Da die Dioden ja wenig thermisch belastet werden, kann man das je nach gewünschter Auflösung natürlich durch zwei weitere, thermisch gekoppelte Dioden kompensieren. King Julian schrieb: > Die Sache ist dass "vor" dem IGBT noch ein > Brückengleichrichter sitzt den ich ebenfalls überwachen möchte - am > liebsten mit derselben Messung. Ach so! Hast du noch mehr versteckte Infos, die du für eine sinnvolle Antwort rausrücken solltest? Erzähl doch mal ein bisschen was - über Schaltfrequenzen und dV/dt. Wie genau soll's denn sein, nur ein Schwellwert plus minus ein paar zehn mV, oder volle 16 bit? Und wie schnell willst du bescheid wissen: innerhalb der 10µs damit du den IGBT noch unbeschadet abschalten kannst oder eher ein gefilterter Mittelwert für die Statistik?
Ok, ok, lesen hilft... King Julian schrieb: > Im sperrenden > Zustand reicht mir eine Messgenauigkeit von 2-3V, wenn er aber leitend > ist hätte ich gerne eine Auflösung von 10-20mV - d.h. ich müsste > irgendwie den Messbereich meines ADC umschalten. Es bleibt aber das Problem mit dem Spannungsteiler - 2kV auf (z.B.) 5V ADC-Range runterzuteilen; niederohmig genug um a) mit den parasitären Kapazitäten schnell genug gegenüber der Schaltfrequenz zu bleiben und b) störunempfindlich gegenüber anderen Schaltflanken, hochohmig genug dass mit U^2/R deine Widerstände nicht unhandlich groß werden (und dadurch wieder induktiv). King Julian schrieb: > Die Sache ist dass "vor" dem IGBT noch ein > Brückengleichrichter sitzt 50Hz? Ich würde dir eine separate, isolierte Schaltung nahelegen, die dir über einen Optokoppler ein Spannungssignal/Schwellwertsignal/Fehlersignal mitteilt.
Falk B. schrieb: > @MiWi (Gast) > >>@Falk: es gibt auch genügend Anwendungen, wo - damit sie erst einmal >>richtig dimensioniert werden können - vorher einmal solide Messungen und >>dannach auch Verifikation dieser dynamischen Parameter nötig sind. > > Im Prinzip alles richtig, aber die Erfahrung hier im Forum lehrt, daß in > den meisten Fällen schlicht übertrieben wird und eher akademische > Luftschlösser gebaut werden. SSKM, denn auf die braucht man ja nicht zu antworten. MiWi
Ich habe keine hohen Schaltfrequenzen, d.h. mich interessiert eher der steady state des Systems, sprich ich will wissen ob die Dioden noch die entsprechnde Vorwärtsspannung haben oder eventuell kaputt sind.
@King Julian (Gast) >Ich habe keine hohen Schaltfrequenzen, d.h. mich interessiert eher der >steady state des Systems, BlaBlaBla!!!! Mensch Meier, du kommunizierst wie ein Politiker. Viel reden, wenig sagen. Lies mal was über Netiquette! https://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette#Klare_Beschreibung_des_Problems > sprich ich will wissen ob die Dioden noch die >entsprechnde Vorwärtsspannung haben oder eventuell kaputt sind. Das sagt dir deine Sicherung am Netzeingang.
Falk B. schrieb: > @King Julian (Gast) > >>Ich habe keine hohen Schaltfrequenzen, d.h. mich interessiert eher der >>steady state des Systems, > > BlaBlaBla!!!! > > Mensch Meier, du kommunizierst wie ein Politiker. Viel reden, wenig > sagen. Lies mal was über Netiquette! > > https://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquett... > >> sprich ich will wissen ob die Dioden noch die >>entsprechnde Vorwärtsspannung haben oder eventuell kaputt sind. > > Das sagt dir deine Sicherung am Netzeingang. Menschenskind bist du mir ein freundlicher Zeitgenosse. Wenn ich dir mehr sagen könnte, würde ich. Und glaubst du wenn ich all meine Probleme mit einer Sicherung lösen könnte, würde ich es nicht tun? Wenn ich sage ich habe keine hohen Schaltfrequenzen dann ist das wohl so,... oder weshalb das getue? Mein aktueller Ansatz ist ein hochohmiger Spannungsteiler um den Strom zu begrenzen und dem unteren Widerstand eine Z-Diode parallel um den Messbereich auf ca. 10V zu begrenzen.
@King Julian (Gast) Nomen est Omen . . . >Menschenskind bist du mir ein freundlicher Zeitgenosse. Wenn ich dir >mehr sagen könnte, würde ich. Tu dir keinen Zwang an. >Und glaubst du wenn ich all meine Probleme mit einer Sicherung lösen >könnte, würde ich es nicht tun? Vermutlich. > Wenn ich sage ich habe keine hohen >Schaltfrequenzen dann ist das wohl so,... oder weshalb das getue? Soso. Es gib Leute, für die sind 10 MHz zittriger Gleichstrom, da fangen "hohe" Frequenzen erst bei 1 GHz an. Dito im Bereich der Schaltregler. Da sind 100kHz heute normal und 1 MHz vielleicht hoch. Aber mach ruhig weiter mit deiner Hausfrauenlyrik, sie wird dich weit bringen . . . >Mein aktueller Ansatz ist ein hochohmiger Spannungsteiler um den Strom >zu begrenzen und dem unteren Widerstand eine Z-Diode parallel um den >Messbereich auf ca. 10V zu begrenzen. Kann man machen, wenn sich das Ding schnell genug einschwingt. Was immer du unter "schnell" verstehst . . .
Ich schalte mit 0.000001 Hz, das mein ich mit keine hohen Schaltfrequenzen
Angehängte Dateien:
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20171211_122209.jpg
190 KB
MiWi schrieb: > die dann sehr destruktive Entleibung der IGBTs und angeschlossener > Bauteile verhindert. Zumindest muss man bei den Dingern nicht durchmessen, ob sie noch funktionieren. Hier hat es einige Exemplare von einer USV verrissen.
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bla schrieb: > Ok, ok, lesen hilft... > > King Julian schrieb: >> Im sperrenden >> Zustand reicht mir eine Messgenauigkeit von 2-3V, wenn er aber leitend >> ist hätte ich gerne eine Auflösung von 10-20mV - d.h. ich müsste >> irgendwie den Messbereich meines ADC umschalten. > > Es bleibt aber das Problem mit dem Spannungsteiler - 2kV auf (z.B.) 5V > ADC-Range runterzuteilen; niederohmig genug um a) mit den parasitären > Kapazitäten schnell genug gegenüber der Schaltfrequenz zu bleiben und b) > störunempfindlich gegenüber anderen Schaltflanken, hochohmig genug dass > mit U^2/R deine Widerstände nicht unhandlich groß werden (und dadurch > wieder induktiv). Denkbar zum Messen der kleinen Spannung wäre: Einen 1:1-Teiler aus 2x2,2MOhm. Das hat einen Ersatzinnenwiderstand von 1,1 MOhm. Wenn man das direkt an den Eingang eines Spannungsfolgers packt, kommt man inklusive einer Clampingdiode auf z.B. 10pF parasitäre Kapazität. Das ergäbe eine Bandbreite von grob 14kHz. Mit dem 1:1-Teiler kann man auch <1V nocht sinnvoll messen. Wenn die 2kV dann an dem Teiler anliegen, fließt da ein Strom von grob 1mA rein, den muss man irgenwie abführen, z.B. über eine Diode. 1mA ist jetzt nicht so viel, da finde sich schon ein Loch wo man das reinkippen kann. Die Verluste im Teiler sind grob 0,5W am "oberen" Widerstand. Da man wegen den 2kV eh einen etwas größeren Widerstand braucht, ist das auch kein Hindernis. Jetzt sind 14kHz nicht so schnell, aber niemand sagt, dass man mit der Kapazität nicht noch herunterkommt. --> Wahnsinnig schwierig ist das jetzt alles nicht. Und zum Messen der 2kV brauchts dann aber einen zweiten Teiler.
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