Hallo, hat jemand von euch Erfahrung für den Linearbetrieb von IGBT`s? Stehe vor der Frage ob eine Entladung der beiden Kondensatoren (jeweils 425V) über die IGBT`s realisierbar ist. Damit kein IGBT eine zu große VCE (>650V) sieht, würde ich zuerst die unteren drei einschalten und zeitverzögert den oberen. Wüden alle 4 gleichzeitig eingeschalten werden, so könnte durch Unsymetrien eine zu hohe Spannung an einem IGBT anliegen. Die Energie beider Kondensatoren ist mit 140J nicht allzu groß.. Solange ich die IGBT`s über dem zero crossover point (VGE=10V IC=350A schwebt mir da vor) betreibe und die Gesamtenergie nicht den gesamten Halbleiter überhitzt sehe ich kein Problem mehr. Das ergäbe 2 Pulse mit 350A und jeweils einer Dauer von ~1ms. Wenn diese zeitlich ein wenig versetzt sind kann sich die Temperatur im Halbleiter ebenfalls ausgleichen. Nur leider sind die Module zu teuer um ein paar Versuche "auf gut Glück" durchzuführen.. Seht ihr hierbei noch weitere Probleme? Bin dankbar für jede Info!
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@Michael M. (michael_m290) >hat jemand von euch Erfahrung für den Linearbetrieb von IGBT`s? Hab ich. >Stehe vor der Frage ob eine Entladung der beiden Kondensatoren (jeweils >425V) über die IGBT`s realisierbar ist. Ja. > Damit kein IGBT eine zu große >VCE (>650V) sieht, würde ich zuerst die unteren drei einschalten und >zeitverzögert den oberen. Wüden alle 4 gleichzeitig eingeschalten >werden, so könnte durch Unsymetrien eine zu hohe Spannung an einem IGBT >anliegen. Das macht man anders. >Die Energie beider Kondensatoren ist mit 140J nicht allzu groß.. Die reicht locker, um deine IGBTs zu sprengen. >Solange ich die IGBT`s über dem zero crossover point (VGE=10V IC=350A >schwebt mir da vor) betreibe und die Gesamtenergie nicht den gesamten >Halbleiter überhitzt sehe ich kein Problem mehr. Das ergäbe 2 Pulse mit >350A und jeweils einer Dauer von ~1ms. Vergiß es. Schon mal über das Thema SOA nachgedacht? Es sei denn, du machst wirklich Schaltbetrieb. Dann fehlt aber deine Last ;-) https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#SOA_Diagramm Das gilt prinzipiell auch für IGBTs. >Nur leider sind die Module zu teuer um ein paar Versuche "auf gut Glück" >durchzuführen.. ;-) >Seht ihr hierbei noch weitere Probleme? Die allermeisten IGBTs sind nicht für Linearbetrieb gebaut, es gibt auch keine offiziellen Zusagen von den Herstellern. Also muss man seinen IGBT selber ausmessen. Wir haben in diversen Produkten verschiedene IGBTs im DPAK Gehäuse Einsatz, die um die 50-100mA bei ca. 500V U_CE verkraften, allerdings nicht ewig, ein paar Sekunden sind aber drin. Wenn man mehrere IGBTs kaskadieren will, um eine deutlich höhere U_CE zu erreichen, macht man das am besten so, siehe Anhang. Die Widerstände zwischen den Gates sind in Summe ca. 1M. Am Fußpunkt sitzt ein klassischer Stromregler wie hier. https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor Das Ganze ist für ein paar Dutzend mA und Bandbreiten um die 1-2 kHz brauchbar, mit Modifikationen ggf. auch mehr. Über zweistellige Ampere sollte man im Linearbetrieb bei größeren Pulsbreiten eher nicht nachdenken. Die meisten IGBTs sind für Kurzschlußströme im Bereich 1-10us spezifiziert, das ist in dem Fall auch Linearbetrieb.
Michael M. schrieb: > Hallo, > > hat jemand von euch Erfahrung für den Linearbetrieb von IGBT`s? Erfahrung ja, nach dem Rest des Textes Deines Beitrags zu urteilen: Vergiß es, vor allem bei den genannten Parametern > Stehe vor der Frage ob eine Entladung der beiden Kondensatoren (jeweils > 425V) über die IGBT`s realisierbar ist. Damit kein IGBT eine zu große > VCE (>650V) sieht, würde ich zuerst die unteren drei einschalten und > zeitverzögert den oberen. Wüden alle 4 gleichzeitig eingeschalten > werden, so könnte durch Unsymetrien eine zu hohe Spannung an einem IGBT > anliegen. Ach? Überleg das noch einmal gut was Du da schreibst.... > Die Energie beider Kondensatoren ist mit 140J nicht allzu groß.. Ach? > Solange ich die IGBT`s über dem zero crossover point (VGE=10V IC=350A > schwebt mir da vor) betreibe und die Gesamtenergie nicht den gesamten > Halbleiter überhitzt sehe ich kein Problem mehr. Das ergäbe 2 Pulse mit > 350A und jeweils einer Dauer von ~1ms. Wenn diese zeitlich ein wenig > versetzt sind kann sich die Temperatur im Halbleiter ebenfalls > ausgleichen. Na dann, mach doch. Meine Erfahrung ist, das sich da gar nix ausgleicht denn Du hast nicht ein Quota gerechnet sondern machst hier nur auf "Forum hilf mir". > > Nur leider sind die Module zu teuer um ein paar Versuche "auf gut Glück" > durchzuführen.. Sowas versucht_ man nicht sondern man _weiß was man tut, vor allem bei diesen Strömen, Spannungen und Zeiten. Und man simuliert das mit realen Werten, also Leitungsimpedanz, Serienwiderstand und L vom C, Übergangswiderständen an den IGBTs etc etc und nicht so träumerisch wie Du das da machst. > > Seht ihr hierbei noch weitere Probleme? Ja. So viele das Du zuerst einmal zurück an den Start mußt, das ganze nochmals überlegst und dann gerne wieder kommen sollst. > Bin dankbar für jede Info! Gern geschehen, auch wenn Du das sicher nicht lesen wolltest. MiWi, der mit solchen Pulsen arbeitet Geräten dazu entwickelt (und nicht schätzt).
Irgendwie habe ich Verständnisschwierigkeiten beim Lesen des Textes. Magst du mir bitte dabei helfen, deinen Text besser zu verstehen? Du hast eine NPC Topologie für einen Dreiphasenumrichter, dessen Zwischenkreis bei 850V liegt (2x425V). Und dein Ziel ist es, diesen Zwischenkreis über die Igbts zu entladen. Deine Frage ist jetzt, ob das Kurzschließen des Zwischenkreises die Igbts zerstören kann. Verstehe ich dein Anliegen richtig? Nachtrag: Wenn du die unteren 3 Igbts zuerst einschaltest, sieht der obere Igbt die volle Zwischenkreisspannung (da die neutral point dioden) von den eingeschalteten Igbts überbrückt werden. Sind deine Igbts wirklich für die volle Zwischenkreisspannung ausgelegt? Das wäre ziemlich sinnfrei. Gruß,
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Falk B. schrieb: > Die allermeisten IGBTs sind nicht für Linearbetrieb gebaut, es gibt auch > keine offiziellen Zusagen von den Herstellern. Ich kenn da nur die längst obsoleten Audio-IGBTs von Toshiba. Aber gerade Toshiba liefert auch bei den aktuellen IGBTs SOA bis immerhin 10ms.
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Außerdem hast du einen Fehler in deiner NPC Schaltung, siehe mein Bild im Anhang. Ist der Umrichter tatsächlich so angedacht? Nachtrag: Wo sind die Anti parallelen Dioden zu den Igbts? Gruß,
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Ich habe mich an dieses Forum gewandt um konstruktive Beiträge zu erhalten. Falk B. schrieb: >> Damit kein IGBT eine zu große >>VCE (>650V) sieht, würde ich zuerst die unteren drei einschalten und >>zeitverzögert den oberen. Wüden alle 4 gleichzeitig eingeschalten >>werden, so könnte durch Unsymetrien eine zu hohe Spannung an einem IGBT >>anliegen. > > Das macht man anders. Weiss ich, allerdings ist dies die vorhandene Schaltung für einen Inverter (3 Level NPC) und an der kann ich auch nichts ändern. Ich muss es leider so machen. Mein einziger Parameter ist eine frei definierbare aber fixe Vge Falk B. schrieb: >>Die Energie beider Kondensatoren ist mit 140J nicht allzu groß.. > > Die reicht locker, um deine IGBTs zu sprengen. Da meine Absicht jedoch das sichere Entladen und nicht das sprengen ist, suche ich Leute wie dich :-) Falk B. schrieb: >>Solange ich die IGBT`s über dem zero crossover point (VGE=10V IC=350A >>schwebt mir da vor) betreibe und die Gesamtenergie nicht den gesamten >>Halbleiter überhitzt sehe ich kein Problem mehr. Das ergäbe 2 Pulse mit >>350A und jeweils einer Dauer von ~1ms. > > Vergiß es. Schon mal über das Thema SOA nachgedacht? Es sei denn, du > machst wirklich Schaltbetrieb. Dann fehlt aber deine Last ;-) Leider kein Schaltbetrieb. Eine SOA mit 1ms Pulslänge habe ich leider keine aber es ist wirklich ein seeehr großes Modul. Es ist nicht so abwegig, dass die IGBT einen einmaligen Puls wegstecken können solange der ganze Halbleiter daran beteiligt ist. Falk B. schrieb: > Die allermeisten IGBTs sind nicht für Linearbetrieb gebaut, es gibt auch > keine offiziellen Zusagen von den Herstellern. Also muss man seinen IGBT > selber ausmessen. Wir haben in diversen Produkten verschiedene IGBTs im > DPAK Gehäuse Einsatz, die um die 50-100mA bei ca. 500V U_CE verkraften, > allerdings nicht ewig, ein paar Sekunden sind aber drin. Wenn man > mehrere IGBTs kaskadieren will, um eine deutlich höhere U_CE zu > erreichen, macht man das am besten so, siehe Anhang. Die Widerstände > zwischen den Gates sind in Summe ca. 1M. Am Fußpunkt sitzt ein > klassischer Stromregler wie hier. Meiner ist garantiert nicht für Linearbetrieb gebaut aber in seeeehr seltenen Ausnahmen wäre es mir recht wenn ich ihn dafür "verwenden" düfte. Aus der Literatur ist mir nur bekannt, dass bei kleinen Vge hotspots das Problem sind und bei großen Vge die auftretende Verlustleistung. Gegen Kurzzeitbetrieb bei großen Vge würde somit nichts sprechen. Das 100mA für einige Sekunden? Denke das müsste sich hochrechnen lassen auf ~200V@350A für 1ms. Das Modul ist mit 130x70x17mm auch etwas grösser als DPAK ;-) Falk B. schrieb: > Das Ganze ist für ein paar Dutzend mA und Bandbreiten um die 1-2 kHz > brauchbar, mit Modifikationen ggf. auch mehr. Über zweistellige Ampere > sollte man im Linearbetrieb bei größeren Pulsbreiten eher nicht > nachdenken. Die meisten IGBTs sind für Kurzschlußströme im Bereich > 1-10us spezifiziert, das ist in dem Fall auch Linearbetrieb. Nach diesem Puls bekommt der IGBT eine lange Pause (mindestens einige Minuten) @MiWi MiWi schrieb: >> Stehe vor der Frage ob eine Entladung der beiden Kondensatoren (jeweils >> 425V) über die IGBT`s realisierbar ist. Damit kein IGBT eine zu große >> VCE (>650V) sieht, würde ich zuerst die unteren drei einschalten und >> zeitverzögert den oberen. Wüden alle 4 gleichzeitig eingeschalten >> werden, so könnte durch Unsymetrien eine zu hohe Spannung an einem IGBT >> anliegen. > > Ach? Überleg das noch einmal gut was Du da schreibst.... Das ganze habe ich mir sehr gut überlegt und konnte keine Probleme finden. Falls du dennoch welche erkennen kannst erklär sie mir bitte ;-) Kann leider diese unkonstruktiven Beiträge in Foren nicht leiden.. MiWi schrieb: >> Solange ich die IGBT`s über dem zero crossover point (VGE=10V IC=350A >> schwebt mir da vor) betreibe und die Gesamtenergie nicht den gesamten >> Halbleiter überhitzt sehe ich kein Problem mehr. Das ergäbe 2 Pulse mit >> 350A und jeweils einer Dauer von ~1ms. Wenn diese zeitlich ein wenig >> versetzt sind kann sich die Temperatur im Halbleiter ebenfalls >> ausgleichen. > > Na dann, mach doch. Meine Erfahrung ist, das sich da gar nix ausgleicht > denn Du hast nicht ein Quota gerechnet sondern machst hier nur auf > "Forum hilf mir". Nope wieder falsch. Habe sehr wohl gerechnet sowie simuliert. In wie fern eine Simulation von IGBT`s im Linearbetrieb aussagekräftig ist sei dahingestellt. MiWi schrieb: >> >> Nur leider sind die Module zu teuer um ein paar Versuche "auf gut Glück" >> durchzuführen.. > > Sowas versucht_ man nicht sondern man _weiß was man tut, vor allem bei > diesen Strömen, Spannungen und Zeiten. Und man simuliert das mit realen > Werten, also Leitungsimpedanz, Serienwiderstand und L vom C, > Übergangswiderständen an den IGBTs etc etc und nicht so träumerisch wie > Du das da machst. Wie nur unschwer an dem Schaltungsfehler und den vier floatenden Gates erkennbar ist handelt es sich hierbei nicht um eine Simulation sondern lediglich um eine Erklärung zu dem Text. Die eigentliche Simulation beinhaltet selbstverständlich Leitungsimpedanzen und dergleichen. MiWi schrieb: >> >> Seht ihr hierbei noch weitere Probleme? > > Ja. So viele das Du zuerst einmal zurück an den Start mußt, das ganze > nochmals überlegst und dann gerne wieder kommen sollst. Erklär mir bitte welche. Konnte keine Probleme in deinem Beitrag finden. >> Bin dankbar für jede Info! > > Gern geschehen, auch wenn Du das sicher nicht lesen wolltest. MiWi schrieb: > MiWi, der mit solchen Pulsen arbeitet Geräten dazu entwickelt (und > nicht schätzt). Finde ich super, dass Leute bereits Erfahrung mit dem Linearbetrieb von IGBT`s haben und diese auch teilen. Wenn du jetzt noch halb soviel Wissen wie vorher Sarkasmus verbreiten kannst dann wäre mein Problem gelöst ;-) Ps: Das ist nicht ein Beitrag von einem Hobbyelektroniker der eine vorgekaute Lösung haben möchte. Ich habe mich sehr lange mit diesem Thema beschäftigt und laut Berechnungen sollte es funktionieren. Meine Sorge besteht nur darin, dass eventuell noch andere Effekte auf dem Halbleiter berücksichtigt werden müssen. Kann deine anfängliche Abneigung durchaus verstehen da in diesen Foren sehr viele "Wald und Wiesen" Fragen gestellt werden. Bin jedoch wirklich interessiert an einer technisch einwandfreien Lösung. Eine Lösung welche mit 7 von 10 IGBT`s in 30% der Fälle ohne Zerstörung von dem Modul klappt ist uninteressant. Al3ko -. schrieb: > Irgendwie habe ich Verständnisschwierigkeiten beim Lesen des Textes. > Magst du mir bitte dabei helfen, deinen Text besser zu verstehen? > > Du hast eine NPC Topologie für einen Dreiphasenumrichter, dessen > Zwischenkreis bei 850V liegt (2x425V). Vorweg danke für deine immer konstruktiven Beiträge :-) Ja genau. Al3ko -. schrieb: > Und dein Ziel ist es, diesen Zwischenkreis über die Igbts zu entladen. > Deine Frage ist jetzt, ob das Kurzschließen des Zwischenkreises die > Igbts zerstören kann. > > Verstehe ich dein Anliegen richtig? Jain. Kurzschluss klingt immer so brutal in Verbindung mit Halbleitern. Ein gezielter Linearbetrieb bei 350A trifft besser zu. (Es ist ein sehr großes Modul. Selbst Kurzschlussströme von 1200A für 10us liegen noch in der SOA) Al3ko -. schrieb: > Nachtrag: > Wenn du die unteren 3 Igbts zuerst einschaltest, sieht der obere Igbt > die volle Zwischenkreisspannung (da die neutral point dioden) von den > eingeschalteten Igbts überbrückt werden. > Sind deine Igbts wirklich für die volle Zwischenkreisspannung > ausgelegt? Das wäre ziemlich sinnfrei. Nein die IGBT`s sind für 650V ausgelegt. Der obere IGBT würde bei angeschlossener Betriebsspannung 850V sehen, ja. Wenn diese aber getrennt ist und die unteren drei IGBT leiten, dann leitet die obere NP Diode und der untere Zwischenkreiskondensator entlädt sich. Damit würde der obere IGBT nie eine grössere Spannung als 425V sehen oder liege ich hier falsch? hinz schrieb: > Falk B. schrieb: >> Die allermeisten IGBTs sind nicht für Linearbetrieb gebaut, es gibt auch >> keine offiziellen Zusagen von den Herstellern. > > Ich kenn da nur die längst obsoleten Audio-IGBTs von Toshiba. Aber > gerade Toshiba liefert auch bei den aktuellen IGBTs SOA bis immerhin > 10ms. Die Pulse um die es geht sind "nur" 1ms lang. Al3ko -. schrieb: > Außerdem hast du einen Fehler in deiner NPC Schaltung, siehe mein Bild > im Anhang. > > Ist der Umrichter tatsächlich so angedacht? :-O Nein auf keinen Fall. Das ist nur eine schnell gezeichnete Erklärung zu meinem Text. Der Umrichter hat selbstverständlich keinen Kurzschluss.
@Michael M. (michael_m290) >Weiss ich, allerdings ist dies die vorhandene Schaltung für einen >Inverter (3 Level NPC) und an der kann ich auch nichts ändern. Ich muss >es leider so machen. Mein einziger Parameter ist eine frei definierbare >aber fixe Vge Und warum willst du den Zwischenkreis über die Ausgangsschaltstufen entladen? Was spricht gegen einen normalen Entladewiderstand, der mittels KLEINEM IGBT geschaltet wird? Ist deutlich einfacher. >Leider kein Schaltbetrieb. Eine SOA mit 1ms Pulslänge habe ich leider >keine aber es ist wirklich ein seeehr großes Modul. Was umso mehr für reine SCHALT-IGBTs spricht. >Es ist nicht so >abwegig, dass die IGBT einen einmaligen Puls wegstecken können solange >der ganze Halbleiter daran beteiligt ist. Naja, kann man ausmessen, ich bezweifle aber, daß sich der Aufwand lohnt. >düfte. Aus der Literatur ist mir nur bekannt, dass bei kleinen Vge >hotspots das Problem sind und bei großen Vge die auftretende >Verlustleistung. Gegen Kurzzeitbetrieb bei großen Vge würde somit nichts >sprechen. Das 100mA für einige Sekunden? Denke das müsste sich >hochrechnen lassen auf ~200V@350A für 1ms. Warum zum Geier willst du den Zwischenkreis mit 350A in 1ms entladen? >Nach diesem Puls bekommt der IGBT eine lange Pause (mindestens einige >Minuten) Je höher der Strom, umso mehr symmetrieren sich die einzelnen IGBT-Zellen ohmsch. Aber die SOA muss man trotzdem einhalten, denn 350A*200V sind 70kW. Das kann dein Modul aushalten, muss es nicht. >Jain. Kurzschluss klingt immer so brutal in Verbindung mit Halbleitern. >Ein gezielter Linearbetrieb bei 350A trifft besser zu. (Es ist ein sehr >großes Modul. Selbst Kurzschlussströme von 1200A für 10us liegen noch in >der SOA) Naja, dort mußt du dich orientieren.
Falk B. schrieb: > @Michael M. (michael_m290) > >>Weiss ich, allerdings ist dies die vorhandene Schaltung für einen >>Inverter (3 Level NPC) und an der kann ich auch nichts ändern. Ich muss >>es leider so machen. Mein einziger Parameter ist eine frei definierbare >>aber fixe Vge > > Und warum willst du den Zwischenkreis über die Ausgangsschaltstufen > entladen? Was spricht gegen einen normalen Entladewiderstand, der > mittels KLEINEM IGBT geschaltet wird? Ist deutlich einfacher. Habe weder den Platz noch das Geld für einen Entladewiderstand entsprechender Größe. Für ein Hobbyprojekt wäre mir dieser Aufwand hier auch zu groß aber es geht um grössere Stückzahlen. >>Leider kein Schaltbetrieb. Eine SOA mit 1ms Pulslänge habe ich leider >>keine aber es ist wirklich ein seeehr großes Modul. > > Was umso mehr für reine SCHALT-IGBTs spricht. Ich weiß das es ein ein Schalt IGBT ist. Da bei den linearen IGBT`s allerdings nur der zero crossover point nach unten gelegt wurde spricht einem kurzzeitigen Linearbetrieb ja nichts entgegen.. >>Es ist nicht so >>abwegig, dass die IGBT einen einmaligen Puls wegstecken können solange >>der ganze Halbleiter daran beteiligt ist. > > Naja, kann man ausmessen, ich bezweifle aber, daß sich der Aufwand > lohnt. In meinem Fall würde sich der Aufwand sogar lohnen >>düfte. Aus der Literatur ist mir nur bekannt, dass bei kleinen Vge >>hotspots das Problem sind und bei großen Vge die auftretende >>Verlustleistung. Gegen Kurzzeitbetrieb bei großen Vge würde somit nichts >>sprechen. Das 100mA für einige Sekunden? Denke das müsste sich >>hochrechnen lassen auf ~200V@350A für 1ms. > > Warum zum Geier willst du den Zwischenkreis mit 350A in 1ms entladen? Weil ich nur bei Vge>10 über dem zeero crossover point bin. Darunter gibt es hotspots im Halbleiter >>Nach diesem Puls bekommt der IGBT eine lange Pause (mindestens einige >>Minuten) > > Je höher der Strom, umso mehr symmetrieren sich die einzelnen > IGBT-Zellen ohmsch. Aber die SOA muss man trotzdem einhalten, denn > 350A*200V sind 70kW. > Das kann dein Modul aushalten, muss es nicht. Darum habe ich mich ja an dieses Forum gewendet. >>Jain. Kurzschluss klingt immer so brutal in Verbindung mit Halbleitern. >>Ein gezielter Linearbetrieb bei 350A trifft besser zu. (Es ist ein sehr >>großes Modul. Selbst Kurzschlussströme von 1200A für 10us liegen noch in >>der SOA) > > Naja, dort mußt du dich orientieren. Aber wie lässt sich sowas (grob) umrechnen? I2t? Energie?
Michael M. schrieb: > Habe weder den Platz noch das Geld für einen Entladewiderstand > entsprechender Größe. Wenn man einen 50W-Widerstand (für Dauerlast ausgelegt) mal kurz belästigt, halte ich das für unkritisch. Der »Linearbetrieb« des Widerstandes findet ja nur Bruchteile von Sekunden statt. Er besteht ja auch eher aus Widerstand und nicht aus Halbleiter (der mal keinen und mal unendlich hohen Widerstand hat). Wenn die Pulse nicht allzu dicht aufeinanderfolgen, ist die Erwärmung unkritisch. Denn abhängig vom Widerstand (s. Datenblatt), kann der kurzzeitig im ein Vielfaches überlastet werden.
@ Boris Ohnsorg (bohnsorg) >> Habe weder den Platz noch das Geld für einen Entladewiderstand >> entsprechender Größe. >Wenn man einen 50W-Widerstand (für Dauerlast ausgelegt) mal kurz >belästigt, halte ich das für unkritisch. Der »Linearbetrieb« des >Widerstand (s. Datenblatt), kann der kurzzeitig im ein Vielfaches >überlastet werden. Die meisten Drahtwiderstände können die 10fache Leistung für 5s aushalten. Spezielle Pulswiderstände, welche vollständig aus Widerstandsmaterial sind (carbon composition resistors) können geradezu riesige Energiemengen schlucken, je nach Größe bis in den 2stelligen kJ Bereich. Für 140J tut es ein kleiner 10W Typ.
Ad Michael M. Wenn Du Deine Eingangspost liest und dann, was an Zusatzinformationen danach gekommen sind... großer Unterschied. Also: warum nimmst Du nicht einen FET, der auch mit diesen Spannungen im Linearbetrieb umgehen kann (zb. IXTK8N150L), schaltest ihn als Stromquelle und entlädst Deine Elkos mit zB. 0,2A? Macht 160W wenn die Elkos auf 800V voll sind und beim Entladen (dauert ~1s) werden weder Elkos, IGBTs oder sonstige Teile ans Limit belastet. Sowas rennt hier seit langem und in Stückzahlen als Zwangsentladung von diversen Zwischenkreisen mit deutlich höheren Kapazitäten (allerdings auch längeren Entladezeiten) - ohne Ausfälle und kostet ca. 15-20 Bauteile - bis auf den FET alles in SMD. MiWi
Boris O. schrieb: > Michael M. schrieb: > Habe weder den Platz noch das Geld für einen Entladewiderstand > entsprechender Größe. > > Wenn man einen 50W-Widerstand (für Dauerlast ausgelegt) mal kurz > belästigt, halte ich das für unkritisch. Der »Linearbetrieb« des > Widerstandes findet ja nur Bruchteile von Sekunden statt. Er besteht ja > auch eher aus Widerstand und nicht aus Halbleiter (der mal keinen und > mal unendlich hohen Widerstand hat). Wenn die Pulse nicht allzu dicht > aufeinanderfolgen, ist die Erwärmung unkritisch. Denn abhängig vom > Widerstand (s. Datenblatt), kann der kurzzeitig im ein Vielfaches > überlastet werden. Danke ich weiss was ein Halbleiter ist und kann auch Widerstände dimensionieren... Aber wie ich bereits am Anfang geschrieben habe, suche ich Experten welche mir sagen können ob das Entalden über Igbt's im Linearbetrieb möglich ist Falk B. schrieb: > @ Boris Ohnsorg (bohnsorg) > Habe weder den Platz noch das Geld für einen Entladewiderstand > entsprechender Größe. > > Wenn man einen 50W-Widerstand (für Dauerlast ausgelegt) mal kurz >>belästigt, halte ich das für unkritisch. Der »Linearbetrieb« des > > Widerstand (s. Datenblatt), kann der kurzzeitig im ein Vielfaches >>überlastet werden. > > Die meisten Drahtwiderstände können die 10fache Leistung für 5s > aushalten. Spezielle Pulswiderstände, welche vollständig aus > Widerstandsmaterial sind (carbon composition resistors) können geradezu > riesige Energiemengen schlucken, je nach Größe bis in den 2stelligen kJ > Bereich. Für 140J tut es ein kleiner 10W Typ. Auch kein Platz und kein Geld für einen 10W Widerstand. Suche nicht eine andere Lösung sondern explizit den Linearbetrieb. MiWi schrieb: > Ad Michael M. > > Wenn Du Deine Eingangspost liest und dann, was an Zusatzinformationen > danach gekommen sind... großer Unterschied. > hmmmm. Mich stört einfach die bissige Art die manche in diesem Forum haben. > Also: warum nimmst Du nicht einen FET, der auch mit diesen Spannungen im > Linearbetrieb umgehen kann (zb. IXTK8N150L), schaltest ihn als > Stromquelle und entlädst Deine Elkos mit zB. 0,2A? Macht 160W wenn die > Elkos auf 800V voll sind und beim Entladen (dauert ~1s) werden weder > Elkos, IGBTs oder sonstige Teile ans Limit belastet. > Sowas rennt hier seit langem und in Stückzahlen als Zwangsentladung von > diversen Zwischenkreisen mit deutlich höheren Kapazitäten (allerdings > auch längeren Entladezeiten) - ohne Ausfälle und kostet ca. 15-20 > Bauteile - bis auf den FET alles in SMD. > > MiWi Wie gesagt: Diese Schaltung ist gegeben und ich will ohne zusätzliche Bauteile entladen. Mit zusätzlichen Bauteilen könnte ich auch mindestens 5 Lösungen hinschreiben. Anforderungen: Genau diese Schaltung, mit diesen Schalt-Igbt's ohne zusätzliche Bauteile oder abderen Halbletern. Lediglich eine einstellbare aber konstante Gate-Emitter Spannung. Angenommen der Igbt hält die Pulsleistung aus und durch den Betrieb über dem zero crossover point gibt es keine lokale Überhitzung, dann müsste es doch möglich sein? Oder gibt es weitere Effekte im Halbleiter zu berücksichtigen?
Michael M. schrieb: > Al3ko -. schrieb: >> Nachtrag: >> Wenn du die unteren 3 Igbts zuerst einschaltest, sieht der obere Igbt >> die volle Zwischenkreisspannung (da die neutral point dioden) von den >> eingeschalteten Igbts überbrückt werden. >> Sind deine Igbts wirklich für die volle Zwischenkreisspannung >> ausgelegt? Das wäre ziemlich sinnfrei. > > Nein die IGBT`s sind für 650V ausgelegt. Der obere IGBT würde bei > angeschlossener Betriebsspannung 850V sehen, ja. > Wenn diese aber getrennt ist und die unteren drei IGBT leiten, dann > leitet die obere NP Diode und der untere Zwischenkreiskondensator > entlädt sich. Damit würde der obere IGBT nie eine grössere Spannung als > 425V sehen oder liege ich hier falsch? Ich habe noch mal darüber nachgedacht. Wahrscheinlich hast du recht, dass der obere IGBT lediglich 425V sehen würde. Sobald die Kathode der oberen NP Diode negativer wird als dessen Anode, fängt sie an zu leiten und klemmt das Emitterpotential von U4 auf den Mittelpunkt im Zwischenkreis. Könnte also funktionieren, sofern die Diode unter allen Umständen schnell genug leitet bevor die drei IGBTs über 225V zusammenbrechen. Eine andere Sache, die mir gerade eingefallen ist: IGBT Treiber in dieser Leistungsklasse haben für gewöhnlich eine Kurzschlusssicherung eingebaut, die meist über die de-sat Spannung mit der PWM an ein logisches Gatter verknüpft ist, das direkt an den Treiber bzw. das Gate des IGBTs geht. Ist das PWM Signal "high" und der IGBT arbeitet im Linearbetrieb, dann deutet das auf Kurzschluss hin und die Sicherung tritt ein. Je nachdem wie ihr euren Treiber aufgebaut habt, könnte die Kurzschlusssicherung aktiviert werden und dir einen Strich durch die Rechnung machen. Zum Linearbetrieb selbst: Da du mit irgendwelchen geheimen IGBTs zu tun hast, von denen wir kein Datenblatt zur Verfügung haben, können wir dir nur wenig helfen. Wahrscheinlich ist es am besten, wenn du den Hersteller direkt fragst - oder eben den Betreuer deiner Abschlussarbeit. Alternativ haben verschiedene Veröffentlichungen gezeigt, wie man mittels der Gatespannung auf die Sperrschichttemperatur zurückschließen kann. Erhöhrt den Aufwand enorm, könnte aber dazu genutzt werden, den IGBT im Fall der Entladung des Zwischenkreises im Chopperbetrieb zu betreiben, also auszuschalten, wenn die Temperatur zu hoch wird, und wieder einzuschalten, wenn der IGBT abgekühlt ist. Klingt aber ein wenig nach Kanonen auf Spatzen geschossen. Viel Erfolg!
Al3ko -. schrieb: > Michael M. schrieb: >> Al3ko -. schrieb: >>> Nachtrag: >>> Wenn du die unteren 3 Igbts zuerst einschaltest, sieht der obere Igbt >>> die volle Zwischenkreisspannung (da die neutral point dioden) von den >>> eingeschalteten Igbts überbrückt werden. >>> Sind deine Igbts wirklich für die volle Zwischenkreisspannung >>> ausgelegt? Das wäre ziemlich sinnfrei. >> >> Nein die IGBT`s sind für 650V ausgelegt. Der obere IGBT würde bei >> angeschlossener Betriebsspannung 850V sehen, ja. >> Wenn diese aber getrennt ist und die unteren drei IGBT leiten, dann >> leitet die obere NP Diode und der untere Zwischenkreiskondensator >> entlädt sich. Damit würde der obere IGBT nie eine grössere Spannung als >> 425V sehen oder liege ich hier falsch? > > Ich habe noch mal darüber nachgedacht. Wahrscheinlich hast du recht, > dass der obere IGBT lediglich 425V sehen würde. Sobald die Kathode der > oberen NP Diode negativer wird als dessen Anode, fängt sie an zu leiten > und klemmt das Emitterpotential von U4 auf den Mittelpunkt im > Zwischenkreis. Könnte also funktionieren, sofern die Diode unter allen > Umständen schnell genug leitet bevor die drei IGBTs über 225V > zusammenbrechen. Sollte sie allemal sein. Die Ignt's leiten ja auch nicht schlagartig. > Eine andere Sache, die mir gerade eingefallen ist: > IGBT Treiber in dieser Leistungsklasse haben für gewöhnlich eine > Kurzschlusssicherung eingebaut, die meist über die de-sat Spannung mit > der PWM an ein logisches Gatter verknüpft ist, das direkt an den Treiber > bzw. das Gate des IGBTs geht. Ist das PWM Signal "high" und der IGBT > arbeitet im Linearbetrieb, dann deutet das auf Kurzschluss hin und die > Sicherung tritt ein. > > Je nachdem wie ihr euren Treiber aufgebaut habt, könnte die > Kurzschlusssicherung aktiviert werden und dir einen Strich durch die > Rechnung machen. Vielen Dank. Ja der Kurzschlussschutz ist deaktivierbar > Zum Linearbetrieb selbst: > Da du mit irgendwelchen geheimen IGBTs zu tun hast, von denen wir kein > Datenblatt zur Verfügung haben, können wir dir nur wenig helfen. Leider nicht meine Entscheidung. Würde es auch lieber veröffentlichen und eine Lösung bekommen anstatt ihn geheim zu halten.. > Wahrscheinlich ist es am besten, wenn du den Hersteller direkt fragst - Wird wohl darauf hinauslaufen fürchte ich > oder eben den Betreuer deiner Abschlussarbeit. Hat leider auch keien Erfahrung über den Linearbetrieb von Igbt's. Darum wende ich mich an da Forum > Alternativ haben verschiedene Veröffentlichungen gezeigt, wie man > mittels der Gatespannung auf die Sperrschichttemperatur zurückschließen > kann. Wie kann ich mir das vorstellen? Unabhängig von der Sperrschichttemperatur kann ich doch (fast) jede beliebige Spannung an das Gate anlegen? und Erhöhrt den Aufwand enorm, könnte aber dazu genutzt werden, den > IGBT im Fall der Entladung des Zwischenkreises im Chopperbetrieb zu > betreiben, also auszuschalten, wenn die Temperatur zu hoch wird, und > wieder einzuschalten, wenn der IGBT abgekühlt ist. Klingt aber ein wenig > nach Kanonen auf Spatzen geschossen. Genau das sind Lösungsansätze nach meinem Geschmack :-) Denkst du dabei an einen satten Kurzschluss oder Linearbetrieb jeweils mit Pause? > Viel Erfolg! Danke Kennst du vielleicht noch weitere Probleme die gegen IGBT's im Linearbetrieb sprechen?
Michael M. schrieb: >> Alternativ haben verschiedene Veröffentlichungen gezeigt, wie man >> mittels der Gatespannung auf die Sperrschichttemperatur zurückschließen >> kann. > Wie kann ich mir das vorstellen? Unabhängig von der > Sperrschichttemperatur kann ich doch (fast) jede beliebige Spannung an > das Gate anlegen? Es gibt verschiedene Ansätze. Einer ist z.B. hier aufgelistet: M. Denk and M. M. Bakran, "An IGBT Driver Concept with Integrated Real-Time Junction Temperature Measurement," PCIM Europe 2014; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, Nuremberg, Germany, 2014, pp. 1-8. Vom selben Verfasser: M. Denk and M. M. Bakran, "Junction Temperature Measurement during Inverter Operation using a TJ-IGBT-Driver," Proceedings of PCIM Europe 2015; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, Nuremberg, Germany, 2015, pp. 1-8. Alternativ die Doktorarbeit: An Electrical Method for Junction Temperature Measurement of Power Semiconductor Switches - Nick Baker Oder einfach mal bei IEEE schauen - dort gibt es mehrere Veröffentlichungen dazu. > > und > Erhöhrt den Aufwand enorm, könnte aber dazu genutzt werden, den >> IGBT im Fall der Entladung des Zwischenkreises im Chopperbetrieb zu >> betreiben, also auszuschalten, wenn die Temperatur zu hoch wird, und >> wieder einzuschalten, wenn der IGBT abgekühlt ist. Klingt aber ein wenig >> nach Kanonen auf Spatzen geschossen. > Genau das sind Lösungsansätze nach meinem Geschmack :-) Denkst du dabei > an einen satten Kurzschluss oder Linearbetrieb jeweils mit Pause? Kannst du realisieren, wie du willst. Entweder satter Kurzschluss solange bis die Sperrschichttemperatur eine definierte Obergrenze überschreitet, der IGBT schaltet dann aus, bis die Sperrschichttemperatur eine definierte Untergrenze unterschreitet und schaltet den IGBT wieder ein. Ist ne einfache Hystereseregelung. Oder alternativ im Chopperbetrieb in dem Gedanken, dass die IGBTs das locker packen können, und die Messung der Sperrschichttemperatur dient lediglich als last defense line, um thermische Überlast zu vermeiden. Wobei das bereits eine eigene Abschlussarbeit sein kann.
Michael M. schrieb: > Danke Kennst du vielleicht noch weitere Probleme die gegen IGBT's im > Linearbetrieb sprechen? https://www.electronics-related.com/showthread/sci.electronics.design/264922-1.php
Al3ko -. schrieb: > Entweder satter Kurzschluss solange bis die Sperrschichttemperatur eine > definierte Obergrenze überschreitet, der IGBT schaltet dann aus, bis die > Sperrschichttemperatur eine definierte Untergrenze unterschreitet und > schaltet den IGBT wieder ein. Ist ne einfache Hystereseregelung. > > Oder alternativ im Chopperbetrieb in dem Gedanken, dass die IGBTs das > locker packen können, und die Messung der Sperrschichttemperatur dient > lediglich als last defense line, um thermische Überlast zu vermeiden. Ja, das sind wohl gute Möglichkeiten. Notfalls könnte man für die kurze Zeit mit recht hoher Frequenz schalten (obwohl die paras. L wohl noch nicht für eine Buck-Funktion taugen...), denn es sind ja keine "Betriebsbedingungen" (mit Last halt). Und vielleicht eine kleine Abkühlphase sicherstellen? Jedenfalls reelle Ansätze, das. Kurz zurück zum Linearbetrieb - ich verstehe da nämlich etwas nicht: Wie genau sollten denn die ganzen Gates überhaupt mit der entspr. Spannung beaufschlagt werden? Ich stelle mir gerade 6 Gates vor, davon mindestens 3 potentialgetrennt. Und dazu je einen Treiber-Ausgang, der HI, LO, HIGH-Z... kann. Und Ende. (Keine zusätzlichen Bauteile = kein Linearbetrieb.) Wo liegt mein Denkfehler dabei? Vermutlich kommt jetzt was, wofür ich mich dann schrecklich schäme, aber gerade "sehe" ich diese Lösung einfach nicht. MfG
IG(BT) schrieb: > Ich stelle mir gerade 6 Gates vor, davon mindestens > 3 potentialgetrennt. Natürlich nur 4 Gates. (Siehe Bild.)
MiWi schrieb: > Michael M. schrieb: > > Danke Kennst du vielleicht noch weitere Probleme die gegen IGBT's im > Linearbetrieb sprechen? > > https://www.electronics-related.com/showthread/sci... Das sind komplett andere Bedingungen. Die wollen die IGBT's dauerhaft und damit unter dem zero crossover point betreiben. Sopange ich darüber bin sollten weder hotspots noch latch up auftreten. IG(BT) schrieb: > Al3ko -. schrieb: > Entweder satter Kurzschluss solange bis die Sperrschichttemperatur eine > definierte Obergrenze überschreitet, der IGBT schaltet dann aus, bis die > Sperrschichttemperatur eine definierte Untergrenze unterschreitet und > schaltet den IGBT wieder ein. Ist ne einfache Hystereseregelung. > Oder alternativ im Chopperbetrieb in dem Gedanken, dass die IGBTs das > locker packen können, und die Messung der Sperrschichttemperatur dient > lediglich als last defense line, um thermische Überlast zu vermeiden. > > Ja, das sind wohl gute Möglichkeiten. Notfalls könnte man für die kurze > Zeit mit recht hoher Frequenz schalten (obwohl die paras. L wohl noch > nicht für eine Buck-Funktion taugen...), denn es sind ja keine > "Betriebsbedingungen" (mit Last halt). Und vielleicht eine kleine > Abkühlphase sicherstellen? Jedenfalls reelle Ansätze, das. Die Treiberstufe hat eine Mindeseinschaltdauer von 10us. Bis dahin fließen längst einige kA.. > > Kurz zurück zum Linearbetrieb - ich verstehe da nämlich etwas nicht: Wie > genau sollten denn die ganzen Gates überhaupt mit der entspr. Spannung > beaufschlagt werden? Ich stelle mir gerade 6 Gates vor, davon mindestens > 3 potentialgetrennt. > Und dazu je einen Treiber-Ausgang, der HI, LO, HIGH-Z... kann. Und Ende. > (Keine zusätzlichen Bauteile = kein Linearbetrieb.) > > Wo liegt mein Denkfehler dabei? Vermutlich kommt jetzt was, wofür ich > mich dann schrecklich schäme, aber gerade "sehe" ich diese Lösung > einfach nicht. Die Treiberstufe ünterstützt eine Zwischenspannung. Diese ist eigentlich vorhanden um beim Hochstarten die ersten Zyklen des Inverters mit "begrenztem" Strom zu machen und eventuelle Kurzschlüsse zu erkennen. Könnte ich aber auch für meine Zwecke verwenden um eine konstamte Gatespannung anzulegen.
Michael M. schrieb: > MiWi schrieb: >> Michael M. schrieb: >> >> Danke Kennst du vielleicht noch weitere Probleme die gegen IGBT's im >> Linearbetrieb sprechen? >> >> https://www.electronics-related.com/showthread/sci... > > Das sind komplett andere Bedingungen. Die wollen die IGBT's dauerhaft > und damit unter dem zero crossover point betreiben. Sopange ich darüber > bin sollten weder hotspots noch latch up auftreten. NEIN. so wie es scheint hast Du die gesamte Literatur zu diesem Thema schlicht und einfach nicht gelesen. Microsemi, Ixys und wie sie sich alle nennen sagen: es geht nicht mit den I_max-Werten. Vielleicht mit 1/10000 dieser Max-Ströme, bei Dir also vieleicht mit 35mA aber linearbetrieb mit gepulsten 300A bei I_max=350A geht nicht. Auch nicht kurz. Deine 1ms sind am Die thermisch eine mittlere Ewigkeit bei solchen Events. > > IG(BT) schrieb: >> Al3ko -. schrieb: >> Entweder satter Kurzschluss solange bis die Sperrschichttemperatur eine >> definierte Obergrenze überschreitet, der IGBT schaltet dann aus, bis die >> Sperrschichttemperatur eine definierte Untergrenze unterschreitet und >> schaltet den IGBT wieder ein. Ist ne einfache Hystereseregelung. >> Oder alternativ im Chopperbetrieb in dem Gedanken, dass die IGBTs das >> locker packen können, und die Messung der Sperrschichttemperatur dient >> lediglich als last defense line, um thermische Überlast zu vermeiden. >> >> Ja, das sind wohl gute Möglichkeiten. Notfalls könnte man für die kurze >> Zeit mit recht hoher Frequenz schalten (obwohl die paras. L wohl noch >> nicht für eine Buck-Funktion taugen...), denn es sind ja keine >> "Betriebsbedingungen" (mit Last halt). Und vielleicht eine kleine >> Abkühlphase sicherstellen? Jedenfalls reelle Ansätze, das. > > Die Treiberstufe hat eine Mindeseinschaltdauer von 10us. Bis dahin > fließen längst einige kA.. >> >> Kurz zurück zum Linearbetrieb - ich verstehe da nämlich etwas nicht: Wie >> genau sollten denn die ganzen Gates überhaupt mit der entspr. Spannung >> beaufschlagt werden? Ich stelle mir gerade 6 Gates vor, davon mindestens >> 3 potentialgetrennt. >> Und dazu je einen Treiber-Ausgang, der HI, LO, HIGH-Z... kann. Und Ende. >> (Keine zusätzlichen Bauteile = kein Linearbetrieb.) >> >> Wo liegt mein Denkfehler dabei? Vermutlich kommt jetzt was, wofür ich >> mich dann schrecklich schäme, aber gerade "sehe" ich diese Lösung >> einfach nicht. > Die Treiberstufe ünterstützt eine Zwischenspannung. Diese ist eigentlich > vorhanden um beim Hochstarten die ersten Zyklen des Inverters mit > "begrenztem" Strom zu machen und eventuelle Kurzschlüsse zu erkennen. > Könnte ich aber auch für meine Zwecke verwenden um eine konstamte > Gatespannung anzulegen. Oha... und das funktioniert in Stückzahlen? Aber egal. Du willst in Wirklichkeit von einem Forum Absolution für eine Lösung die so nicht funktioniert. Du bist nicht daran interessiert zu akzeptieren oder Erklärungen zu verstehen warum es nicht zielführend ist 200um die auf 600V aufgeladen sind binnen 1ms über einen IGBT ohne weitere Bauteile zu entladen. Somit: hiermit erhälst Du die Absolution aus dem Forum das zu tun. Lege es Deinem Prof oder den anderen Auftraggebern vor und mache mit Deiner Idee weiter. Du bist nicht schuld wenn es knallt, denn die im Forum haben es ja erlaubt.... Werdet glücklich damit bis euch die Hotspots am Die trennen werden. Noch ein schönes WE MiWi
Michael M. schrieb: > Ps: Das ist nicht ein Beitrag von einem Hobbyelektroniker der eine > vorgekaute Lösung haben möchte. Ich habe mich sehr lange mit diesem > Thema beschäftigt und laut Berechnungen sollte es funktionieren. Meine > Sorge besteht nur darin, dass eventuell noch andere Effekte auf dem > Halbleiter berücksichtigt werden müssen. > Kann deine anfängliche Abneigung durchaus verstehen da in diesen Foren > sehr viele "Wald und Wiesen" Fragen gestellt werden. Bin jedoch wirklich > interessiert an einer technisch einwandfreien Lösung. Eine Lösung welche > mit 7 von 10 IGBT`s in 30% der Fälle ohne Zerstörung von dem Modul > klappt ist uninteressant. Also, wenn du kein Hobby bist, dann hast du vermutlich noch einen langen Weg vor dir (ins Scheitern oder in den Erfolg). Auch kleinere Firmen unterstützen ihre Entwicklungsingenieure in der Regel sehr wohlwollend und dazu gehört auch, Geld bei dem Prototypenbau zu versenken. Du kannst noch so lange simulieren, aber wenn du das erste Stück in den Himmel geschossen hast (hoffentlich ohne Kollateralschäden...), dann könntest du mir sicher nicht erzählen, dass 1. deine Simulation einwandfrei war und das du 2. in diesem Forum keine ernsthaften Bedenken gegen deinen Entwurf bekommen hast! Du hättest einen sicheren Schritt in Richtung "na ja" getan, was je nach Firma vielleicht Hausmeister oder Rausschmiss bedeuten kann. Du hast dich "lange" mit dem Problem befasst, ja, aber... Ein Mensch malt wochenlang und wild an einem riesengroßen Bild dann legt er stolz den Pinsel hin und spricht: da steckt viel Arbeit drin doch damit war's auch leider aus...die Arbeit kam nicht mehr heraus. E.Roth Gruß Rainer
Michael M. schrieb: > Habe weder den Platz noch das Geld für einen Entladewiderstand Das ist jetzt aber albern.
Wäre es nicht möglich die IGBTs einfach ganz normal zu schalten und sich bezüglich der Pulsbreite an SOA und Pulsfrequenz an die Abkühlzeit zu halten? Dann wäre das wie mehrfach hintereinander einen Kurzschluss abzuschalten. Ich könnte mir allerdings vorstellen, dass das die Lebensdauer beeinflusst. Möglicherweise hilft hier eure Funktion mit reduziertem Strom. Dann ist der Zwischenkreis halt nicht sofort leer, aber es wird schon recht schnell gehen.
MiWi schrieb: > NEIN. so wie es scheint hast Du die gesamte Literatur zu diesem Thema > schlicht und einfach nicht gelesen. Microsemi, Ixys und wie sie sich > alle nennen sagen: es geht nicht mit den I_max-Werten. Vielleicht mit > 1/10000 dieser Max-Ströme, bei Dir also vieleicht mit 35mA aber > linearbetrieb mit gepulsten 300A bei I_max=350A geht nicht. Auch nicht > kurz. > > Deine 1ms sind am Die thermisch eine mittlere Ewigkeit bei solchen > Events. Ich muss nicht zwingend in 1ms entladen. Diese Zeit wüde sich eben bei dem Strom ergeben. Ich kann mir eben nur nicht vorstellen, dass ein Linearbetrieb bei einigen mA in meinem Fall möglich ist, da ich nur eine konstante und nicht regelbare Gatespannung zur Verfügung habe. Zusammen mit der Streuung von den Thresholdspannungen leiten einige IGBT`s gar nicht und andere nahezu vollständig. In diversen Foren (und auch hier) wird geschrieben "es geht nicht" aber keiner kann erklären wieso es nicht geht.. Das einzige Problem was alle beschreiben ist das NTC Verhalten der einzelnen Zellen im IGBT. Solange der Strom sehr klein ist, kann dieser auch von der am stärksten belasteten Zelle (oder auch einige) getragen werden. Die hohe Spannung*dem kleinen Strom kann der Halbleiter auch nach außen hin abführen. In der Literatur wird allerdings immer nur von einem dauerhaften Linearbetrieb gesprochen (okay 1ms sind sehr lange für den die, aber man könnte ja auch takten). Ist der Strom nun grösser (50% Nennstrom), so übernimmt die am besten leitende Zelle viel mehr Strom als die anderen (NTC) und brennt durch. Ab einer gewissen Gate-Emitter-Spannung haben die einzelnen Zellen jedoch PTC Verhalten und die Ströme teilen sich (mehr oder weniger) auf. Diese Spannung ist bei den "Linear-IGBT" so klein, dass diese im Normalbetrieb überschritten wird. Bei den Schalt-IGBT`s hingegen liegt diese so hoch, dass nahezu Nennstrom fließen muss um PTC Verhalten zu haben. Dadurch wird ein Dauerbetrieb in diesem Bereich auf Grund der Verlustleistung unmöglich. MiWi schrieb: > Oha... und das funktioniert in Stückzahlen? Die Treiberstufe (die wir wegen einer anderen Funktion benötigen) unterstützt diese Funktion. Meine Aufgabe ist nicht das optimieren der gesamten Schaltung, sondern das Entladen von dem Zwischenkreis (im Notfall) über die IGBT`s. MiWi schrieb: > Aber egal. Du willst in Wirklichkeit von einem Forum Absolution für eine > Lösung die so nicht funktioniert. Du bist nicht daran interessiert zu > akzeptieren oder Erklärungen zu verstehen warum es nicht zielführend ist > 200um die auf 600V aufgeladen sind binnen 1ms über einen IGBT ohne > weitere Bauteile zu entladen. Nein definitiv nicht. Da habe ich mich wohl falsch ausgedrückt. Wenn ich so von dieser Idee überzeugt wäre, dann hätte ich bereits einen IGBT gesprengt oder die Zwischenkreiskondensatoren (Folie, 5kA peak) erfolgreich entladen. Hierbei handelt es sich um meine Abschlussarbeit und ich möchte nicht "es geht einfach so nicht" aus einem XY Forum zitieren. Wenn ich jedoch weiss, dass es auf Grund von dem XY Effekt nicht funktioniert, so kann ich es begründen. Es soll keine "Wald und Wiesen" Arbeit werden sondern eine welche Hand und Fuß hat. Wenn dabei herauskommt, dass ein Linearbetrieb nicht möglich ist, dann muss ich eine alternative suchen. Ich will diesen Ansatz eben nur nicht ohne Begründung verwerfen. guest...Rainer schrieb: > Auch kleinere Firmen > unterstützen ihre Entwicklungsingenieure in der Regel sehr wohlwollend > und dazu gehört auch, Geld bei dem Prototypenbau zu versenken. Auch wenn während dem Prototypenbau 20 IGBT zerstört werden, werde ich nicht zum Hausmeister oder ähnlichem befördert. Ich sollte jedoch eine Begründung haben wieso es nun funktioniert hat oder eben nicht. guest...Rainer schrieb: > dass 1. deine Simulation einwandfrei war Die Simulation der Halbleiter im Linearbetrieb ist komplett unbrauchbar und das weiß ich auch. Jedoch hilft diese sehr wohl um z.B. die auftretenden Kurzschlüssströme und die Stromsteilheit abzuschätzen. guest...Rainer schrieb: > und das du 2. in diesem Forum keine ernsthaften Bedenken gegen deinen > Entwurf bekommen hast! Diese Bedenken habe ich selber auch, jedoch ist außerhalb von Hobbyprojekten das Bauchgefühl keine gültige Begründung um etwas umzusetzen oder eben nicht. Das Ausgangskennfeld von dem IGBT wurde mit einer Pulszeit von 80us @Vce 20V aufgenommen (siehe Bild in meinem ersten Post). Meine Spannung liegt nahezu um Faktor 10 höher aber der Strom ließe sich auch auf z.B. 50A und die Pulsdauer auf 10us einstellen. Damit betreibe ich den Halbleiter doch unter vergleichbaren Bedingungen wie der Hersteller oder? Ich akzeptiere gerne eure Meinung, dass dies den Halbleiter zerstört. Dabei sollte ich aber auch schlüssig erklären können wieso. der schreckliche Sven schrieb: > Das ist jetzt aber albern. Ob es nun für dich albern erscheinen mag oder nicht: Das ist die Aufgabenstellung und diese muss ich so umsetzen. Privat würde ich mir auch für 10€ einen kleinen IGBT und Leistungswiderstand einbauen. Simon schrieb: > Wäre es nicht möglich die IGBTs einfach ganz normal zu schalten und sich > bezüglich der Pulsbreite an SOA und Pulsfrequenz an die Abkühlzeit zu > halten? Dann wäre das wie mehrfach hintereinander einen Kurzschluss > abzuschalten. Ich könnte mir allerdings vorstellen, dass das die > Lebensdauer beeinflusst. Möglicherweise hilft hier eure Funktion mit > reduziertem Strom. Dann ist der Zwischenkreis halt nicht sofort leer, > aber es wird schon recht schnell gehen. Das Problem dabei ist, dass die Treiberstufe eine Mindesteinschaltdauer von 10us hat. In dieser Zeit steigt der Strom höchstwahrscheinlich auf 3kA oder mehr. Über 1200A werden sowohl die Bonddrähte als auch der Chip zerstört und es wird empfohlen einen Strom von 900A nicht zu überschreiten. Das ganze jedoch mit reduziertem Strom könnte jedoch funktionieren. Danke.
Frag einfach den Hersteller direkt. Die werden deren eigenen Halbleiter sicherlich am besten kennen. Gruß,
Da das Ding eine Endstufe für einen Motor ist, generiere doch einfach ein Ausgangssignal, das der Minimalspannung entspicht. Dann arbeiten die IGBTs im Schaltbetrieb und die Energie wird in der Last verheizt. Nicht perfekt, aber brauchbar.
Falk B. schrieb: > Da das Ding eine Endstufe für einen Motor ist, generiere doch > einfach > ein Ausgangssignal, das der Minimalspannung entspicht. Dann arbeiten die > IGBTs im Schaltbetrieb und die Energie wird in der Last verheizt. Nicht > perfekt, aber brauchbar. Wird im Normalfall auch so gemacht. Das Problem dabei ist wenn jemand den Motor absteckt. Da war meine Idee als eine Art Notfallentladung die IGBT`s im Linearbetrieb zu nutzen. Das die IGBT`s dabei stark altern werden ist mir bewusst und das wird auch akzeptiert. In einem solchen Fall geht es um Personenschutz und der Zwischenkreis muss schnell entladen werden. Extra für diesen (wahrscheinlich nie auftretenden Fall) einen Leistungswiderstand zu verbauen finde ich nicht unbedingt zielführend.
> In diversen Foren (und auch hier) wird geschrieben "es geht nicht" aber > keiner kann erklären wieso es nicht geht.. > Ich will diesen Ansatz eben nur nicht ohne Begründung verwerfen. Michael - Du hast wie gesagt die Literatur der Hersteller zu diesem Thema nicht gelesen. Denn da steht das drinnen. Glaubst Du ich zieh mir diese Infos aus der Nase? Es wäre zu schön gewesen wenn IGBTs für unsere elektronischen Lasten geeignet gewesen wären... Nun müssen sie schnöde Leistungewiderstände schalten und die FETs machen die Feinabstufung dazwischen (auch gute 7kW) Da das Deine Abschlußarbeit ist darfst Du auch gerne selber suchen. Und in sed (ein Usenet-forum) ist dieses Thema bereits mehrmals profund und mit klugen Leuten durchdiskutiert worden, einen ersten Link dazu hab ich Dir bereits geschickt. > Das ganze jedoch mit reduziertem Strom könnte jedoch funktionieren. Nein. Vor allem dann nicht wenn - wie Du sagst - Dein Treiber nicht in der Lage ist den Strom durch den IGBT unter allen (und ich meine wirklich allen) Zuständen vollständig zu kennen und ihn bei 1/1000 bis 1/10000 des max. Pulsstroms zu halten. wie auch immer. Viel Erfolg. MiWi
Michael M. schrieb: > In einem solchen Fall geht es um Personenschutz und der Zwischenkreis > muss schnell entladen werden. > Extra für diesen (wahrscheinlich nie auftretenden Fall) einen > Leistungswiderstand zu verbauen finde ich nicht unbedingt zielführend. Aha, das Ziel ist also der Personenschutz. Und Du meinst, einen Widerstand zu verbauen, führt nicht dahin. "Kein Geld und kein Platz", in einem großen und teuren Gerät, so wie Du es beschreibst. Das finde ich jetzt nicht mehr albern. Sondern grob fahrlässig.
MiWi schrieb: >> In diversen Foren (und auch hier) wird geschrieben "es geht > nicht" aber >> keiner kann erklären wieso es nicht geht.. > >> Ich will diesen Ansatz eben nur nicht ohne Begründung verwerfen. > > Michael - Du hast wie gesagt die Literatur der Hersteller zu diesem > Thema nicht gelesen. Denn da steht das drinnen. Glaubst Du ich zieh > mir diese Infos aus der Nase? Immer diese Unterstellungen. Mich an ein Forum zu wenden war die letzte Idee nachdem mir KEIN einziges Dokument von den Herstellern weiterhelfen konnte. > Es wäre zu schön gewesen wenn IGBTs für unsere elektronischen Lasten > geeignet gewesen wären... Nun müssen sie schnöde Leistungewiderstände > schalten und die FETs machen die Feinabstufung dazwischen (auch gute > 7kW) Das man mit IGBT`s keine 7kW dauerhaft verheizen kann ist mir klar und DAS beschreibt auch jeder Hersteller und alle Foren (auch das was du mir geschickt hast). Mein Vorhaben ist allerdings nur ein kurzzeitiger Linearbetrieb und das sind komplett andere Vorraussetzungen. > Da das Deine Abschlußarbeit ist darfst Du auch gerne selber suchen. Und > in sed (ein Usenet-forum) ist dieses Thema bereits mehrmals profund und > mit klugen Leuten durchdiskutiert worden, einen ersten Link dazu hab > ich Dir bereits geschickt. Jedoch immer nur der DAUERHAFTE Linearbetrieb. Meiner Meinung sind das zwei komplett unterschiedliche Betriebsarten. Ein kurzzeitiger Linearbetrieb KANN JEDER Halbleiter, sonst könnte er weder ein noch ausschalten. Die Frage ist nur wie lange dieser sein darf und wodurch er begrenzt wird. Die Lösung ist ja anscheinend sehr offensichtlich und ich bin der einzige in diesem Forum der diese noch nicht kennt. Darum bitte ich alle mir mit einem Stichwort oder einem Satz zu erklären wodurch der Linearbetrieb (wie er bei jedem Schaltvorgang auftritt) begrenzt wird. Thermisch im die? Bilden sich hotspots? Gibt es "latch up"? Bei einer solch offensichtlichen Lösung bin ich ja auf die vielen Antworten gespannt :-) >> Das ganze jedoch mit reduziertem Strom könnte jedoch funktionieren. Ich dachte eher auf 300A reduziert. > Nein. Vor allem dann nicht wenn - wie Du sagst - Dein Treiber nicht in > der Lage ist den Strom durch den IGBT unter allen (und ich meine > wirklich allen) Zuständen vollständig zu kennen und ihn bei 1/1000 bis > 1/10000 des max. Pulsstroms zu halten. Okay denke auch das dies nicht die Lösung sein wird/kann. > wie auch immer. Viel Erfolg. Danke der schreckliche Sven schrieb: > "Kein Geld und kein Platz", in einem großen und teuren Gerät, so wie Du > es beschreibst. Habe weder gesagt das das Gerät groß noch teuer ist. Eigentlich genau das Gegenteil.. "..habe weder den Platz noch das Geld.." Da nützten noch so detaillierte Problembeschreibungen nichts wenn die Leute diese nicht lesen. der schreckliche Sven schrieb: > Das finde ich jetzt nicht mehr albern. > > Sondern grob fahrlässig. Anscheinend hast du Erfahrungen/Wissen bezüglich Halbleiter, sonst wärst du nicht in diesem Thread. Bin schon gespannt auf deine technischen Antworten :-)
Michael M. schrieb: > Bei einer solch offensichtlichen Lösung bin ich ja auf die vielen > Antworten gespannt :-) Na, ich versuchs mal...hoffentlich lacht keiner... Deine Unterscheidung zwischen kurzzeitigem und dauerhaftem Linearbetrieb ist akademisch, weil sie das Problem zu einer Lösung bringen will, wo keine Lösung zu finden ist. Du ziehst aus der sicherlich richtigen Beobachtung, dass kein Halbleiter einen Schaltvorgang in unendlich kurzer Zeit durchführen kann, den Schluß, dass also jeder Halbleiter auch in einem linearen Bereich arbeitet. Und das ist nicht richtig! Jeder Schaltvorgang muß durch geeignete Beschaltung so schnell wie nötig/möglich durch den linearen Bereich "getrieben" werden, damit der Schalter nicht geschädigt oder zerstört wird. Du kannst also einen Schalter, der auf Schalten optimiert wurde, nicht mal "kurz" in einen linearen Betrieb zwingen...er kann das nicht aushalten. Das die linearen IGBTs "ausgestorben" sind, bedauern nicht nur HIFI-Freunde, aber es ist nun einmal so. Gruß Rainer
Nachtrag: Bei CERN werden IGBT`s im Linearbetrieb verwendet und das bei einem Strom von 120A, Spannungen von mehreren hundert Volt und über mehrere ms. Das ganze ohne spezielle Kühlvorrichtung. "THE IGBT AS AN ELEMENT OF SWITCH DISCHARGE WITH A LINEAR MODE USE IN CAPACITOR DISCHARGE POWER CONVERTERS" https://cds.cern.ch/record/369652?ln=de Hierbei wage ich zu bezweifeln, dass die Forscher weder die Literatur gelesen haben noch sich damit albern machen. Das Dokument stammt von 1998 und damals waren die IGBT`s noch nicht so stark auf schnelle Schaltvorgänge optimiert. Ob dies nun analog für moderne Halbleiter zutrifft muss geprüft werden, aber darum bin ich ja in diesem Forum. Das von ihnen verwendete 3.3kV 800A IGBT Modul war bestimmt nicht auf Linearbetrieb hin optimiert. Meiner Meinung nach wird jemandem in diesem Forum viel zu voreilig ungenügende Recherche oder Unwissenheit vorgeworfen ohne ernsthaft über eine technische Lösung zu diskutieren. Trotzdem vielen Dank für alle bisherigen hilfreichen Beiträge! guest...Rainer schrieb: > Jeder Schaltvorgang muß durch geeignete Beschaltung so schnell wie > nötig/möglich durch den linearen Bereich "getrieben" werden, damit der > Schalter nicht geschädigt oder zerstört wird. Du kannst also einen > Schalter, der auf Schalten optimiert wurde, nicht mal "kurz" in einen > linearen Betrieb zwingen...er kann das nicht aushalten. Vielen Dank für deine Erklärung und es lacht dabei bestimmt keiner. Mein Ansatz ist allerdings nur teilweise akademisch. In vielen taktenden Schaltungen werden künstlich die Schaltzeiten der Halbleiter verlängert um negative Effekte von schnellem Schalten zu reduzieren. Dadurch können Snubber Netzwerke, EMV Filter o.Ä. kleiner ausfallen oder im Extremfall kann ganz darauf verzichtet werden. Preis- und Bauraumerparnis auf Kosten von Wirkungsgrad. Meines Wissens nach ist die Schaltzeit nach oben hin hierbei nur durch die im Chip auftretende Verlustleistung begrenzt - allerdings muss ich auch eingestehen, noch nie ein solches Schaltprofil designt zu haben. Deshalb wende ich mich an euch :-)
Michael M. schrieb: > Das von ihnen verwendete 3.3kV 800A IGBT Modul war bestimmt nicht auf > Linearbetrieb hin optimiert. Wenn diese Schaltung von 1998 ist, dann halte ich es für wahrscheinlich, dass diese Module tatsächlich noch so etwas wie einen linearen Betrieb zuließen. Und das man Schaltvorgänge auch verlangsamen kann, um bestimmte andere Parameter zu verbessern, bedeutet aber noch nicht, dass ein Linearbetrieb eingestellt wurde. Ohne jetzt selbst die Datenblätter "deiner" IGBT's studiert zu haben, schließe ich aus der Tatsache, daß doch schon einige Menschen hier gesagt haben, "es geht nicht", das es eben nicht geht :-) wenigstens nicht so, wie du dir das vorstellst. Bleibt die Frage für dich, was du ändern kannst/mußt, um die gewünschte Betriebsart zu realisieren! Viel Spaß und Gruß, Rainer
guest...Rainer schrieb: > Ohne jetzt selbst die Datenblätter "deiner" IGBT's studiert zu haben, > schließe ich aus der Tatsache, daß doch schon einige Menschen hier > gesagt haben, "es geht nicht", das es eben nicht geht :-) Halte ich persönlich für übertrieben. Nur weil mehrere Menschen sagen, dass es nicht geht, heißt das noch lange nicht, dass das stimmt. Vielleicht stimmt es, vielleicht nicht. Wenn etwas mit Lösung "A" nicht funktioniert, muss man sich eben eine Lösung "B" überlegen. Oder man bleibt dabei und greift auf Standardlösungen zurück und Lösung "B" wird entsprechend nie gefunden. Mir wurde auch schon (hier im Forum) gesagt, etwas ginge nicht, nur weil die Idee dem 0815 Standard im Widerspruch stand. Insofern kann ich Michael nur ermutigen, seine Idee nicht aus den Augen zu verlieren, wenngleich er aber auch damit rechnen muss, dass sein Vorhaben innerhalb der 6 monatigen Arbeit scheitern wird. Nur weil etwas in Form XY nicht gemacht wird, heißt das noch lange nicht, dass es so nicht geht. Im konkreten Fall des Linearbetriebes habe ich im ganzen thread noch keine Erklärung auf Halbleiterebene gefunden, die erklärt, weshalb es nicht geht. Entweder haben wir einen Experten unter uns, der uns das erklären kann, oder aber wir stochern weiter im Dunkeln. Meine Empfehlung für Michael: Frag direkt beim Hersteller nach.
Hallo nochmal. Zuallererst eine kurze Stellungnahme zu den Vorwürfen bezüglich "schlechter Recherche" oder ähnlichen Dingen (unabhängig davon, ob das nun der Fall ist, oder nicht): Ja, das Forum reagiert gerne so. Das aber liegt darin begründet, daß es auch gerne zutrifft. Sogar in Fällen (oder Threads, oder bei Usern, ...), wo der Ratsucher sich vehement dagegen stemmt, etwas "übersehen" zu haben (und dies lautstark kundtut - bis hin zu "Wutausbrüchen"), ist oft oder gar meist mangelnde Recherche "die Ursache", oder zumindest stark beteiligt. Darüber aber möchte ich gar nicht diskutieren (ich muß auch gestehen: Bei den langen Beiträgen zu dem Thema verliere ich zum Teil den Überblick), denn ich als "Lernender" habe selbst große Wissenslücken. Vielmehr möchte ich noch einmal woanders ansetzen: Auf meine Frage hin kam "Treiber können das". Nun aber stellte sich doch heraus, daß dem nicht so ist - oder? Für eine "richtige" Stromregelung ist ja eine geschlossene Regelstrecke erforderlich. Im einfachsten und bekanntesten Fall führt ein OPV über den Spannungsfall an einem Emitter- Widerstand (Stromfühl-/Sense-Shunt) die Gatespannung nach. Nun können die Treiber - was genau? Wie Du selbst angibst, ist es wohl die Ausgabe einer Art "Zwischenspannung". (Bei allen Treiberausgängen gleich hoch, variabel, aber laut eigener Angaben im Zusammenspiel mit den fertigungs- bedingt leicht differierenden Parametern der einzelnen IGBTs kaum brauchbar.) Ich selbst kenne keine solchen Treiber, weshalb ich frage. Nun willst Du... was? Das trotzdem "so durchziehen"? :) Dürfte lebensgefährlich für das Modul / die Module sein. Klaro durchläuft Transistor beim Schaltvorgang Teile des linearen Bereiches - deshalb wurde auch mehrfaches Schalten als denkbare Lösung zur Entladung des Kondensators genannt. Den untersten Schalter mittels disable des zugehörigen Treibers erst mal "lahmzulegen", dafür in eine Regelschleife mit OPV einzubinden (Leiterbahn als Shunt), und nur die 3 Schalter darüber zu takten (Pulsbreite abhängig vom Strom), scheint ja auch nicht zu gehen - wie war das noch gleich... Michael M. schrieb: > Die Treiberstufe hat eine Mindeseinschaltdauer von 10us. Also müßte man, wenn, schon die 3 oberen Schalter auf ein, und mit einem (noch zur Regelschleife zusätzlichen) Treiber, der keine dieser Beschränkungen hat, den unteren Schalter zwischen Stromregelung und aus takten. Oder sehe ich das falsch? Bin ja, wie gesagt, "Lernender". Ich stelle mir das eben recht kompliziert vor...
Al3ko -. schrieb: > Im konkreten Fall des Linearbetriebes habe ich im ganzen thread noch > keine Erklärung auf Halbleiterebene gefunden, die erklärt, weshalb es > nicht geht. Na ja, du überschreitest im Linearbetrieb "einfach" die zulässige Verlustleistung des Teils. Wie lange der das mitmacht, steht im Datenblatt. Bin kein Erfahrener im Bereich dieser Spannungen und Ströme und kann daher schlecht eine Idee einbringen. Aber auch das wurde doch schon einige Male getan. Oft mit dem Schluß, es geht nicht. Also sollte der Fragende nach anderen Lösungen suchen oder zeigen, wie es seiner Meinung nach doch geht! Das könnten dann die Wissenden diskutieren. Die Beobachtung, dass auch ein Schalter einen linearen Bereich durchläuft, kann man kaum zielbringend nutzen. Deshalb nur ein "viel Spass" und Gruß, Rainer
guest...Rainer schrieb: > Michael M. schrieb: >> Das von ihnen verwendete 3.3kV 800A IGBT Modul war bestimmt nicht auf >> Linearbetrieb hin optimiert. > > Wenn diese Schaltung von 1998 ist, dann halte ich es für wahrscheinlich, > dass diese Module tatsächlich noch so etwas wie einen linearen Betrieb > zuließen. Und das man Schaltvorgänge auch verlangsamen kann, um > bestimmte andere Parameter zu verbessern, bedeutet aber noch nicht, dass > ein Linearbetrieb eingestellt wurde. > Ohne jetzt selbst die Datenblätter "deiner" IGBT's studiert zu haben, > schließe ich aus der Tatsache, daß doch schon einige Menschen hier > gesagt haben, "es geht nicht", das es eben nicht geht :-) wenigstens > nicht so, wie du dir das vorstellst. Bleibt die Frage für dich, was du > ändern kannst/mußt, um die gewünschte Betriebsart zu realisieren! > Viel Spaß und Gruß, Rainer Ja wahrscheinlich waren diese das.. - meine sind das definitiv nicht mehr. Versteht mich bitte nicht falsch. Wenn es nicht geht, dann geht es nicht und ich muss eine alternative Lösung suchen. Aber ich bin nun mal ein Techniker und diese vertrauen bekannterweise Zahlen. Ich kann nicht ein Lösungsansatz in meiner Abschlussarbeit verwerfen weil es "halt so nicht" funktioniert. In den bereits verlinkten Dokumente behandeln alle einen dauerhaften Linearbetrieb welcher bei kleinen Gatespannungen durch hotspotting bzw. latch-up und bei grösseren Gatespannungen den die über seine Grenzen hinaus betreibt. Dies kann ich komplett nachvollziehen. Mein Ausgangspunkt ist aber ein anderer und wird so in keinem der Dokumente und auch nicht in diesem Forum behandelt. Laut dieser Literatur tritt hotspotting und damit der damit verbundene latch-up Effekt nur bei Gatespannungen unter dem crossover-point auf. Mit Vge=10V wäre also Problem 1 von 2 umgangen. Problem 2 ist die sehr hohe Verlustleistung welche bei Vge=10V im Bereich von 50kW liegt. Für einen Dauerbetrieb ist das natürlich Faktor 100 zu hoch, bei Kurzzeitbetrieb mit entsprechendem Dutycycle kann ich allerdings auch hier kein Problem mehr erkennen. Auf der Suche nach Problem 3 oder eben Zuspruch erntet man hier leider nur Kritik.. Al3ko -. schrieb: > Halte ich persönlich für übertrieben. Nur weil mehrere Menschen sagen, > dass es nicht geht, heißt das noch lange nicht, dass das stimmt. > Vielleicht stimmt es, vielleicht nicht. Wenn etwas mit Lösung "A" nicht > funktioniert, muss man sich eben eine Lösung "B" überlegen. Oder man > bleibt dabei und greift auf Standardlösungen zurück und Lösung "B" wird > entsprechend nie gefunden. > > Mir wurde auch schon (hier im Forum) gesagt, etwas ginge nicht, nur weil > die Idee dem 0815 Standard im Widerspruch stand. > > Insofern kann ich Michael nur ermutigen, seine Idee nicht aus den Augen > zu verlieren, wenngleich er aber auch damit rechnen muss, dass sein > Vorhaben innerhalb der 6 monatigen Arbeit scheitern wird. > Nur weil etwas in Form XY nicht gemacht wird, heißt das noch lange > nicht, dass es so nicht geht. > > Im konkreten Fall des Linearbetriebes habe ich im ganzen thread noch > keine Erklärung auf Halbleiterebene gefunden, die erklärt, weshalb es > nicht geht. > > Entweder haben wir einen Experten unter uns, der uns das erklären kann, > oder aber wir stochern weiter im Dunkeln. Vielen Dank für deinen Beitrag! Es beruhigt mich sehr wenn ich nicht der einzige bin der das so sieht. Und selbst wenn nach 6 Monaten das Modul verdampft, dann kann ich etwas dokumentieren (wenn noch etwas da ist) und guten Gewissens sagen, dass eine solche Lösung nicht möglich ist. Im vorhinein mit der Begründung "geht einfach so nicht" aufzugeben ist, zumindest meiner Meinung nach, nicht die Art eines guten Technikers. Du hast mich jedenfalls ermutigt den Ansatz weiter zu verfolgen! Al3ko -. schrieb: > Meine Empfehlung für Michael: > Frag direkt beim Hersteller nach. Daran führt sowieso kein Weg vorbei. Nur werden mir die Hersteller niemals die Erlaubnis dafür geben ihre Module im Linearbetrieb zu verwenden, da sie dann bei entstehenden Schäden haften würden. Deshalb meine Hoffnung hier im Forum einen Halbleiteringenieur "privat und unverbindlich" nach seinem Rat fragen zu können. IG(BT) schrieb: > Ja, das Forum reagiert gerne so. Das aber liegt darin > begründet, daß es auch gerne zutrifft. Sogar in Fällen > (oder Threads, oder bei Usern, ...), wo der Ratsucher > sich vehement dagegen stemmt, etwas "übersehen" zu haben > (und dies lautstark kundtut - bis hin zu "Wutausbrüchen"), > ist oft oder gar meist mangelnde Recherche "die Ursache", > oder zumindest stark beteiligt. Sehr schade um ein sonst so gutes Forum.. Ich finde es einfach sehr schade/unhöflich/unprofessionell wenn mir nach dem ersten Post, bei dem definitiv noch nicht auf eine eventuell ungenügende Recherche geschlossen werden kann, bereits Träumerei, Schätzerei und "zurück an den Start" vorgeworfen werden. IG(BT) schrieb: > Auf meine Frage hin kam "Treiber können das". Nun aber > stellte sich doch heraus, daß dem nicht so ist - oder? Da habe ich dich wohl falsch verstanden. Die Treiber können lediglich eine konstante Spannung ausgeben. Diese kann ich aber, innerhalb der Betriebsspannung, frei definieren. Mein Ansatz hierbei wäre gewesen diese relativ tief anzusetzen. Dann fließt bei kaltem Modul "wenig" Strom und bei warmen Modul überschreitet der Strom keine Grenzen. Eine Regelung auf einen konstanten Strom benötige ich keine. Ob der Zwischenkreis nun mit 50 oder mit 500A entladen ist, zumindest mir aber nicht dem Halbleiter, egal. IG(BT) schrieb: > Ich selbst kenne keine solchen Treiber, weshalb ich frage. > Nun willst Du... was? Das trotzdem "so durchziehen"? :) > Dürfte lebensgefährlich für das Modul / die Module sein. Die ganze Zwischenkreisentladung wird nur bei einem Fehlverhalten eines Technikers (zieht bei laufendem Motor den Stecker) benötigt. Damit dabei aber keine Person zu Schaden kommt, muss so schnell wie möglich entladen werden. Im Normalfall wird anders (langsam) entladen. Um den Personenschutz zu gewährleisten wird auch ein zerstörtes Modul in Kauf genommen, jedoch wäre es nett wenn das Modul das ganze, eventuell auch mit entsprechender Alterung, überlebt und dabei nicht gerade verdampft.. Durch diese Entladung darf keine andere Gefährdung hervorgehen! Ich kann deinen Ansatz mit einem OP und einer Stromregelung nachvollziehen, allerdings gibt es, rein um den Zwischenkreis zu entladen, günstigere/einfachere Methoden. guest...Rainer schrieb: > Also sollte der > Fragende nach anderen Lösungen suchen oder zeigen, wie es seiner Meinung > nach doch geht! Kurzzeitbetrieb. Die Leistung ist dem Halbleiter relativ egal. Die Energie hingegen nicht. Aber dieser Lösungsansatz von mir wird vehement ignoriert..
Michael M. schrieb: > Al3ko -. schrieb: >> Meine Empfehlung für Michael: >> Frag direkt beim Hersteller nach. > > Daran führt sowieso kein Weg vorbei. Nur werden mir die Hersteller > niemals die Erlaubnis dafür geben ihre Module im Linearbetrieb zu > verwenden, da sie dann bei entstehenden Schäden haften würden. > Deshalb meine Hoffnung hier im Forum einen Halbleiteringenieur "privat > und unverbindlich" nach seinem Rat fragen zu können. Erlaubnis? Ist der Hersteller deine Eltern? Der Hersteller spricht höchstens eine Empfehlung aus. Ich verstehe nicht, weshalb der Hersteller für deine Messungen haften sollte? Ob du dich an deren Empfehlung hältst, oder nicht, ist letztendlich dir selbst überlassen. Wenn Schäden auftreten (auch wenn ich nicht sehen kann, was großartig kaputt gehen kann), ist das natürlich nicht die Schuld des Herstellers, sondern deine eigene. Schließlich bist du derjenige, der die Dinger im Linearbetrieb betreiben will - nicht der Hersteller.
Michael M. schrieb: > Die ganze Zwischenkreisentladung wird nur bei einem Fehlverhalten eines > Technikers (zieht bei laufendem Motor den Stecker) benötigt. > Damit dabei aber keine Person zu Schaden kommt, muss so schnell wie > möglich entladen werden. Im Normalfall wird anders (langsam) entladen. Ich kann leider die beiden Szenarien nicht verstehen. Fehlverhalten, Stecker ziehen und normales Verhalten, Motor ausschalten?? Wo ist da groß der Unterschied, so dass das "langsame Entladen im Normalfall" nicht reicht? Oder soll neben der Person auch noch die Maschine und deren Steuerung gerettet werden? Macht für mich so erst mal keinen Sinn! Und wenn du wirklich im Notfall die Zwischenkreisenergie schnell vernichten mußt, dann erscheint mir die Idee mit dem Lastwiderstand die beste Lösung zu sein. Quasi bei "Not aus" verbrät dieser schnell und wirkungsvoll die Restenerie aus der gesamten Steuerung. Wenn du ihn dann noch mit einem Berührungsschutz versehen hast, dann ist auch eine Personengefährdung nahezu ausgeschlossen. Gruß Rainer
> Erlaubnis? Ist der Hersteller deine Eltern? Der Hersteller spricht > höchstens eine Empfehlung aus. > > Ich verstehe nicht, weshalb der Hersteller für deine Messungen haften > sollte? Ob du dich an deren Empfehlung hältst, oder nicht, ist > letztendlich dir selbst überlassen. Wenn Schäden auftreten (auch wenn > ich nicht sehen kann, was großartig kaputt gehen kann), ist das > natürlich nicht die Schuld des Herstellers, sondern deine eigene. > Schließlich bist du derjenige, der die Dinger im Linearbetrieb betreiben > will - nicht der Hersteller. Wenn der Hersteller sagt, dass seine Module im Linearbetrieb verwender werden können und dabei gehen 100 seiner Module kaputt, dann muss er diese ersetzen. In der Industrie sind Datenblätter (nicht die im Internet erhältlichen) verbindlich.
Michael M. schrieb: >> Erlaubnis? Ist der Hersteller deine Eltern? Der Hersteller spricht >> höchstens eine Empfehlung aus. >> >> Ich verstehe nicht, weshalb der Hersteller für deine Messungen haften >> sollte? Ob du dich an deren Empfehlung hältst, oder nicht, ist >> letztendlich dir selbst überlassen. Wenn Schäden auftreten (auch wenn >> ich nicht sehen kann, was großartig kaputt gehen kann), ist das >> natürlich nicht die Schuld des Herstellers, sondern deine eigene. >> Schließlich bist du derjenige, der die Dinger im Linearbetrieb betreiben >> will - nicht der Hersteller. > > Wenn der Hersteller sagt, dass seine Module im Linearbetrieb verwender > werden können und dabei gehen 100 seiner Module kaputt, dann muss er > diese ersetzen. In der Industrie sind Datenblätter (nicht die im > Internet erhältlichen) verbindlich. Jetzt klinke ich mich auch aus :)
Michael M. schrieb: > Problem 2 ist die sehr hohe Verlustleistung welche bei Vge=10V im > Bereich von 50kW liegt. Für einen Dauerbetrieb ist das natürlich Faktor > 100 zu hoch, bei Kurzzeitbetrieb mit entsprechendem Dutycycle kann ich > allerdings auch hier kein Problem mehr erkennen. Ich schon. Namentlich lokale Überhitzung. Aufgrund der riesigen Leistung und der extrem kurzen Pulse kann davon ausgegangen werden, dass so gut wie keine Energie während des Pulses aus dem Die abgeführt wird. Hinweiß! Wärmeleitung erfolgt nur mit Schallgeschwindigkeit! Jetzt kannst du einfache Thermodynamik Rechnungen anstellen. Un die dabei auftretende Die Temperatur berechnen dazu müsstest du nur irgendwie die Die Größe herausbekommen.
ECL schrieb: > Michael M. schrieb: >> Problem 2 ist die sehr hohe Verlustleistung welche bei Vge=10V im >> Bereich von 50kW liegt. Für einen Dauerbetrieb ist das natürlich Faktor >> 100 zu hoch, bei Kurzzeitbetrieb mit entsprechendem Dutycycle kann ich >> allerdings auch hier kein Problem mehr erkennen. > > Ich schon. Namentlich lokale Überhitzung. Aufgrund der riesigen Leistung > und der extrem kurzen Pulse kann davon ausgegangen werden, dass so gut > wie keine Energie während des Pulses aus dem Die abgeführt wird. > > Hinweiß! Wärmeleitung erfolgt nur mit Schallgeschwindigkeit! > > Jetzt kannst du einfache Thermodynamik Rechnungen anstellen. > > Un die dabei auftretende Die Temperatur berechnen dazu müsstest du nur k > irgendwie die Die Größe herausbekommen. Überhitzung oder lokale Überhitzung? Bei erst würde ja eine kurze Pulszeit Abhilfe schaffen. Falls zweitens dann erklär mir bitte wie diese zustande kommt :-)
Meine erstmal "Überhitzung" das Problem von lokalen Überhitzungen ignorieren wir erstmal. Berechne doch einfach mal ob du mit deinem Treiber überhaupt in der Lage bist Pulse zu erzeugen, die das Die nicht rösten. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass bei solch kurzen Pulsen Wärmeleitung vernachlässigt werden muss.
ECL schrieb: > Meine erstmal "Überhitzung" das Problem von lokalen Überhitzungen > ignorieren wir erstmal. > Berechne doch einfach mal ob du mit deinem Treiber überhaupt in der Lage > bist Pulse zu erzeugen, die das Die nicht rösten. > > Ich wollte nur darauf hinweisen, dass bei solch kurzen Pulsen > Wärmeleitung vernachlässigt werden muss. Werde mir noch die die Größe besorgen und die Temperaturerhöhung pro Puls berechnen. Ich denke die generelle Überhitzung müsste beherrschbar sein. Die Verlustleistung liegt ca. bei 50kW und die minimale Einschaltdauer 10us. =0.5J. Das Modul kann eine Leistung von über 1kW abführen. Somit wären, solange die 10us Pulse nicht zu viel Pulsenergie sind, 2kHz Pulse möglich. Danke.
Michael M. schrieb: > Anscheinend hast du Erfahrungen/Wissen bezüglich Halbleiter, Ja, aber nicht mit IGBTs, da mische ich mich jetzt nicht ein. Das ganze hier kommt mir eh langsam komisch vor. "Wenn ein Techniker bei laufendem Motor den Stecker zieht". Wo sind dann berührbare, blanke und hochspannungsführende Kontakte?
der schreckliche Sven schrieb: > Ja, aber nicht mit IGBTs, da mische ich mich jetzt nicht ein. Dachte ich mir bereits.. der schreckliche Sven schrieb: > Das ganze hier kommt mir eh langsam komisch vor. "Wenn ein Techniker bei > laufendem Motor den Stecker zieht". Wo sind dann berührbare, blanke und > hochspannungsführende Kontakte? Ja okay da muss ich dir recht geben. Da es sich hierbei um eine Abschlussarbeit handelt wurde vielleicht nicht jedes Detail veröffentlicht. Bitte um Verständnis ;-) Nichtsdestotrotz muss im Notfall wie z.B Kabel abstecken oder öffnen des Gehäuses der Zwischenkreis entladen werden. Unabhängig davon ob nun blanke Kontakte mit einem Din-Normfinger berührbar sind oder nicht. Die Problemstellung als solche besteht und an dieser kann ich auch nichts ändern. Darum bitte ich euch nicht mehr auf dieser herumzureiten.
der schreckliche Sven schrieb: > Ja, aber nicht mit IGBTs, da mische ich mich jetzt nicht ein. > Das ganze hier kommt mir eh langsam komisch vor. "Wenn ein Techniker bei > laufendem Motor den Stecker zieht". Sag ich ja...anscheinend wird hier vielleicht bei einer der hinreichend bekannten, unsinnigen Master-Arbeits-Themen mit der Vokabel "personenschutz" die Forderung nach einer völlig unrealistischen Schaltungs"verbesserung" begründet! Auch wenns lang her ist, erinnere ich mich immer wieder gerne an Situationen, wo Kommilitonen und ich einem Lehrstuhlinhaber Unsinnigkeiten in seinen Prüfungsaufgaben nachweisen konnten. Nach z.T. irrwitzigen Diskussionen wurde uns dann meist ein Job angeboten, was natürlich vergeblich war, da wir alle schon ordentliche HIWI-Jobs hatten...heutzutage mußt du halt den Sicherheitsbereich eines Flughafens knacken...dann winkt natürlich auch nicht mehr ein HiWi-Job :-) Sorry, aber die späte Stunde verlangt etwas Entspannung. Gruß Rainer
guest...Rainer schrieb: > der schreckliche Sven schrieb: >> Ja, aber nicht mit IGBTs, da mische ich mich jetzt nicht ein. >> Das ganze hier kommt mir eh langsam komisch vor. "Wenn ein Techniker bei >> laufendem Motor den Stecker zieht". > > Sag ich ja...anscheinend wird hier vielleicht bei einer der hinreichend > bekannten, unsinnigen Master-Arbeits-Themen mit der Vokabel > "personenschutz" die Forderung nach einer völlig unrealistischen > Schaltungs"verbesserung" begründet! > > Auch wenns lang her ist, erinnere ich mich immer wieder gerne an > Situationen, wo Kommilitonen und ich einem Lehrstuhlinhaber > Unsinnigkeiten in seinen Prüfungsaufgaben nachweisen konnten. Nach z.T. > irrwitzigen Diskussionen wurde uns dann meist ein Job angeboten, was > natürlich vergeblich war, da wir alle schon ordentliche HIWI-Jobs > hatten...heutzutage mußt du halt den Sicherheitsbereich eines Flughafens > knacken...dann winkt natürlich auch nicht mehr ein HiWi-Job :-) > Sorry, aber die späte Stunde verlangt etwas Entspannung. > Gruß Rainer Naja es gibt mehrere Situationen in denen eine schnelle Notentladung gewünscht wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine solche Notentladung durchgeführt wird und dabei einen Personenschaden verhindert, welcher sonst aufgetreten wäre, ist meiner Meinung nach verschwindend gering. Die Lösung über die IGBT`s mag zwar vielleicht unrealistisch sein (das versuche ich immer noch zu klären), die Forderung stammt aber vom Gesetzgeber. Somit ist die Aufgabe zumindest nicht "aus der Luft gegriffen" sondern muss wirklich umgesetzt werden. Das steigert meine Motivation, wie man hier nur unschwer erkennen kann, enorm. :-)
guest...Rainer schrieb: >> Die ganze Zwischenkreisentladung wird nur bei einem Fehlverhalten eines >> Technikers (zieht bei laufendem Motor den Stecker) benötigt. >> Damit dabei aber keine Person zu Schaden kommt, muss so schnell wie >> möglich entladen werden. Im Normalfall wird anders (langsam) entladen. Also noch einmal zum Notfall. Wenn wirklich davon ausgegangen wird, dass quasi ein Fachmann (Techniker) einen unzulässigen und potentiell gefährlichen Zustand der Anlage erzeugt, dann würde ich z.B. den Motorstecker sichern! Da ist allerhand denkbar, was kaum auf den Geldbeutel drückt. Da ja durch "normale" Abschaltung offensichtlich der Personenschutz gewährleistet ist, warum nicht Versuchen, die langsame Abschaltung im Fehlerfall schneller zu machen oder ist deine angegebene Schaltung die langsame?? Viel Spass weiterhin! Gruß Rainer
Was spricht dagegen, alle 3 Phasen phasengleich (und damit Ausgangsspannungs/stromlos) mit höchstmöglicher Frequenz schalten zu lassen, so dass die Schaltverluste (also v.a. das Umladen der Kapazitäten) den ZK entladen? Das vernichtet bei solchen IGBT-Klötzen leicht zweistellige W, und zwar auf artgerechte Weise.
Michael M. schrieb: >> Erlaubnis? Ist der Hersteller deine Eltern? Der Hersteller spricht >> höchstens eine Empfehlung aus. >> >> Ich verstehe nicht, weshalb der Hersteller für deine Messungen haften >> sollte? Ob du dich an deren Empfehlung hältst, oder nicht, ist >> letztendlich dir selbst überlassen. Wenn Schäden auftreten (auch wenn >> ich nicht sehen kann, was großartig kaputt gehen kann), ist das >> natürlich nicht die Schuld des Herstellers, sondern deine eigene. >> Schließlich bist du derjenige, der die Dinger im Linearbetrieb betreiben >> will - nicht der Hersteller. > > Wenn der Hersteller sagt, dass seine Module im Linearbetrieb verwender > werden können und dabei gehen 100 seiner Module kaputt, dann muss er > diese ersetzen. > In der Industrie sind Datenblätter (nicht die im Internet erhältlichen) verbindlich. Du als Lernender weißt also was "in der Industrie" üblich ist. Interessanter Gedanke. btw: gibt es andere Datenblätter als die im Internet? nur so als kleine Idee: Microchip (die, die Atmel gekauft haben) haben einen Bug in einer ihrer Prozessoren, der dazuführt, das gelegentlich die deadtime einer Halbbrücke... vergessen wird. JA - die wissen davon und ja, der Fehler ist eingestanden. Aber erst 2 Jahre (nachdem wir sie drauf aufmerksam gemacht haben und (nicht nur deswegen) Microchip auf die schwarze Liste gekommen ist) wirde der Fehler in einem Errata veröffentlicht. Bis dato wird das defekte Silizium ausgeliefert (es gibt einen Workaround) So. Und Du meinst, das wir die rechtlich verantwortlich machen hätten können? Überlege Deine Worte gut - wenn Du überhaupt noch antwortest. >Die Lösung über die IGBT`s mag zwar vielleicht unrealistisch sein (das >versuche ich immer noch zu klären), die Forderung stammt aber vom >Gesetzgeber. Der meint tatsächlich Du sollst die IGBTs mit unkontrolliertem Kabum zerstören, damit ein technischer was auch immer keinen Schaden abbekommt? >Somit ist die Aufgabe zumindest nicht "aus der Luft gegriffen" sondern >muss wirklich umgesetzt werden. Das steigert meine Motivation, wie man >hier nur unschwer erkennen kann, enorm. :-) Nenne die Gesetzesstelle mitsamt Zeitvorgaben und Deinen IGBTs wird ein längeres Leben beschert und Deinen abstrusen Gedanken ein Ende bereitet. Ich würd halt Stecker verwenden, die so gebaut sind das es keine Möglichkeit gibt vorsätzlich an blanke Teile zu kommen. Inkl. Gehäsueschalter, der die Anlage deaktiviert und langsam (binnen 30s) kontroliert entlädt.... MiWi
MiWi schrieb: > Ich würd halt Stecker verwenden, die so gebaut sind das es keine > Möglichkeit gibt vorsätzlich an blanke Teile zu kommen. Jede industrielle Steckverbindung verhindert Berührung mit stromführenden Teilen, zumindest, wenn das "weibliche" das ist! Wenn jemand Anlagen mit stromführenden Male-Steckern ausführen sollte, dann ist die Gefährdung durch den Zwischenkreis wohl zweitrangig. Man, wir sind doch mittlerweile weit weg von der ursprünglichen Frage und der TO lacht sich entweder kaputt, was ich verstehen könnte...oder er scheißt sich wegen seiner Abschlußarbeit ins Hemd! Zu Recht!!! Gruß Rainer
guest...Rainer schrieb: > Also noch einmal zum Notfall. Wenn wirklich davon ausgegangen wird, dass > quasi ein Fachmann (Techniker) einen unzulässigen und potentiell > gefährlichen Zustand der Anlage erzeugt, dann würde ich z.B. den > Motorstecker sichern! Da ist allerhand denkbar, was kaum auf den > Geldbeutel drückt. Da ja durch "normale" Abschaltung offensichtlich der > Personenschutz gewährleistet ist, warum nicht Versuchen, die langsame > Abschaltung im Fehlerfall schneller zu machen oder ist deine angegebene > Schaltung die langsame?? Die Situation mit dem Stecker war nur EIN Beispiel. Es gibt mehrere Fehlerfälle in denen eine schnellere Entladung gewünscht ist. Die normale Entladeschaltung ist nicht in allen von diesen Fehlerfällen funktionsfähig/schnell genug. Darum eine zweite, schnelle Entladung. Die IGBT`s sind immer funktionsfähig in diesen Fehlerfällen. Das ist die schnelle Entladung. 1ms war nur ein Vorschlag. Wenn das ganze 10ms dauert habe ich auch kein Problem damit. WinMaw schrieb: > Was spricht dagegen, alle 3 Phasen phasengleich (und damit > Ausgangsspannungs/stromlos) mit höchstmöglicher Frequenz schalten zu > lassen, so dass die Schaltverluste (also v.a. das Umladen der > Kapazitäten) den ZK entladen? Das vernichtet bei solchen IGBT-Klötzen > leicht zweistellige W, und zwar auf artgerechte Weise. Die Gatetreiber werden leider von einer separaten Niederspannungsversorgung gespeist. Diese wird auch nicht aus HV generiert. Leider. Ansonsten wäre das die wahrscheinlich schönste Lösung. MiWi schrieb: > Du als Lernender weißt also was "in der Industrie" üblich ist. > Interessanter Gedanke. Können wir uns bitte in diesem TECHNISCHEN Forum wieder um die TECHNIK kümmern? Nur weil man selber keine Lösung weiß andere versuchen schlecht zu machen finde ich nicht sehr angebracht. Aber zu deiner Frage: Ich als Lernender mache meine Arbeit zusammen mit einer Firma. Kann dich also beruhigen. Die Aussage stammt von Leuten aus der Industrie. MiWi schrieb: > btw: gibt es andere Datenblätter als die im Internet? Nein aber per Email. Bei grösseren Stückzahlen wird das ganze etwas anders gehandhabt. (Zitat von Firma. Ich als Lernender kann das ja nicht wissen ;-)) MiWi schrieb: > So. Und Du meinst, das wir die rechtlich verantwortlich machen hätten > können? Überlege Deine Worte gut - wenn Du überhaupt noch antwortest. Bei den richtigen Stückzahlen und Verträgen wird das möglich, ja. MiWi schrieb: > Nenne die Gesetzesstelle mitsamt Zeitvorgaben und Deinen IGBTs wird ein > längeres Leben beschert und Deinen abstrusen Gedanken ein Ende bereitet. Wenn ich das könnte, dann hätte ich Jura studiert und nicht Elektronik. MiWi schrieb: > Der meint tatsächlich Du sollst die IGBTs mit unkontrolliertem Kabum > zerstören, damit ein technischer was auch immer keinen Schaden > abbekommt? Er meint nur von dem Zwischenkreis darf keine Gefahr ausgehen. Ich habe nie von einem unkontrollierten Kabum gesprochen. Ich bin auf der Suche nach einer kontrollierten Entladelösung aber wie es scheint sind hier (fast) nur Juristen/ Leute mit Korrekturdrang unterwegs. MiWi schrieb: > Ich würd halt Stecker verwenden, die so gebaut sind das es keine > Möglichkeit gibt vorsätzlich an blanke Teile zu kommen. Inkl. > Gehäsueschalter, der die Anlage deaktiviert und langsam (binnen 30s) > kontroliert entlädt.... Ein gezogener Stecker ist nur EINE Möglichkeit. Natürlich werden sichere Stecker mit Verriegelung und Meldekontakt verwendet. Es gibt einige weitere Fälle in denen eine schnelle Entladung gewünscht wird. Diese habe ich allerdings nicht geschildert da sich dieser Thread mit IGBT`s beschäftigt und nicht mit Systemdesign.. guest...Rainer schrieb: > Jede industrielle Steckverbindung verhindert Berührung mit > stromführenden Teilen, zumindest, wenn das "weibliche" das ist! Wenn > jemand Anlagen mit stromführenden Male-Steckern ausführen sollte, dann > ist die Gefährdung durch den Zwischenkreis wohl zweitrangig. > Man, wir sind doch mittlerweile weit weg von der ursprünglichen Frage > und der TO lacht sich entweder kaputt, was ich verstehen könnte...oder > er scheißt sich wegen seiner Abschlußarbeit ins Hemd! Zu Recht!!! > Gruß Rainer Wie gesagt. Wurde von mir nie erwähnt, weil es für die eigentliche Problemlösung nicht von Bedeutung ist. Natürlich werden am Inverter ausgangsseitig nur Buchsen verwendet! Können wir bitte zu der Ursprungsfrage zurückkehren? Ansonsten bitte einfach einen weiteren Thread zum Thema Systemdesign oder Jura erstellen. Nur weil keiner eine technische Lösung hat so vom Thema abzuschweifen ist nicht zielführend und gehört auch nicht in dieses Forum!
Michael M. schrieb: > > MiWi schrieb: >> Du als Lernender weißt also was "in der Industrie" üblich ist. >> Interessanter Gedanke. > > Können wir uns bitte in diesem TECHNISCHEN Forum wieder um die TECHNIK > kümmern? Nur weil man selber keine Lösung weiß andere versuchen schlecht > zu machen finde ich nicht sehr angebracht. Zum Verständnis: Ich habe keine Lösung auf Dein Problem so wie DU es lösen willst weil ich schon genügend IGBTs sterben habe sehen die genau so betrieben (Ptot im Chip) worden sind. Und das habe ich Dir versucht klar zu machen - mit der Aufforderung selber zu suchen - und auch mit den Richtwerten, mit denen Du dennoch solche IGBTs linear betreiben kannst. Andere und auch ich haben hier (ich unter diesem Nick) auch schon genügend in anderen Threads zu vergleichbaren Problemen mit elektronischen Lasten in diesen Größenordnungen gepostet. Andere haben Dir auch schon ganz simple mit "nimm einen Lastwiderstand" geantwortet und auch erklärt, warum Dein Ding mit den gegebenen Voraussetzungen nicht serientauglich ist. DU bist der, der diese Lösungen mit "ich will aber nicht", dabei bildlich gesprochen mit beiden Füßen wie Rumpelstilzchen am Boden herumstampfend schlicht und einfach nicht umsetzen will. Und Deine Reaktionen zeigen auch, das Du das einfach nicht verstehst warum es nicht geht. Deine Ignoranz gegenüber Hotspots am Die sind ja direkt beängstigend (zumindest für die IGBTs, mir ist das eh egal) Komm Du mir und vielen anderen hier in diesem Thread also nicht mit dem, das man selber keine Lösung weiß. Du willst sie nicht weil es eh nur so wie Du es willst gehen soll. Und gib um Gottes Willen für Deine berufliche Zukunft diesen Thread nicht als Referenz an, denn Du stehst da ziemlich nackert da und ich würde Dich nach dem Lesen nicht in meiner Firma haben wollen. Sorry, aber es ist so. Hier waren schon andere unterwegs, mit denen ich gerne arbeiten würde und wenn es Projekte (GaN) gibt werde ich die auch diesbezüglich anschreiben. Um es also langsam und extra für Dich zum Mitschreiben auf den Punkt zu bringen: 1/1000 - 1/10000 des max. Pulsstroms sind - je nach IGBT auch im Linearbetrieb empirisch getestet zerstörungsfrei und über viele Zyklen möglich. Bei Deinen 350A kannst Du dir also selber ausrechnen was geht. Wie das mit Deiner Entladezeit und Ansteuerung machbar ist muß Du selber wissen. Und warum das so ist darfst Du auch selber Recherchieren. Wieso sollte jemand, der alles Supergeheim macht und sich in nebulöse Argumente wie "die Industrie" flüchtet Dir diese - zugegeben mühsame, weil Verständnis in Echtzeit erfordernde - Arbeit abnehmen. MiWi
MiWi schrieb: > Und gib um Gottes Willen für Deine berufliche Zukunft diesen Thread > nicht als Referenz an, denn Du stehst da ziemlich nackert da und ich > würde Dich nach dem Lesen nicht in meiner Firma haben wollen. Sorry, > aber es ist so. Aus meiner Sicht ist es besser zu versuchen ein Problem zu lösen anstelle von sofort aufgeben. Arbeite schon seit längerer Zeit in dieser Firma und die Erfahrung hat gezeigt, dass sehr viele auf den ersten Blick "unlösbare" Aufgaben mit genügend Geduld dennoch lösbar sind. Würde gerne ein bestimmtes Niveau in diesem Thread beibehalten und antworte deshalb nur noch auf die technischen Beitrage. MiWi schrieb: > Andere haben Dir auch schon ganz simple mit "nimm einen Lastwiderstand" > geantwortet und auch erklärt, warum Dein Ding mit den gegebenen > Voraussetzungen nicht serientauglich ist. Das finde ich auch eine schöne Lösung. Allerdings kann ich nicht bei dem Thema "Linearbetrieb von IGBT`s" mit "dann nimm doch hald einen Widerstand" antworten. MiWi schrieb: > Andere und auch ich haben hier (ich unter diesem Nick) auch schon > genügend in anderen Threads zu vergleichbaren Problemen mit > elektronischen Lasten in diesen Größenordnungen gepostet. MiWi schrieb: > 1/1000 - 1/10000 des max. Pulsstroms sind - je nach IGBT auch im > Linearbetrieb empirisch getestet zerstörungsfrei und über viele Zyklen > möglich. Alle Threads beziehen sich auf einen dauerhaften Linearbetrieb. Die Umstände bei einem Kurzzeitigen Linearbetrieb sind komplett andere. MiWi schrieb: > Wieso > sollte jemand, der alles Supergeheim macht und sich in nebulöse > Argumente wie "die Industrie" flüchtet Dir diese - zugegeben mühsame, > weil Verständnis in Echtzeit erfordernde - Arbeit abnehmen. Bitte um etwas mehr Niveau :-)
WinMaw schrieb: >> Was spricht dagegen, alle 3 Phasen phasengleich (und damit >> Ausgangsspannungs/stromlos) mit höchstmöglicher Frequenz schalten zu >> lassen, so dass die Schaltverluste (also v.a. das Umladen der >> Kapazitäten) den ZK entladen? Das vernichtet bei solchen IGBT-Klötzen >> leicht zweistellige W, und zwar auf artgerechte Weise. Darauf Michael: > Die Gatetreiber werden leider von einer separaten > Niederspannungsversorgung gespeist. Diese wird auch nicht aus HV > generiert. Leider. Ansonsten wäre das die wahrscheinlich schönste > Lösung. Wenn ich das richtig verstehe, dann verstehst Du das falsch... IMHO meinte WinMaw die Verluste, die durch das Schalten entstehen. (Auch stromlos entstehen beim Schalten Verluste - wie WinMaw sagte, müssen die Kapazitäten der Schalter immer wieder umgeladen werden.) Und nicht, die ZK-Kapazität über einen möglichen daran "saugenden" Wandler für die Gatespannungen zu entleeren. (Welcher ja nicht vorhanden ist.) Daran (WinMaws Vorschlag) hatte auch ich schon einmal gedacht. Nur schmeck(t)en mir die 10µs minimale Einschaltdauer nicht. Es wäre trotzdem möglich - mit "aufgeweichter" Beschränkung, wie lange die Entladung maximal dauern dürfte. Also etwas länger dauernd, und allein die Schaltverluste nutzen? Oder doch je einen OPV pro untersten Schalter, und dadurch auch in der Leitendphase (die ja >= 10µs ist) etwas erreichen? Ersteres wäre wohl völlig ungefährlich für die Bricks, zweiteres müßte schon gut durchdacht werden - ginge aber wohl weit schneller. Oder rede ich eh nur Unsinn (der niemanden interessiert)?
IG(BT) schrieb: > Wenn ich das richtig verstehe, dann verstehst Du das falsch... > > IMHO meinte WinMaw die Verluste, die durch das Schalten entstehen. > (Auch stromlos entstehen beim Schalten Verluste - wie WinMaw sagte, > müssen die Kapazitäten der Schalter immer wieder umgeladen werden.) Ja du hast recht. Da habe ich WinMaw falsch verstanden. Finde den Ansatz sehr gut und habe es eben simuliert. Leider dauert der Entladevorgang (schätzungsweise da erst 20ms simuliert) über 5s. Für meine Anwendung ist das leider zu lange. IG(BT) schrieb: > Daran (WinMaws Vorschlag) hatte auch ich schon einmal gedacht. > Nur schmeck(t)en mir die 10µs minimale Einschaltdauer nicht. > Es wäre trotzdem möglich - mit "aufgeweichter" Beschränkung, > wie lange die Entladung maximal dauern dürfte. Vorzugsweise unter 10ms. Ich denke einige ms mehr stellen kein Problem dar aber alles über 30ms ist definitiv zu lange. IG(BT) schrieb: > Oder doch je einen OPV pro untersten Schalter, und dadurch auch > in der Leitendphase (die ja >= 10µs ist) etwas erreichen? Die OP`s + Schaltung benötigen leider wieder Platz und Geld. Zudem würde dann ja die komplette Verlustleistung ja nur an einem der IGBT`s anfallen. Bei dem Ansatz mit einer konstanten Gatespannung für 10us siehst du gar keine Chance? Auf Grund des PTC Verhaltens von Vge zu Id würde sich der Strom von selbst in gewissen Grenzen halten. Bin gerade dabei das ganze thermisch zu simulieren und solange es keine hotspots auf dem chip gibt, scheint es vielversprechend. Die Verlustleistung welche in den 10us anfällt, würden den chip um ~50°C erwärmen. (Die 50° beziehen sich auf ein weniger leistungsstarkes Modul von welchem ich gerade ein thermisches Modell hatte. Bei meinem Modul wahrscheinlich noch weniger aber das wird die Simulation zeigen) Leider habe ich keine Ahnung wo im Chip die Verlustwärme entsteht. Wenn 90% der Leistung auf 10% der Chipfläche anfallen, dann sehe ich auch keine Chance. Das versuche ich allerdings immer noch erfolglos zu klären. IG(BT) schrieb: > Oder rede ich eh nur Unsinn (der niemanden interessiert)? Nein keineswegs. Einer der wenigen technischen Beiträge (und dann noch ein guter!). Vielen Dank für deinen Beitrag! Gruss, Michael
Aus der Praxis kann ich Dir nur sagen, dass ein 800µF Folienkondensator ausreicht (angeschlossen an ein 10A/400V Netzteil), ein 600A IGBT Modul zu schrotten. Du brauchst nur Top und Bottom gleichzeitig einschalten.
defekt schrieb: > Aus der Praxis kann ich Dir nur sagen, dass ein 800µF > Folienkondensator > ausreicht (angeschlossen an ein 10A/400V Netzteil), ein 600A IGBT Modul > zu schrotten. Du brauchst nur Top und Bottom gleichzeitig einschalten. Da reicht noch viel weniger.. Hast du auch eine Idee aus der Praxis wie ich den Zwischenkreis entladen kann ohne dabei die IGBT`s zu zerstören?
Schönen guten Morgen, sehr geehrter Herr "M.", Schönen guten Morgen auch Ihnen, den zahlreichen lieben und fleißigen Mitforisten! Bleiben wir einstweilen einfach mal förmlich beim "Sie". Sie, Herr "M." wünschen, wie ich verstehe also die Entladung zweier Kapazitäten von rund 1400uF bei 450V, davon zumindest die Erste vollständig, die Zweite in kurzer(?) Abfolge, über jeweils 3 (?) IGBT's (ungenannter Bauart, unbekannter Ansteuerung) in Serie, jeweils in ca. 1ms zu vollziehen. Sie wären jedoch auch mit einer Entladezeit von jeweils 10ms noch leidlich zufrieden. Auch schrieben Sie, daß ein ohmscher Lastwiderstand für Sie hierbei nicht in Frage käme. Habe ich Sie soweit richtig verstanden? Diese Eckdaten klingen mir nämlich (lassen wir die KFZ mal außen vor) gar nicht so unvertraut. Wäre Ihnen statt des von Mitforisten dringlich angeratenen aber von Ihnen kategorisch abgelehnten ohmschen Lastwiderstandes ggf. eine Funkenentladungsstrecke (z.B. Edelgas, mit viel Xenon oder so) genehm? Das würde die Sache einfacher machen, man müsste dieses jedoch kommunizieren. Und die 10 ms - naja man könnte es immer noch TTL/Sync-Rundum-Sorglos-Paket nennen? Besser als nichts! Das ist Ihre Entwicklungsarbeit, anspruchsvoll und nicht von heute auf morgen zu erledigen, schon gar nicht mit halben Infos in einem Forum. Sie werden dafür bezahlt, ich und die meisten anderen sind hier, rein aufgrund ihrer Begeisterung für Technik. Ich hatte meine Hilfe freundlich angeboten. Meine Daten habe Sie noch? Naja, bis zur Messe sind ja noch ein par Monate Zeit. Ihnen und allen Mitforisten alles Gute und viel Erfolg, mit freundlichem Gruß, Ekkehard Loesti
Sehr geehrter Herr Loesti, Wie bereits erwähnt ist es nicht meine bezahlte Entwicklungs- sondern eine Abschlussarbeit :-) Entladen werden müssen 400uF bei 850V (oder eben 2 mal 400uF bei 425V) Die Bauart darf ich leider in einem Forum nicht nennen, bei den Treibern hingegen handelt es sich um handelsübliche Modelle (deren Type darf ich leider auch nicht nennen). Meine Vorgaben in erster Linie ist ein entladen über die vorhandenen Bauteile. Damit fällt leider auch die von Ihnen genannte Funkenentladungsstrecke außer betracht. Bereits am Anfang habe ich geschrieben, dass ich lediglich an den auftretenden Effekten interessiert bin und mir keine fertige Lösung von einem der Forenmitglieder erwarte. Schließlich ist es meine Arbeit! Da ich mich bezüglich diesem Thema bisher an keinen Entwickler/ Firma gewendet habe (und auch nicht werde da es meine Arbeit ist), wüsste ich auch nicht woher ich Ihre Kontaktdaten haben sollte. Interessante Vorstellung, wäre aber bestimmt eine der ersten Abschlussarbeiten welche auf einer Messe präsentiert wird :-) Freundliche Grüsse, Michael
Das Thema wurde am 02.03. erstellt. Gibt es mittlerweile Neuigkeiten bzw neue Erkenntnisse?
@Michael M. (Gast) >In einem solchen Fall geht es um Personenschutz und der Zwischenkreis >muss schnell entladen werden. Totaler Quark. An einen Zwischenkreis kommt von außen keiner ran, erst recht nicht bei einer Notabschaltung. Wenn dann ein QUALIFIZIERTER Mensch das Ding aufschraubt, gelten selbstverständlich die 5 Sicherheitsregeln, erst recht bei dicken Kondensatoren. Da braucht es im Normalfall keine Selbstentladung, die ist eher Luxus. >Extra für diesen (wahrscheinlich nie auftretenden Fall) einen >Leistungswiderstand zu verbauen finde ich nicht unbedingt zielführend. Jaja, Generation Smartphone . . .
Mit IGBT habe ich mich in der Hinsicht nicht gespielt, aber bei FET hats mich da schon gehabt. Wer schon mal Power Distribution Switches bauen musste, kennt das Problem - das ist ein sehr ähnliches Problem, das schalten von kapazitiven Last bzw. Laden von Kapazitäten. Die Dinger starben mir weit INNERHALB der SOA. Ich habe ein ganzes Säckchen defekte FET hier. Da sind 100A / 100V FET bei 60V und 5A in wenigen ms gestorben. In den Griff bekommen habe ich das unter Hilfestellung des Herstellers und durch Versuchsreihen. Daher das Säckchen, das hier als Warnung hängt. Also: Wenn breit vor einem Lineabetrieb von IGBT gewarnt wird, und wenig Literatur dazu vorhanden ist, liegt der Verdacht nahe, dass das so nicht so einfach sein wird. Daher mein Rat: Fange mit Versuchen an, und starte hurtigst die Anfragen beim Hersteller. Und formuliere die vorsichtig, dein Vorhaben so zu erläutern wie du es hier getan hast, wird höchstens Ablehnung zur Folge haben. Ich tippe auf: Zuviel versprochen, und jetzt muss man liefern. BTDT ;-) PS: Thema einer Abschlussarbeit kann auch eine fachlich fundierte Begründeung sein, warum ein bestimmtes Problem so nicht lösbar ist. Ist das gut gemacht, gibts auch eine gute Note.
Michael M. schrieb: > Da reicht noch viel weniger.. > Hast du auch eine Idee aus der Praxis wie ich den Zwischenkreis entladen > kann ohne dabei die IGBT`s zu zerstören? Mit SMD FETs und Widerständen, stromgeregelt und ein NTC zur Überwachung der Temperatur.
Und ich sage noch einmal - neben aller Bedenken der Sinnhaftigkeit dieser Zwischenkreis-Entladegeschichte - du verrennst dich da in die falsche Idee vom Linearbetrieb eines Halbleiters. Klar, wenn die Schaltflanke zu langsam ist, dann rödelst du recht lange, zu lange!, im linearen Bereich herum...und das nimmt der Halbleiter eben einfach übel, sofern er nicht für diese Betriebsart ausgelegt ist! Und diese IGBT's sind nicht für linearen Betrieb ausgelegt. So einfach... Trotzdem viel Erfolg für deine Arbeit! Gruß Rainer
Hallo, keine Ahnung, ob der OP das Thema hier noch liest. Ich würde da erstmal wie folgt rangehen: Wenn die 140J in 10ms umgesetzt werden sollen, kann man vereinfacht davon ausgehen, dass in dieser kurzen Zeit nur wenig Wärmeenergie den Halbleiter Richtung Kühlkörper verlässt. Einen Siliziumwürfel von 1cm Kantenlänge, also ein Kubikzentimeter, würde man dabei um 85K aufheizen. Da die Verlustleistung im Chip aber nicht gleichmäßig anfällt, würde ich davon ausgehen, dass ein 1cm³-Chip diesen Schock ziemlich sicher nicht überlebt. Sind in dem verwendeten Modul also weniger als 1cm³ Silizium verbaut, kann man an dieser Stelle schon aufhören und auch leicht begründen, warum es nicht gehen kann. Ist deutlich mehr Silizium verbaut, muss man tiefer gehen und dann wird es komplex. Noch ein Gedanke zu den 10µs Mindesteinschaltzeit: Bekommt man mit so einem kurzen Puls den IGBT überhaupt voll auf? Wie steil sind denn im Normalbetrieb die Schaltflanken? Je nach Gate-Widerstand, kommt man in dieser Zeit nichtmal oder nur kurz über den zero crossover point. Mit vielen 10µs-Pulsen würden sich dann doch wieder Hotspots bilden. Auch wichtig: Pulst man länger und schaltet zyklisch z.B. 1000A ab, darf man nicht vergessen, dass da u.U. an den Streuinduktivitäten Spannungen entstehen, die die 650V überschreiten. Michael
Michael S. schrieb: > Michael Hi Michael, deine Überlegungen in allen Ehren, aber wir reden über Kondensatoren, die auf ca. 800V aufgeladen sind und in wenigen mS entladen werden sollen. Auch wenn da schon die Idee einer linearen Betriebsart völlig baden geht...Radio Eriwan würde sagen: Im Prinzip ja...und ich sagen, Im Prinzip nein. Was willst du da mit lächerlichen Siliziumwürfelberechnungen??? Besuch mal ein Institut für Halbleitertechnik- ach nein, Vorlesung für Halbleitertechnik, dann kannst du dich mit deinem Master bei SolarWorlds mit jungen 25 und 10 Jahren Berufserfahrung bewerben...aber bitte nicht mit profunden Kenntnissen in Betriebssystem-Programmierung! (Hello World) Also guten Abend, Gruß Rainer
guest...Rainer schrieb: > Michael S. schrieb: >> Michael > > Was willst du da mit lächerlichen Siliziumwürfelberechnungen??? Mein Ansatz ist der, dass ich im ersten Schritt mit einer einfache Überlegung erstmal klären möchte, ob die Idee des OPs überhaupt eine Chance hat. Dazu nehme ich die umzusetzende Energie (140J), die ja bekanntlich vollständig in den IGBTs abgebaut werden soll. Dann berechne ich damit, um wieviel Grad diese Energie die verbaute Siliziummenge im Modul erhitzen würde. Diese Rechnung ist einfach. Da der OP auch Thermosimulationen machen kann, kann er da sogar genauer werden. Überschreitet der IGBT mit dieser simplen Rechnung schon die zulässige Chiptemperatur, kann man sich alles weitere sofort sparen und auch sehr einfach begründen, warum. Mein Ansatz taugt NICHT, um zu sagen, dass die Idee des OPs funktionieren wird. Mein Ansatz taugt nur dazu, um zu unterscheiden, ob es definitiv nicht geht oder ob es sich lohnen könnte, genauer hinzuschauen. Im letzteren Fall muss man aber alle anderen halbleiterspezifischen Dinge berücksichtigen, die ja hier schon ausreichend diskutiert wurden. Michael
Hallo Herr M., Da sind Sie ja doch wieder da, ich zweifle nach wie vor, denn hätten Sie sich mit den vorgeblichen Kenndaten Ihres Projektes wirklich auseinandergesetzt, so würden Sie so etwas nicht schreiben: Michael M. schrieb: > Entladen werden müssen 400uF bei 850V (oder eben 2 mal 400uF bei 425V) "Abschlussarbeit" wollen wir da doch mal nicht wörtlich nehmen! Trotz alledem viel Glück & Gruß, Loesti
Grotesk ist alleine schon die Idee 150J (oder 80 oder 800) auf IGBTs zu dumpen! Technisch würde man hierbei doch einfach ein Stecksystem mit nachlaufendem Kontakt (gibt es für nahezu alle Industriesysteme) einsetzen und mit einem Sensor hieran im "Störfall" die Energie über die verbleibenden Kontakte dumpen. Den Rest würde dann die Leitungsinduktivität und Funkenstrecke (!-) erledigen und dem "unvorsichtigen Mechaniker" würde hierbei nichts ernstliches passieren, wenngleich er dieses sicherlich trotzdem nur einmal täte. Ein sehr wohlgemeinter Rat: Passen Sie bei derlei "Experimenten" mit jeglichen Halbleitern bitte höllisch auf, daß nichts ins Augen geht! Nehmen Sie das wörtlich! Das ist noch sehr viel gefährlicher als 400V.
@ Ekki Loesti (Gast) >Grotesk ist alleine schon die Idee 150J (oder 80 oder 800) auf IGBTs zu >dumpen! Nicht viel schlimmer als die Verdenglischung des Verbs dump. Was spricht gegen das überaus etablierte deutsche Verb "entladen"?
Falk B. schrieb: > @ Ekki Loesti (Gast) > >>Grotesk ist alleine schon die Idee 150J (oder 80 oder 800) auf IGBTs zu >>dumpen! > > Nicht viel schlimmer als die Verdenglischung des Verbs dump. Was spricht > gegen das überaus etablierte deutsche Verb "entladen"? Ach mei... jetzt stelzt sich der Ekki Loesti durch seine Wortwahl in der Sprache herum... mal anders zu lesen als das übliche Hickhack... und dann paßt es Dir schon wieder nicht. Der schreibt so und Du hast ihn verstanden, also was solls. MiWi
@Falk: Hallo, Falk B. schrieb: > Nicht viel schlimmer als die Verdenglischung des Verbs dump. Was spricht > gegen das überaus etablierte deutsche Verb "entladen"? Das wäre in diesem Zusammenhang physikalisch nicht treffend. Wesentlich ist hier nämlich nicht, daß eine LADUNG vermittels eines Stromes "entladen" werden soll, sondern, daß eine ENERGIE vermittels eines Stromes unter Spannung auf ein anderes Objekt unter Vergeudung und in schädlicher Weise transferiert werden soll. Dort wo eine Sprache kein treffendes Wort besitzt, nehme man sich eines aus der Nachbarsprache und integriere es entsprechend grammatikalisch. So wird es seit Jahrtausenden praktiziert.
Falk B. schrieb: > Totaler Quark. An einen Zwischenkreis kommt von außen keiner ran, erst > recht nicht bei einer Notabschaltung. Wenn dann ein QUALIFIZIERTER > Mensch das Ding aufschraubt, gelten selbstverständlich die 5 > Sicherheitsregeln, erst recht bei dicken Kondensatoren. Da braucht es im > Normalfall keine Selbstentladung, die ist eher Luxus. Das sind nicht meine Vorschriften, sondern die des Gesetzgebers und an diese muss ich mich nun mal halten. Falk B. schrieb: > Jaja, Generation Smartphone . . . Du weißt weder wie alt ich bin noch welche Vorbildung ich habe. Generation Vorurteil.. Bummsfallera schrieb: > Die Dinger starben mir weit INNERHALB der SOA. Ich habe ein ganzes > Säckchen defekte FET hier. Da sind 100A / 100V FET bei 60V und 5A in > wenigen ms gestorben. Darum ist meine Idee auch ein kurzzeitbetrieb und nicht der dauerhafte Linearbetrieb. Das ist ein wesentlicher Unterschied. Zusätzlich zu der SOA ist auch die maximale Chiptemperatur ein Limit. Diese wird bei bei 60V und 5A in wenigen ms locker überschritten. Deshalb mein Ansatz mit einigen us. Bummsfallera schrieb: > Daher mein Rat: > Fange mit Versuchen an, und starte hurtigst die Anfragen beim > Hersteller. Und formuliere die vorsichtig, dein Vorhaben so zu erläutern > wie du es hier getan hast, wird höchstens Ablehnung zur Folge haben. Habe ich gemacht. defekt schrieb: > Mit SMD FETs und Widerständen, stromgeregelt und ein NTC zur Überwachung > der Temperatur. Leider ist meine Anforderung ohne zusätzliche Bauteile. Michael S. schrieb: > Sind in dem verwendeten Modul also weniger als 1cm³ Silizium verbaut, > kann man an dieser Stelle schon aufhören und auch leicht begründen, > warum es nicht gehen kann. > Ist deutlich mehr Silizium verbaut, muss man tiefer gehen und dann wird > es komplex. Vielen Dank für deine Berechnungen. Diese habe ich am Anfang auch durchgeführt und dabei (10us Puls) erwärmt sich der IGBT um 25K. Michael S. schrieb: > Noch ein Gedanke zu den 10µs Mindesteinschaltzeit: > Bekommt man mit so einem kurzen Puls den IGBT überhaupt voll auf? Wie > steil sind denn im Normalbetrieb die Schaltflanken? Je nach > Gate-Widerstand, kommt man in dieser Zeit nichtmal oder nur kurz über > den zero crossover point. > Mit vielen 10µs-Pulsen würden sich dann doch wieder Hotspots bilden. Ja die IGBT`s können weit schneller eingeschalten werden. Naja wenn zwischen den Pulsen genügend Zeit liegt, dann verteilt sich die Temperatur und es entstehen zwar wärmere und kältere Stellen aber keine hotspots welche den IGBT zerstören. Michael S. schrieb: > Pulst man länger und schaltet zyklisch z.B. 1000A ab, darf man nicht > vergessen, dass da u.U. an den Streuinduktivitäten Spannungen entstehen, > die die 650V überschreiten. Deshalb würde ich den Strom begrenzen, sodass keine zu hohe Abschaltüberspannung entsteht. Aber vielen Dank für den Hinweis. guest...Rainer schrieb: > Hi Michael, deine Überlegungen in allen Ehren, aber wir reden über > Kondensatoren, die auf ca. 800V aufgeladen sind und in wenigen mS > entladen werden sollen. Auch wenn da schon die Idee einer linearen > Betriebsart völlig baden geht...Radio Eriwan würde sagen: Im Prinzip > ja...und ich sagen, Im Prinzip nein. Was willst du da mit lächerlichen > Siliziumwürfelberechnungen??? Besuch mal ein Institut für > Halbleitertechnik- ach nein, Vorlesung für Halbleitertechnik, dann > kannst du dich mit deinem Master bei SolarWorlds mit jungen 25 und 10 > Jahren Berufserfahrung bewerben...aber bitte nicht mit profunden > Kenntnissen in Betriebssystem-Programmierung! (Hello World) > Also guten Abend, Gruß Rainer Könnt ihr die andauernden privaten Angriffe in diesem Thread bitte mal lassen und stattdessen konstruktive Beiträge schreiben?? Zu deiner Info: Ich stehe in Kontakt mit dem Halbleiterhersteller und selbst dieser hat seine Überlegungen mit einer "lächerlichen Siliziumwürfelberechnung" begonnen! Michael S. schrieb: > Mein Ansatz ist der, dass ich im ersten Schritt mit einer einfache > Überlegung erstmal klären möchte, ob die Idee des OPs überhaupt eine > Chance hat. Super Ansatz. Danke! Ekki Loesti schrieb: > Entladen werden müssen 400uF bei 850V (oder eben 2 mal 400uF bei 425V) Da ist mir in der Tat ein Fehler unterlaufen. Das Projekt steckt noch in der Entwicklung und die Größe von dem Zwischenkreis ist noch nicht fixiert. Da es hier aber nur um die Effekte im Halbleiter geht bitte nicht zu viel Augenmerk auf die absoluten Zahlen geben. Ekki Loesti schrieb: > Technisch würde man hierbei doch einfach ein Stecksystem mit > nachlaufendem Kontakt (gibt es für nahezu alle Industriesysteme) > einsetzen und mit einem Sensor hieran im "Störfall" die Energie über die > verbleibenden Kontakte dumpen. Das Ausstecken war nur ein Beispiel. Es gibt viele verschiedene Fälle in denen der Zwischenkreis entladen werden muss. Ekki Loesti schrieb: > Ein sehr wohlgemeinter Rat: Passen Sie bei derlei "Experimenten" mit > jeglichen Halbleitern bitte höllisch auf, daß nichts ins Augen geht! > Nehmen Sie das wörtlich! Das ist noch sehr viel gefährlicher als 400V. Vielen Dank für Ihren Rat. Ich verfüge über die nötige Erfahrung, die Schulungen sowie die Schutzausrüstung für Hochspannung und werde mich entsprechend absichern. Zu Info für jene die wirklich an einem konstruktiven Beitrag interessiert sind: Ich habe den Halbleiterhersteller kontaktiert und dieser hat, entgegen den meisten in diesem Forum hier, einen konstruktiven Beitrag abgegeben. Kritisch sieht der dabei wird die Pulsdauer und den Dutycycle. Zudem führen die großen und vor allem schnellen Temperaturhübe zu starken mechanischen Spannungen im Modul. Ob nun ein solches Entladen möglich ist, versuche ich in den nächsten Tagen mit ihm zu klären und anschließend zu testen. Da dieser Beitrag jedoch jeden Bezug zu einer konstruktiven Lösung verloren hat, würde ich diesen hiermit gerne abschließen. Vielen Dank an alle welche mir durch ihre konstruktiven Ansätze weitergeholfen haben. Danke auch allen anderen welche mich gelehrt haben in Zukunft auf der Suche nach technischen Lösungen von diesem Forum Abstand zu halten. Beste Grüsse, Michael
@ Ekki Loesti (Gast) >> Nicht viel schlimmer als die Verdenglischung des Verbs dump. Was spricht >> gegen das überaus etablierte deutsche Verb "entladen"? >Das wäre in diesem Zusammenhang physikalisch nicht treffend. Wesentlich >ist hier nämlich nicht, daß eine LADUNG vermittels eines Stromes >"entladen" werden soll, sondern, daß eine ENERGIE vermittels eines >Stromes unter Spannung auf ein anderes Objekt unter Vergeudung und in >schädlicher Weise transferiert werden soll. Was für eine faule Ausrede! >Dort wo eine Sprache kein treffendes Wort besitzt, nehme man sich eines >aus der Nachbarsprache und integriere es entsprechend grammatikalisch. Jaja, so wie voten, liken und posten. Generation Smartphone mal wieder.
Ja, Schließen ist angesagt, denn es werden ja alle möglichen Lösungen des Problems vom TO abgelehnt. Statt dessen versteift er sich auf die Idee, dass der Hersteller ihm mitteilen wird, wie man seine Bauteile außerhalb der Spezifikationen einsetzt und sie trotzdem nicht zerstört. Und nicht vergessen, dem Hersteller mitzuteilen, dass Nachbestellungen defekter Teile absolut kein Problem ist :-) Gruß Rainer
@Falk Da betätigen sie sich doch gerne einfach mal mittels ihrem Schoßrechner hier in der Miniatursteuerer-Kabellosversammlung als Eröffner einer Spalte zur Sprachhygiene im technischen Bereich!
guest...Rainer schrieb: > Ja, Schließen ist angesagt, denn es werden ja alle möglichen > Lösungen > des Problems vom TO abgelehnt. Statt dessen versteift er sich auf die > Idee, dass der Hersteller ihm mitteilen wird, wie man seine Bauteile > außerhalb der Spezifikationen einsetzt und sie trotzdem nicht zerstört. > Und nicht vergessen, dem Hersteller mitzuteilen, dass Nachbestellungen > defekter Teile absolut kein Problem ist :-) > Gruß Rainer Ich war NIE! auf der Suche nach einer alternativen Lösung und habe das so ziemlich in jedem Beitrag mindestens einmal betont. Ich will wissen welche Effekte im Halbleiter auftreten und keine sinnlosen Diskussionen über die Sinnhaftigkeit der Gesetze, geltende Industriestandards, Gewährleistungsrecht oder Deutsche/Englische Grammatik. Sofern bin es nicht ich der nicht die "Lösungen" akzeptieren will sondern das Forum welches partout nicht auf meine Fragestellung antworten will/kann. Auch wenn das manche anders sehen oder dies zumindest behaupten. Gruss Michael
Michael M. schrieb: > Michael S. schrieb: >> Sind in dem verwendeten Modul also weniger als 1cm³ Silizium verbaut, >> kann man an dieser Stelle schon aufhören und auch leicht begründen, >> warum es nicht gehen kann. >> Ist deutlich mehr Silizium verbaut, muss man tiefer gehen und dann wird >> es komplex. > > Vielen Dank für deine Berechnungen. Diese habe ich am Anfang auch > durchgeführt und dabei (10us Puls) erwärmt sich der IGBT um 25K. Wieviel 10µs-Pulse brauchst Du, um die 140J zu verheizen? Bei jedem weiteren Puls, steigt die Temperatur um weitere 25k. Nach spätestens 6 Pulsen ist der IGBT dann kaputt. Mit einer nennenswerten Kühlung zwischen den Pulsen brauchst Du bei den Leistungen nicht zu rechnen. 140J in 10ms sind immerhin 14kW. Selbst bei einer extremst guten Kühlanbindung von 0,1k/W würde sich am Wärmewiderstand eine Temperaturdifferenz von 1400K ausbilden. Michael
Michael M. schrieb: > Ja die IGBT`s können weit schneller eingeschalten werden. Naja wenn > zwischen den Pulsen genügend Zeit liegt, dann verteilt sich die > Temperatur und es entstehen zwar wärmere und kältere Stellen aber keine > hotspots welche den IGBT zerstören. Du erwähntest, dass Du Thermosimulationen machen kannst. Dann kannst Du sicher auch simulieren, wie lange so ein Ausgleichsprozess dauert. Aus dem Bauch raus bin ich da sehr pessimistisch und würde da schätzen, dass Du da ganz schnell im 1-2stelligen Millisekundenbereich liegst. Michael
Michael S. schrieb: > Wieviel 10µs-Pulse brauchst Du, um die 140J zu verheizen? Bei jedem > weiteren Puls, steigt die Temperatur um weitere 25k. Nach spätestens 6 > Pulsen ist der IGBT dann kaputt. > > Mit einer nennenswerten Kühlung zwischen den Pulsen brauchst Du bei den > Leistungen nicht zu rechnen. > 140J in 10ms sind immerhin 14kW. Selbst bei einer extremst guten > Kühlanbindung von 0,1k/W würde sich am Wärmewiderstand eine > Temperaturdifferenz von 1400K ausbilden. Die abgeführte Wärme ist tatsächlich nahezu null, jedoch verteilt diese sich wesentlich schneller im inneren von dem Modul auf die ganzen Wärmekapazitäten. Grössere Module haben einige mm starke Kupferplatten zur Wärmespreizung eingebaut. Diese kann die Energie locker aufnehmen. Zudem gibt es noch einige weitere Wärmekapazitäten direkt am Chip. Angenommen das Modul ist vor dem Entladevorgang kalt und der Chip wird dann auf 150°C "aufgeheizt", dann sinkt die Chiptemperatur laut Simulation mit 0.3K/us. Auch wenn thermische Simulationen im Chip sehr ungenau sind gegen sie dennoch einen groben Richtwert vor. Bei bereits von beginn an heißem Modul müsste die Abkühlzeit entsprechend verlängert werden. Dennoch hast du vollkommen Recht. Die Energie wird größtenteils erst nach abgeschlossenem Entladevorgang an den Kühlkörper abgegeben. Vielen Dank und Gruß, Michael
Hallo Michael M, ich habe seit kurzen eine Firma, die sich mit solchen thermisch-elektrischen Problemen beschäftigt. In deinem Fall benötigt man eigentlich eine transiente thermische Impedanzmessung von deinem IGBT. Aus dieser Messung kann man die thermischen RC-Glieder extrahierten (Forster-Netzwerk)und in LTSpice einbinden. Nur so kommst du dann auf realistische Temperaturwerte. Solche Messdaten habe ich von einem 3-Level-650V/300A-Modul. Welches Modul verwendest du ?, vielleicht kann ich dir helfen. Gruß Walter
Michael M. schrieb: > Die abgeführte Wärme ist tatsächlich nahezu null, jedoch verteilt diese > sich wesentlich schneller im inneren von dem Modul auf die ganzen > Wärmekapazitäten. Grössere Module haben einige mm starke Kupferplatten > zur Wärmespreizung eingebaut. Diese kann die Energie locker aufnehmen. > Zudem gibt es noch einige weitere Wärmekapazitäten direkt am Chip. > > Angenommen das Modul ist vor dem Entladevorgang kalt und der Chip wird > dann auf 150°C "aufgeheizt", dann sinkt die Chiptemperatur laut > Simulation mit 0.3K/us. Auch wenn thermische Simulationen im Chip sehr > ungenau sind gegen sie dennoch einen groben Richtwert vor. > Bei bereits von beginn an heißem Modul müsste die Abkühlzeit > entsprechend verlängert werden. Wenn Du die Möglichkeit hast, Thermosimulationen zu machen, dann simuliere doch einfach Deine aufeinanderfolgenden 10us-Pulse mit den von Dir angedachten Abständen. Da müsste man ja schon sehr gut sehen, ob man hinkommt, ohne jemals in die Nähe von 150°C zu kommen. Wenn's bei ideal gleichverteiltem Wärmeeintrag in die Chipfläche dann noch grün ist, dann sollte man das mal mit punktuellerem Eintrag z.B. an den Bonddrähten probieren und vielleicht auch mal mit leichter Hotspot-Bildung simulieren. Berücksichtige dabei aber auch, das die Verlustleistung wohl auch vertikal gesehen vermutlich nicht gleichverteilt anfällt. Außerdem könnte man mal versuchen zu berechnen, wie viel der 140J man in z.B. 10ms vom Hableiter in's Kupfer abgeleitet bekommt, wenn dieses schon auf normale Betriebstemperatur vorgeheizt ist. Die 0,3K/us hat man ja nur bei hoher Temperaturdifferenz. Die Rate müsste ähnlich einer e-Funktion abnehmen. Dann solltest Du Dich mal schlau machen, welche nicht-thermischen Effekte zur Zerstörung führen könnten. Gibt es beim IGBT so Dinge wie Latchup oder Second breakdown? Ich bin da kein Experte und kann Dich nur draufstoßen aber nichts konkretes zu sagen. Bei diesen ganzen Gedanken geht's nur darum, ein Gefühl dafür zu bekommen, ob es überhaupt gehen könnte. Eine definitive Aussage wird man da aber kaum treffen können, ohne auch ausführliche Versuche mit Statistik zu machen. Michael
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > In deinem Fall benötigt man eigentlich eine transiente thermische > Impedanzmessung von deinem IGBT. Aus dieser Messung kann man die > thermischen RC-Glieder extrahierten (Forster-Netzwerk)und in LTSpice > einbinden Misst du auch innerhalb der Module, wie und wo Hotspots entstehen? Module haben für gewöhnlich mehrere Chips parallel geschaltet, um so mehr Strom führen zu können. Gerade im Linearbetrieb würde mich die Stromaufteilung interessieren. Gruß,
Hallo Al3ko, > Misst du auch innerhalb der Module, wie und wo Hotspots entstehen? nein, ich betreibe das Modul bei der Zth-Messung in der Durchlaßphase (Erklärung: www.zth-messtechnik.de). Da die IGBT-Chips in der Regel ab einen bestimmten Durchlaßstrom einen pos. Temperaturkoeffizient haben symmetrieren sich die Ströme, es kommt in dieser Phase zu keinem Hotspot. (die parallelen Chips in den Modulen sind immer vorselektiert, wie Gateeinsatzspannung, Durchlaßspannung u.s.w). Bei Strom-Überlast oder Überspannung = statischer Hotspot Bei unterschiedlichen Gateeinsatzspannungen im Modul = dynamischer Hotspot während dem Schalten. > Linearbetrieb wie oben beschrieben, Ich habe vor ca. 15 Jahren eine elektr. Last mit einem IGBT-Modul 1200V/1000A und einem Hochleistungswasserkühler gebaut. Imax=10A, Umax=600V mit Sicherungsautomaten, funktioniert immer noch ! Gruß Walter
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > In deinem Fall benötigt > man eigentlich eine transiente thermische Impedanzmessung von deinem > IGBT. Aus dieser Messung kann man die thermischen RC-Glieder > extrahierten (Forster-Netzwerk)und in LTSpice einbinden. Nur so kommst > du dann auf realistische Temperaturwerte. Ich bezweifle, dass dieses Verfahren für diese kurzen Transienten tauglich ist, bei denen es um eine dreidimensionale Wärmeausbreitung im Millimeterbereich geht. Ich glaube nicht, dass man das mit einem limplen LT-Spice-Netzwerk genau genug abbilden kann, ohne dass die Komplexität explodiert. Eine Thermosimulation auf FEM-Basis sollte da das deutlich bessere Werkzeug sein. Michael
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Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > Hallo Michael M, > > ich habe seit kurzen eine Firma, die sich mit solchen > thermisch-elektrischen Problemen beschäftigt. In deinem Fall benötigt > man eigentlich eine transiente thermische Impedanzmessung von deinem > IGBT. Aus dieser Messung kann man die thermischen RC-Glieder > extrahierten (Forster-Netzwerk)und in LTSpice einbinden. Nur so kommst > du dann auf realistische Temperaturwerte. Solche Messdaten habe ich von > einem 3-Level-650V/300A-Modul. Welches Modul verwendest du ?, vielleicht > kann ich dir helfen. > > Gruß Walter Hallo Walter, das ganze klingt sehr interessant. Die transiente thermische Impedanzmessung hat bereits der Hersteller für uns durchgeführt :-) Für meine Simulation habe ich allerdings die Geometrie von dem Modul, die Wärmekapazitäten und die Wärmeleitfähigkeit in ein Cauer Modell eingebunden. Dies schien mir die einfachste Lösung, da die genauen Abmessungen der einzelnen Schichten sowie die spezifischen Parameter bereits angegeben waren. Ist das Forster Modell dem Cauer so stark überlegen? Gruss, Michael Michael S. schrieb: > Wenn Du die Möglichkeit hast, Thermosimulationen zu machen, dann > simuliere doch einfach Deine aufeinanderfolgenden 10us-Pulse mit den von > Dir angedachten Abständen. Da müsste man ja schon sehr gut sehen, ob man > hinkommt, ohne jemals in die Nähe von 150°C zu kommen. > Wenn's bei ideal gleichverteiltem Wärmeeintrag in die Chipfläche dann > noch grün ist, dann sollte man das mal mit punktuellerem Eintrag z.B. an > den Bonddrähten probieren und vielleicht auch mal mit leichter > Hotspot-Bildung simulieren. Berücksichtige dabei aber auch, das die > Verlustleistung wohl auch vertikal gesehen vermutlich nicht > gleichverteilt anfällt. Das habe ich gemacht und das ganze scheint mir sehr vielversprechend. Hotspots o.Ä. habe ich allerdings noch nicht simuliert. Bin mir auch nicht sicher ob das noch sinnvoll ist, da man einer ohnehin schon fragwürdigen Simulation noch weitere Unbekannte hinzufügt. Zum Beispiel habe ich keine Ahnung von den Abmessungen eines hotspots. Auf welche Fläche konzentriert sich hierbei der Strom? Michael S. schrieb: > Außerdem könnte man mal versuchen zu berechnen, wie viel der 140J man in > z.B. 10ms vom Hableiter in's Kupfer abgeleitet bekommt, wenn dieses > schon auf normale Betriebstemperatur vorgeheizt ist. Die 0,3K/us hat man > ja nur bei hoher Temperaturdifferenz. Die Rate müsste ähnlich einer > e-Funktion abnehmen. Das muss ich auf jeden Fall noch machen, allerdings kann ich mir diese Arbeit sparen wenn der IGBT bereits bei kaltem Modul zerstört wird :-) Ja denke ich auch aber da ich nur eine Temperaturmessung im Modul habe und somit nicht die Temperaturaufteilung zwischen den einzelnen Schichten kenne werde ich thermisch weit unter das Maximum gehen müssen. Michael S. schrieb: > Dann solltest Du Dich mal schlau machen, welche nicht-thermischen > Effekte zur Zerstörung führen könnten. Gibt es beim IGBT so Dinge wie > Latchup oder Second breakdown? Ich bin da kein Experte und kann Dich nur > draufstoßen aber nichts konkretes zu sagen. Das versuche ich seit nunmehr 70 Beiträgen zu klären :-) Latchup gibt es sobald eine Stelle von dem Silizium zu heiß wird (habe mal was von ~230°C gelesen, bin mir aber nicht mehr sicher). Dann zündet ein parasitärer Thyristor und der Zwischenkreis wird ganz schnell entladen. Zu schnell. Einen second order breakdown sollte es nach meinem Wissen nicht geben. Michael S. schrieb: > Bei diesen ganzen Gedanken geht's nur darum, ein Gefühl dafür zu > bekommen, ob es überhaupt gehen könnte. Eine definitive Aussage wird man > da aber kaum treffen können, ohne auch ausführliche Versuche mit > Statistik zu machen. Ich muss auch etliche Versuche durchführen. Ich brauche zum Schluss aber eine Erklärung wieso es funktioniert oder eben nicht funktioniert. Al3ko -. schrieb: > Module haben für gewöhnlich mehrere Chips parallel geschaltet, um so > mehr Strom führen zu können. Gerade im Linearbetrieb würde mich die > Stromaufteilung interessieren. Du liest ja doch noch mit :-) Die Hersteller oder zumindest die Techniker geben teilweise sehr detailliert Auskunft wenn man konkrete Fragen stellt. Würde einfach mal mehrere Hersteller anschreiben. Alternativ Chip "decappen" und mit der Wärmebildkamera den Linearbetrieb beobachten. Wäre bestimmt sehr interessant. Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > Ich habe vor ca. 15 Jahren eine elektr. Last mit einem IGBT-Modul > 1200V/1000A und einem Hochleistungswasserkühler gebaut. Imax=10A, > Umax=600V mit Sicherungsautomaten, funktioniert immer noch ! Mit nur einem Modul? Umax und Imax gleichzeitig? Da du die Last vor 15 Jahren gebaut hast könnte es sein das du noch eines der "linearbetrieb- geeigneteren Module" verwendet hast. Weisst du noch zufällig den Typ welchen du verbaut hast? Beste Grüsse, Michael
Michael S. schrieb: > Ich bezweifle, dass dieses Verfahren für diese kurzen Transienten > tauglich ist, bei denen es um eine dreidimensionale Wärmeausbreitung im > Millimeterbereich geht. > Ich glaube nicht, dass man das mit einem limplen LT-Spice-Netzwerk genau > genug abbilden kann, ohne dass die Komplexität explodiert. > > Eine Thermosimulation auf FEM-Basis sollte da das deutlich bessere > Werkzeug sein. Bin in Kontakt mit dem Hersteller und selbst dieser Zweifelt an der Brauchbarkeit seiner Simulation (Wie er simuliert ist mir nicht bekannt). Selbst wenn ich eine hochgenaue FEM Simulation habe würde, wäre diese komplett unbrauchbar wenn ich: -nur ungenügend genaue Parameter habe -ganze Effekte vernachlässige (Diese suche ich noch) Mir ging es mit meiner Simulation (Cauer Modell in LTspice) in erster Linie um eine Abschätzung von den Ruhezeiten zwischen den einzelnen Pulsen. Gruss, Michael
@Michael M. (Gast) >Das versuche ich seit nunmehr 70 Beiträgen zu klären :-) Jaja. >Latchup gibt es sobald eine Stelle von dem Silizium zu heiß wird (habe >mal was von ~230°C gelesen, bin mir aber nicht mehr sicher). Der Herr belieben zu scherzen. Bei 230°C schmunzelt ein IGBT noch. Leistungshalbleiter können sich selber auslöten, ohne kaputt zu gehen, auch wenn das natürlich kein erstrebenswerter Arbeitspunkt ist. >Dann zündet >ein parasitärer Thyristor und der Zwischenkreis wird ganz schnell >entladen. Zu schnell. >Einen second order breakdown sollte es nach meinem Wissen nicht geben. Dein Wissen ist auch hier überau unvollständig. Kauf dir ne Tüte kleine IGBTs im TO220 Gehäuse, irgendwelche 20A-30A Typen. Dann teste die mal mit proportional verkleinerten Strömen und hohen Spannungen im Linearbetrieb und staune. Been there, done that.
Falk B. schrieb: > @Michael M. (Gast) > >>Das versuche ich seit nunmehr 70 Beiträgen zu klären :-) > > Jaja. Etwa nicht? >>Latchup gibt es sobald eine Stelle von dem Silizium zu heiß wird (habe >>mal was von ~230°C gelesen, bin mir aber nicht mehr sicher). > > Der Herr belieben zu scherzen. Bei 230°C schmunzelt ein IGBT noch. > Leistungshalbleiter können sich selber auslöten, ohne kaputt zu gehen, > auch wenn das natürlich kein erstrebenswerter Arbeitspunkt ist. Nein mir beliebt es nicht zu scherzen. Bei Mosfets sowie Bipolaren habe ich auch schon sich selbst-auslötenden Exemplare gesehen welche anschließend noch mehr oder weniger gut funktioniert haben. Bei IGBT`s hingegen nicht. Zitat: "However, IGBT will not immediately fail even the junction temperature exceed the rated temperature. Until reaching the intrinsic temperature (about 250°C for the doped silicon), further rise in junction temperature would lead to exponential increase in the carrier concentration and thermal runaway." [http://www.tf.uni-kiel.de/etit/LEA-download/publications/2013/Catastrophic_Failure_and_Fault_Tolerant_Design_of_IGBT_Power_Electronic_Converters_An_Overview.pdf] >>Dann zündet >>ein parasitärer Thyristor und der Zwischenkreis wird ganz schnell >>entladen. Zu schnell. > >>Einen second order breakdown sollte es nach meinem Wissen nicht geben. > > Dein Wissen ist auch hier überau unvollständig. Da ich selber keine Halbleiter entwickle, kann ich nur nachsagen was mir sämtliche Dozenten, der Hersteller und Kollegen sagen. Da dein Wissen anscheinend vollständig ist, sei bitte so nett und erklär mir die auftretenden Effekte. > Kauf dir ne Tüte kleine IGBTs im TO220 Gehäuse, irgendwelche 20A-30A > Typen. Dann teste die mal mit proportional verkleinerten Strömen und > hohen Spannungen im Linearbetrieb und staune. Been there, done that. Was nützt mich denn ein Test unter komplett anderen Bedingungen? Zudem erwähne ich nunmehr zum unzähligsten mal, dass ich anstelle von dauerhaftem Linearbetrieb einen Pulsbetrieb mit verringerter Gatespannung umsetzen möchte. Wäre wünschenswert wenn sich das Rudel von "rumhacken wo es nur geht" nach "helfen wo ich kann" verändert. Beste Grüsse, Michael
Michael M. schrieb: > Latchup gibt es sobald eine Stelle von dem Silizium zu heiß wird Das ist Blech, Latchup gibt es weil Substratströme fließen, die einen parasitären Transistor zünden. Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > die parallelen Chips in den Modulen sind immer vorselektiert, wie > Gateeinsatzspannung, Durchlaßspannung u.s.w Das ist zwar richtig, trotzdem gibt es einen großen Mismatch zwischen den Zellen. Gerade im Linearbetrieb wird höchstwahrscheinlich ein einzelner Die den gesamten Strom führen dürfen. -> Hotspot -> Tot wenn zu viel Leistung.
Erik schrieb: > Michael M. schrieb: >> Latchup gibt es sobald eine Stelle von dem Silizium zu heiß wird > > Das ist Blech, Latchup gibt es weil Substratströme fließen, die einen > parasitären Transistor zünden. Und wieso fließen Substratströme? Weil es zu heiß ist und dadurch (zu) viele freie Ladungstäger entstehen. > Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: >> die parallelen Chips in den Modulen sind immer vorselektiert, wie >> Gateeinsatzspannung, Durchlaßspannung u.s.w > > Das ist zwar richtig, trotzdem gibt es einen großen Mismatch zwischen > den Zellen. Gerade im Linearbetrieb wird höchstwahrscheinlich ein > einzelner Die den gesamten Strom führen dürfen. -> Hotspot -> Tot wenn > zu viel Leistung. Ein kompletter die wird nie als hotspot bezeichnet.
Michael M. schrieb: > Und wieso fließen Substratströme? Weil es zu heiß ist und dadurch (zu) > viele freie Ladungstäger entstehen. Ja bei Silizium ab 150 Grad, siehe max. Temperatur Angabe. Ansonsten noch zu hohe Spannungen. Michael M. schrieb: > Ein kompletter die wird nie als hotspot bezeichnet. Und das ändert an meiner eigentlichen Aussage was?
Erik schrieb: > Michael M. schrieb: >> Und wieso fließen Substratströme? Weil es zu heiß ist und dadurch (zu) >> viele freie Ladungstäger entstehen. > > Ja bei Silizium ab 150 Grad, siehe max. Temperatur Angabe. > Ansonsten noch zu hohe Spannungen. Die Temperaturangabe ist dazu da um eine gewisse Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu erreichen. Bei 151°C ist der Halbleiter noch lange nicht kaputt. Wie Falk Brunner (falk) bereits geschrieben hat, kann sich ein Halbleiter von selber auslöten ohne dabei kaputt zu gehen. Substratströme fließen immer (über 0K. Nicht das jetzt wieder einer kommt..) Die kritische Tempertatur ab der jedoch Latch up auftreten kann liegt laut Quelle bei ~250°C. > Michael M. schrieb: >> Ein kompletter die wird nie als hotspot bezeichnet. > > Und das ändert an meiner eigentlichen Aussage was? Die Richtigkeit. Dass es einen mehr oder weniger großen Missmatch zwischen zwei parallelen Chips gibt ist völlig richtig. Dieser wird dann auch den Großteil von dem Strom übernehmen und dadurch vielleicht auch überhitzen und kaputt gehen. Das ganzer hat jedoch nichts mit hotspots zu tun.
Hallo, Chip-/Halbleiterhersteller können heute IGBTs herstellen ohne grossen Missmatch, zw. das Modul von Infineon: FF1800R17IP5, Ipuls = 3600A bei mindesten 100000 Schaltzyklen, bei einen Missmatch fliegt dir das um die Ohren Gruß Walter
Michael M. schrieb: > Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: >> Ich habe vor ca. 15 Jahren eine elektr. Last mit einem IGBT-Modul >> 1200V/1000A und einem Hochleistungswasserkühler gebaut. Imax=10A, >> Umax=600V mit Sicherungsautomaten, funktioniert immer noch ! > > Mit nur einem Modul? Umax und Imax gleichzeitig? > Da du die Last vor 15 Jahren gebaut hast könnte es sein das du noch > eines der "linearbetrieb- geeigneteren Module" verwendet hast. Weisst du > noch zufällig den Typ welchen du verbaut hast? > > Beste Grüsse, Michael
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Hallo Michael M, dein Zth-Diagramm vom Hersteller kannst du vergessen. Es beginnt in der Zeitachse erst ab 1ms, da ist thermisch auf Chip-Ebene schon alles vorbei. (die können es wahrscheinlich nicht besser !) Ich habe mich bei der Zth-Messung auf sehr kurze Zeiten spezialisiert, um die thermischen Eigenschaften der Modulschichten Silizium, Alu, Bondfuß und Chip-Lot zu erfassen. Hier ein Beispiel für deine Simulation: IGBT in einem 3-Level-Modul, 650V / 300A, Erster Meßpunkt = 11,6us !!! Ob du jetzt Forster oder Cauer verwendest, ist in der Simulation egal. Protokoll: Verlustleistung (therm. Gleichgewicht) = 197,642W Ta(Meßk.) = 20,01°C Ta(Auswertk.) = 20,02°C Tj(Meßk.) = 79,89°C Tj(Auswertk.) = 79,96°C Rthja(Meßk.) = 0,302960K/W Rthja(Auswertk.) = 0,303243K/W Erster Meßpunkt = 1,1600e-05s, letzter Meßpunkt = 1,0000e02s Partialbruch-Netzwerk (Foster): Rj, Cj, und Tau-Werte ab t(0) Rj (K/W) Cj (J/K) Tau (s) 0,004935167 0,033009211 0,000162906 0,007114730 0,151417630 0,001077296 0,046495885 0,460781197 0,021424430 0,081648098 1,255806536 0,102534215 0,064384499 9,551642969 0,614977744 0,081333058 50,08475314 4,073546140 0,017386635 998,0114096 17,35206054 äquivalentes Kettenbruch-Netzwerk (Cauer): Rj, Cj, und Tau-Werte ab t(0) Rj (K/W) Cj (J/K) Tau (s) 0,008320784 0,025005617 0,000208066 0,013107496 0,103363361 0,001354835 0,080044158 0,225281453 0,018032464 0,068872043 1,326128723 0,091333194 0,064407794 9,841681133 0,633880971 0,059355888 58,13229820 3,450494152 0,009189911 1795,811825 16,50335080 Viel Spaß beim Simulieren Gruß Walter
Hallo Michael M, bin nicht mehr in dieser Firma (Vorruhestand), aber mit dem FF1800R17IP5-Modul würde es genauso gehen, Gruß Walter
Schau dir doch mal den IKW40N120H3 an. ICPuls mit 160A. Laut SOA im DC Betrieb < 1A. Irgendwelche Pulse im us Bereich irgendwo dazwischen, aber eher im zweistelligen A Bereich. Das deckt sich auch grob mit: Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > eine elektr. Last mit einem IGBT-Modul > 1200V/1000A und einem Hochleistungswasserkühler gebaut. Imax=10A Du schriebst aber bereits: - dass du solche Angaben in deinem Datenblatt nicht hast (Hersteller fragen wohl auch nicht) - dein Treiber keinen Strom begrenzen kann - du deine IGBT nicht ändern kannst/willst/darfst Was wir bereits wissen: - IGBT muss mal als mismatchende Einzelteile betrachten - Tj ist endlich - Ptot ist endlich - sie sind ein grosser Klumpen Metall mit etwas Wärmekapazität Wo soll die Reise denn noch hingehen?
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > Ich habe mich bei der Zth-Messung auf sehr kurze Zeiten spezialisiert, > um die thermischen Eigenschaften der Modulschichten Silizium, Alu, > Bondfuß und Chip-Lot zu erfassen. Hallo Walter, Klingt sehr interessant für meine Anwendung. Werde dich bei Bedarf kontaktieren. Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb: > bin nicht mehr in dieser Firma (Vorruhestand), > aber mit dem FF1800R17IP5-Modul würde es genauso gehen, Das Modul ist vergleichbar mit meinem. Insofern bestärkt mich das, dass Vorhaben entgegen vieler Meinungen in diesem Forum zu verwerfen. Leider kann ich die Gatespannung nicht regeln. Stattdessen könnte ich den Linearbetrieb auf eine sehr kurze Dauer beschränken (10us) und danach eine entsprechende Zeit auskühlen lassen. Siehst du hierbei ein Problem? Beste Grüsse, Michael
Erik schrieb: > Schau dir doch mal den IKW40N120H3 an. > > ICPuls mit 160A. Laut SOA im DC Betrieb < 1A. Irgendwelche Pulse im us > Bereich irgendwo dazwischen, aber eher im zweistelligen A Bereich. Wow. Eines der wenigen IGBT Datenblätter mit DC SOA. Dieser IGBT kann IC=40A und für 10us hält er ~85A @ 800V. Mein IGBT kann IC=400A und sollte somit 400A für 10us ebenfalls aushalten können oder? Erik schrieb: > Du schriebst aber bereits: > - dass du solche Angaben in deinem Datenblatt nicht hast (Hersteller > fragen wohl auch nicht) Ich stehe in Kontakt mit dem Hersteller. Habe allerdings noch keine DC SOA bzw. 10us SOA bekommen, da wir gerade noch bei den Siliziumwürfelberechnungen und dem thermischen Modell von weiter oben stehen. > - dein Treiber keinen Strom begrenzen kann Nein leider nicht. Allerdings kann ich eine bestimmte Gatespannung anlegen und dann begrenzt sich der Strom von selbst. Das ganze hat natürlich eine riesen Toleranz aber sollte dennoch mit genügend Sicherheitsreserve machbar sein. > - du deine IGBT nicht ändern kannst/willst/darfst kannst. Es gibt ein Gerät und ich muss eine Zwischenkreisentladung implementieren. Erik schrieb: > Wo soll die Reise denn noch hingehen? Bestenfalls bis zu einer erfolgreichen Umsetzung :-) Beste Grüsse, Michael
@Michael M. (Gast) >Nein mir beliebt es nicht zu scherzen. Bei Mosfets sowie Bipolaren habe >ich auch schon sich selbst-auslötenden Exemplare gesehen welche >anschließend noch mehr oder weniger gut funktioniert haben. >Bei IGBT`s hingegen nicht. Zitat: Ich schon, da gläzte das Lötzinn und die Bauteile fingen fast an zu schwimmen ;-) >"However, IGBT will not immediately fail even the >junction temperature exceed the rated temperature. Until >reaching the intrinsic temperature (about 250°C for the doped >silicon), further rise in junction temperature would lead to >exponential increase in the carrier concentration and thermal >runaway." >[http://www.tf.uni-kiel.de/etit/LEA-download/public...] Ob das für alle IGBTs zutrifft? Da gibt es verschiedene Typen. ISt aber eher nebensächlich. >>>Einen second order breakdown sollte es nach meinem Wissen nicht geben. > >> Dein Wissen ist auch hier überau unvollständig. >Da ich selber keine Halbleiter entwickle, kann ich nur nachsagen was mir >sämtliche Dozenten, der Hersteller und Kollegen sagen. >Da dein Wissen anscheinend vollständig ist, sei bitte so nett und erklär >mir die auftretenden Effekte. IGBTs haben sehr wohl einen Durchbruch 2. Ordnung. >Was nützt mich denn ein Test unter komplett anderen Bedingungen? Vielleicht um dir eine REALE Vorstellung von den prinzipiellen Zusammenhängen REAL vor Augen zu führen? Papier und Simulationen sind geduldig. >Zudem erwähne ich nunmehr zum unzähligsten mal, dass ich anstelle von >dauerhaftem Linearbetrieb einen Pulsbetrieb mit verringerter >Gatespannung umsetzen möchte. Und "wir" wiederholen zum unzähligsten + 1 Mal, daß du auch damit einen IGBT ganz fix kaputt bekommst. Erstens weil die Einzelzellen auf einem IC weglaufen und einen hot spot bilden und zweitens weil du viel Zuviel Energie in zu kurzer Zeit in den IC pumpem willst und den damit thermisch zerstörst. >Wäre wünschenswert wenn sich das Rudel von "rumhacken wo es nur geht" >nach "helfen wo ich kann" verändert. Wenn der Kandidat permanent "aber ich will trotzdem" sagt?
@Walter (www.zth-messtechnik.de) (Gast) >Chip-/Halbleiterhersteller können heute IGBTs herstellen ohne grossen >Missmatch, Wenn das mal kein Irrtum ist. Die Threshhold voltage von MOSFETs und IGBTs ist auch heute noch relativ großen Schwankungen unterworfen, die man bei mehreren Chips nur durch Selektion (aka binning) umgehen kann. >zw. das Modul von Infineon: FF1800R17IP5, Ipuls = 3600A bei >mindesten 100000 Schaltzyklen, bei einen Missmatch fliegt dir das um die >Ohren Und schon wieder einer, der Schaltbetrieb nicht von Linearbetrieb unterscheiden kann. Denn im Schaltbetrieb UND dem richtigen IGBT-Typ (NPT) symmetrieren sich die Ströme automatisch, weil dann die Sättigungsspannung der IGBT-Zellen einen positiven Temperaturkoeefizienten hat, genauso wie der R_DS_ON von MOSFETs. "NPT technology offers easy parallel switching capability due to positive temperature coefficient in VCE(sat)" http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/131841/INFINEON/IKW08T120.html Im Anhang ein Auschnitt aus einem größeren Dokument, ich weiß aber nicht mehr welches und woher.
Was du da schreibst, habe ich schon weiter oben beschrieben, ist nichts neues. >nein, ich betreibe das Modul bei der Zth-Messung in der Durchlaßphase >(Erklärung: www.zth-messtechnik.de). Da die IGBT-Chips in der Regel ab >einen bestimmten Durchlaßstrom einen pos. Temperaturkoeffizient haben >symmetrieren sich die Ströme, es kommt in dieser Phase zu keinem >Hotspot. >(die parallelen Chips in den Modulen sind immer vorselektiert, wie >Gateeinsatzspannung, Durchlaßspannung u.s.w).
@ Walter (www.zth-messtechnik.de) (Gast) >Was du da schreibst, habe ich schon weiter oben beschrieben, ist nichts >neues. Und warum schreibst du dann nicht explizit? Dumm nur, daß der Durchlaßstrom mit positivem Temperaturkoeffizienten verdammt hoch liegt und im Linearbetrieb bei hohen Spannungen nur bei SEHR kurzen Pulsen machbar ist.
Falk B. schrieb: > Ich schon, da gläzte das Lötzinn und die Bauteile fingen fast an zu > schwimmen ;-) Und haben danach weiterhin funktioniert? Meine haben danach immer einen Kurzschluss Falk B. schrieb: > IGBTs haben sehr wohl einen Durchbruch 2. Ordnung. "Like the power MOSFET, the IGBT does not exhibit the secondary breakdown phenomenon common to bipolar transistors." [http://electrical-engineering-portal.com/insulated-gate-bipolar-transistor-igbt] Laut dieser und einigen anderen Quellen jedoch nicht. Gibt es da ebenfalls verschiedene Typen oder wi soll ich das verstehen? Falk B. schrieb: > Vielleicht um dir eine REALE Vorstellung von den prinzipiellen > Zusammenhängen REAL vor Augen zu führen? Papier und Simulationen sind > geduldig. Aber für das reale Verhalten muss ich auch die realen IGBT`s verwenden. Es hat keinerlei Aussagekraft einen Test mit einem 30A IGBT durchzuführen und daraus auf einen 400A IGBT zu schließen. Die Temperaturwechsel sind kritisch wegen den auftretenden mechanischen Spannungen. Die 30K Temperaturhub sind durchaus eine starke Belastung, dürften aber noch im möglichen liegen. Falk B. schrieb: > Und "wir" wiederholen zum unzähligsten + 1 Mal, daß du auch damit einen > IGBT ganz fix kaputt bekommst. Erstens weil die Einzelzellen auf einem > IC weglaufen und einen hot spot bilden und zweitens weil du viel Zuviel > Energie in zu kurzer Zeit in den IC pumpem willst und den damit > thermisch zerstörst Laut Hersteller hält er es aus! Die Einzelzellen laufen nicht weg (habe zudem nie gesagt, dass er aus Einzelzellen besteht), da bei Vge>9V ein POSITIVES Temperaturverhalten auftritt und der Strom sich somit ausgleicht. Die Dauer der Abkühlzeit ist ja noch durchaus flexibel. Nur die 10us Pulse sind fixiert und in dieser erwärmt sich der Chip laut Hersteller um 30K. Falk B. schrieb: > Wenn der Kandidat permanent "aber ich will trotzdem" sagt? Falle somit wohl in die Kategorie motivierter Ingenieur ;-) Alle von euch genannten Effekte treffen nicht auf meine Anwendung zu. Deshalb will ich (noch) nicht aufgeben. Falk B. schrieb: > Und schon wieder einer, der Schaltbetrieb nicht von Linearbetrieb > unterscheiden kann. Denn im Schaltbetrieb UND dem richtigen IGBT-Typ > (NPT) symmetrieren sich die Ströme automatisch, weil dann die > Sättigungsspannung der IGBT-Zellen einen positiven > Temperaturkoeefizienten hat, genauso wie der R_DS_ON von MOSFETs. Genau auf diese Thematik versuche ich seit etlichen Posts hinzuweisen. Ein Schaltbetrieb mit reduzierter Gatespannung != Linearbetrieb Deshalb weiß ich nicht wieso es nicht möglich sein sollte Falk B. schrieb: > Dumm nur, daß der Durchlaßstrom mit positivem Temperaturkoeffizienten > verdammt hoch liegt und im Linearbetrieb bei hohen Spannungen nur bei > SEHR kurzen Pulsen machbar ist. Habe ich schon sehr weit oben geschrieben, dass der Durchlassstrom in meinem Fall >350A betragen würde. Eine Einschaltzeit von 10us würde ich in diesem Fall auch als SEHR kurz betrachten. Wo liegt dann noch ein Problem? Beste Grüsse, Michael
@Michael M. (Gast) >> Ich schon, da gläzte das Lötzinn und die Bauteile fingen fast an zu >> schwimmen ;-) >Und haben danach weiterhin funktioniert? Ja. >Meine haben danach immer einen Kurzschluss Nur dann, wenn man den Test mehrere Minuten weiter betrieben hat. >Laut Hersteller hält er es aus! Na dann mal los. >Die Einzelzellen laufen nicht weg (habe >zudem nie gesagt, dass er aus Einzelzellen besteht), Jeder moderne Leistungs-MOSFET oder IGBT hat Einzelzellen auf seinem Chip. >da bei Vge>9V ein >POSITIVES Temperaturverhalten auftritt und der Strom sich somit >ausgleicht. Bei exorbitanten Strömen. >Alle von euch genannten Effekte treffen nicht auf meine Anwendung zu. >Deshalb will ich (noch) nicht aufgeben. Mach mal. Wir sind gespannt auf die Ergebnisse. >Genau auf diese Thematik versuche ich seit etlichen Posts hinzuweisen. >Ein Schaltbetrieb mit reduzierter Gatespannung != Linearbetrieb Unsinn. Im Schaltbetrieb ist die CE-Spannung sehr niedrig, im Linearbetrieb nicht! Und genau DAS ist bei dir der Fall! U_CE sind bei dir mehrere hundert Volt. >Deshalb weiß ich nicht wieso es nicht möglich sein sollte Mach es einfach und berichte!
Michael M. schrieb: > Selbst wenn ich eine hochgenaue FEM Simulation habe würde, wäre diese > komplett unbrauchbar wenn ich: > -ganze Effekte vernachlässige Die Wärme entsteht nicht im ganzen Chip verteilt, sondern nur in der Sperrschicht. Ich bin der Meinung, Du wurdest losgeschickt, den Siemens Lufthaken zu holen.
Falk B. schrieb: > Unsinn. Im Schaltbetrieb ist die CE-Spannung sehr niedrig, im > Linearbetrieb nicht! Und genau DAS ist bei dir der Fall! U_CE sind bei > dir mehrere hundert Volt. Für Michael M. Ist der Betrieb im Sättigungsstrom bei hohen Gate-Spannungen über der Crossover-Spannung unkritisch. Er nimmt an, dass auch im waagerechten Teil des Ausgangskennfeldes des IGBTs keine Hotspots auftreten, so lange die Gate-Spannung über der Crossover-spannung liegt. Ob diese Annahme richtig ist, kann ich nicht sagen, aber genau da hakt es jetzt bei der Diskussion. Linearbetrieb = Betrieb im waagerechten Teil des Ausgangskennfeldes, also auch beim 10us-Puls mit 350A Wie wird die Crossover-spannung denn im Datenblatt spezifiziert? Wird sie evtl. nur bei einem bestimmten Strom spezifiziert, dann wäre das sehr verdächtig. Michael
Michael M. schrieb: > > Genau auf diese Thematik versuche ich seit etlichen Posts hinzuweisen. > Ein Schaltbetrieb mit reduzierter Gatespannung != Linearbetrieb > Deshalb weiß ich nicht wieso es nicht möglich sein sollte Herrgott nochmal - warum machst Du es nicht einfach wenn es Deiner Meinung nach eh möglich sein sollte? Irgendwann kommt der Moment wo aus dem herumgerede ein reales Einschalten wird.. Mach es. Anfangs nur mit 100V, dann 200V... und immer mit Stromzange, einer schnellen Diffprobe über C/E und einem Oszi, das da mitmacht, also genug Speichertiefe, einem Trigger, der nicht herumzickt und ausreichend Speichermöglichkeit auf USB oder ins LAN Und dann das ganze etliche 100k mal - mit 50 IGBTs. Wenn nur einer am Ende einer 10k -Serie hoppsgeht... na dann paßt es, so oft wird Dein Motor nicht abgeklemmt... wenn auch nur ein bischen mehr passiert... Pech gehabt und Ansatz neu überdenken. > > > Falk B. schrieb: >> Dumm nur, daß der Durchlaßstrom mit positivem Temperaturkoeffizienten >> verdammt hoch liegt und im Linearbetrieb bei hohen Spannungen nur bei >> SEHR kurzen Pulsen machbar ist. > > Habe ich schon sehr weit oben geschrieben, dass der Durchlassstrom in > meinem Fall >350A betragen würde. > Eine Einschaltzeit von 10us würde ich in diesem Fall auch als SEHR kurz > betrachten. > Wo liegt dann noch ein Problem? Kann Dein Treiber überhaupt den IGBT in 10us in den vollständig leitenden Modus bringen - und dann auch abschalten? Also den benötigten Gatestrom liefern? Aber was solls, Deine Beharrlichkeit in Ehren, laß endlich die IGBTs zu Wort kommen denn die entscheiden wessen Aussagen nun belastbarer sind. Und um diesen Test wirst Du nicht herumkommen, egal wie teuer die Teile nun sind. .Du eierst schon seit fast 4 Wochen herum und es steht immer noch Aussage von Leuten, die sowas aus gutem Grund nicht machen wollen gegen Dein "ich will aber", das leider immer noch nicht mit irgendwelchen nachlesbaren pdfs untermauert wird. frohe Ostertage MiWi
Al3ko -. schrieb: > Im konkreten Fall des Linearbetriebes habe ich im ganzen thread noch > keine Erklärung auf Halbleiterebene gefunden, die erklärt, weshalb es > nicht geht. Michael M. schrieb: > Ich war NIE! auf der Suche nach einer alternativen Lösung und habe das > so ziemlich in jedem Beitrag mindestens einmal betont. Ich will wissen > welche Effekte im Halbleiter auftreten und keine sinnlosen Diskussionen > über die Sinnhaftigkeit der Gesetze, geltende Industriestandards, > Gewährleistungsrecht oder Deutsche/Englische Grammatik. Man, der Effekt ist, dass der Halbleiter den Wärmetot stirbt. Das ist doch einfach aus den Datenblättern zu ersehen. Du überschreitest einfach den zulässigen Betriebsbereich. Wenn das nicht für deine Arbeit reicht, dann frage ich mich ernsthaft, in welchem Fachbereich du sitzt!? Und wenn du wirklich sowas wie Wärme- und Hotspotsimulation anbringen willst, dann solltest du da aber ordentlich Bescheid wissen! (Sicher mehr, als ein Forum dir liefern wird :-) Vorschlag: Such dir einen fähigen (und willigen) Halbleiterphysiker, der dir mal ein paar Grundlagen zitierfähig erklärt. Damit kannst du in deiner Arbeit glänzen und zum Beweis, dass es nicht geht, heftest du an den Anhang ein paar zerplatzte Module. Und @Al3ko: Halbleiterebene ist der IGBT, der keinen Linearbetrieb kann...Wenn du dir Linear einfach als steuerbaren Widerstand vorstellst, dann hast du bei einem bestimmten Widerstand einen Strom und eine Spannung, deren Produkt die (max.) Verlustleistung dieses Teils nicht überschreiten darf. Im Datenblatt findest du auch normalerweise, wie lange du das Ding ungestraft überlasten darfst. Die berühmten linearen IGBTs von Toshiba, die hier ja schon erwähnt wurden, hatten Kennwerte von 160V/15A und eine Verlustleistung von 120W, wenn ich mich richtig erinnere. Man sieht also, dass das weit weg ist, von den hier gestellten Anforderungen. Und warum haben die "Schalter" wohl R-ON im unteren Milliohm-Bereich?? Trotzdem sehr unterhaltsam, dieser TH... Gruß Rainer
MiWi schrieb: > Du eierst schon seit fast 4 Wochen herum und es steht > immer noch Aussage von Leuten, die sowas aus gutem > Grund nicht machen wollen gegen Dein "ich will aber", > das leider immer noch nicht mit irgendwelchen > nachlesbaren pdfs untermauert wird. Naja, ich gestehe, die Diskussion entbehrt für den unvoreingenommenen Betrachter nicht einer gewissen Komik. Es geht damit los, dass in meinem Universum die im ersten Beitrag mitgeteilten Daten U = 425V, C = 400µF wegen
weder 140J noch 70J, sondern 36J je Kondenstor ergeben. Es geht weiter damit, dass die IGBTs für den Kurzschluss- strom in Reihe liegen; die Spannung teilt sich also zwischen den IGBTs auf, und somit auch die Leistung. (Davon, dass das GENAU halbe-halbe passiert, habe ich nix gesagt.) Durch die verminderte Spannung rutscht man im SOAR weiter nach links, was etwas höhere Ströme bei derselben Zeit ermöglicht. Drittens sind bei mir
Die Pulsdauer liegt also selbst bei dem angenommenen Entladestrom von 350A (und gleichmäßiger Entladung) schon deutlich unter der angenommen einen Millisekunde. Wenn, viertens, selbst 1100A (für 10µs) noch in der SOAR liegen, verkürzt sich die Zeit (für angenommenen konstanten Entladestrom) weiter auf unter 80µs. Das mag immer noch zuviel sein, klingt aber schon deutlich realistischer als 1000µs. Fünftens wäre zu fragen, wie hoch der Spitzenstrom aufgrund allgegenwärtiger L und R überhaupt werden kann. Sechstens stellt sich (mir) die Frage, ob der Strom infolge Stromsenken-Verhaltens der IGBTs gleichmäßig fließt, oder ob ohmsche Effekte dominieren, die ein Absinken des Kurzschlussstromes mit der Zeit bewirken. Und siebentens wundere ich mich schon, dass zwar Platz für vergleichsweise riesige IGBTs da ist, aber keiner für einen Löschthyristor, wie es etwa bei Blitzgeräten gemacht wird. :) Frohe Ostern.
Falk B. schrieb: > Wenn dann ein QUALIFIZIERTER Mensch das Ding > aufschraubt, gelten selbstverständlich die 5 > Sicherheitsregeln, erst recht bei dicken > Kondensatoren. Da braucht es im Normalfall keine > Selbstentladung, die ist eher Luxus. Das ist m.W. falsch. Irgendeine Norm sagt, dass die Spannung wimre innerhalb einer Minute (=60 Sekunden) auf eine ungefährliche Spannung abgesunken sein muss (!). Darauf verlassen sollte man sich trotzdem nicht.
guest...Rainer schrieb: > Man, der Effekt ist, dass der Halbleiter den > Wärmetot stirbt. Naja, in Anbetracht dessen, dass es durchaus Thyristoren im TO247 gibt, die für 100µs 6kA aushalten, sollte die Frage schon erlaubt sein, warum Thyristoren das können, deutlich dickere IGBTs aber nicht.
Hallo, es ist ja schön, dass einige der wohlwollenden Beiträger dem TO goldene Brücken bauen wollen, aber man kann doch nicht übersehen, dass die Module beim besten Willen nicht die geforderte Leistung bringen können! Selbst bei 10µs und erforderlicher Abkühlzeit erreicht die Baugruppe keine Entladung unter 1s (von mir geschätzt) und liegt daher weit außerhalb des geforderten Zeit- und Arbeitsbereichs des TO...aber warum wollen wir uns weiterhin mit Hirngespinsten abgeben? Rund 80% der Anfragen in diesem Forum handeln von "mein Transistor stirbt" und bei 99% der Fälle sind die Grenzdaten des Halbleiters nicht berücksichtigt worden. Und genau so ist das hier!!! Trotzdem Anerkennung für eine 3-stellige Resonanz. "Ich geb einen aus...ja gut, man hilft wo ma kann" Gerd Dudenhöfer Gruß Rainer
guest...Rainer schrieb: > Hallo, es ist ja schön, dass einige der wohlwollenden > Beiträger dem TO goldene Brücken bauen wollen, Darum geht's mir gar nicht. Ich bin einfach am Thema interessiert. > aber man kann doch nicht übersehen, dass die Module > beim besten Willen nicht die geforderte Leistung > bringen können! Tut mir leid, aber das für mich eben nicht so offensichtlich. > Selbst bei 10µs und erforderlicher Abkühlzeit erreicht > die Baugruppe keine Entladung unter 1s (von mir geschätzt) ??? In einem Elko sind 36Ws. Da zwei IGBTs in Reihe liegen, teilt sich die Energie auf zwei Baueile auf. 1100A*212V*77µs = 18Ws. Nach EINEM EINZIGEN Puls mit 1100A und 77µs Dauer ist der Elko leer (!!). Die einzige Frage ist, ob der IGBT 1100A und 212V für 77µs aushält. (Die halbierte Spannung kommt durch die Reihenschaltung zustande; das Kurzschlussstrom muss sich durch beide IGBTs durchquälen.) > und liegt daher weit außerhalb des geforderten Zeit- > und Arbeitsbereichs des TO... Das mag ja sein -- aber wo ist der Beleg? Wenn der IGBT 1100A für 10µs aushält, dann gilt das schätzungsweise für U_max von 650V. Bei 212V sollte er somit die 1100A für ca. 30µs aushalten. Wir diskutieren hier also um einen reichlichen Faktor 2 (!!), und das ist für mich alles andere als "weit außerhalb"!
Wie hoch ist eigentlich der ESR der Kondensatoren? u.U. verheizt der nämlich schon einen signifikanten Anteil der Energie. Michael
Possetitjel schrieb: > Nach EINEM EINZIGEN Puls mit 1100A und 77µs Dauer ist > der Elko leer (!!). > > Die einzige Frage ist, ob der IGBT 1100A und 212V für > 77µs aushält. (Die halbierte Spannung kommt durch die > Reihenschaltung zustande; das Kurzschlussstrom muss > sich durch beide IGBTs durchquälen.) Hi, ich finde es ja gut, dass du weiterhin (richtige) Detailfragen durchnimmst, aber ich habe meine Zweifel, dass das die Realität des TO trifft. Natürlich wird es IGBTs geben, die 300V/1100A für eine gewisse Zeit durchhalten. Aber die vom TO eben ja nicht. Er will das ja deshalb auch auf 10µs oder kleiner runterbrechen und hofft, dass er mit ein paar "Entladungen" dieser Länge die ganze Energie in höchstens 30ms vernichtet hat. Und das ist eben Quatsch. Wenn er zwischen jedem Entladepuls ausreichend! lange wartet, dann gehts natürlich. Und wiederum gesagt, mit Linearbetrieb hat das eben überhaupt nichts zu tun. Aber, wie früher bei der Nachhilfe...nichtsdesto..aber auch..trotz... Gruß Rainer
Michael S. schrieb: > Wie wird die Crossover-spannung denn im Datenblatt spezifiziert? Wird > sie evtl. nur bei einem bestimmten Strom spezifiziert, dann wäre das > sehr verdächtig. Das ist der Punkt in der Kennlinie im ersten Beitrag wo sich die Kurven scheniden und hängt nur von der Gatespannung ab. Der Strom stellt sich dabei lediglich ein. Egal ob dieser von aussen nur auf 10A begrenzt wird oder 500A fließen. Das ist auch der Grund weshalb ein dauerbetrieb im Schaltbetrieb problemlos möglich ist, ein Linearbetrieb bei 5V Gatespannung allerdings nicht. MiWi schrieb: > Herrgott nochmal - warum machst Du es nicht einfach wenn es Deiner > Meinung nach eh möglich sein sollte? Irgendwann kommt der Moment wo aus > dem herumgerede ein reales Einschalten wird.. Mach es. Mach ich eh. Muss nur warten bis ich die Software dazu bekomme. Die Schaltfolge/ Zeitversätze müssen auch beim Linearbetrieb eingehalten werden. Sonst sieht einer die volle Zwischenkreisspannung. Nichtsdestotrotz muss ich Erfolg sowie Scheitern begründen können. MiWi schrieb: > und einem Oszi, das da mitmacht LeCroy steht bereit MiWi schrieb: > Kann Dein Treiber überhaupt den IGBT in 10us in den vollständig > leitenden Modus bringen - und dann auch abschalten? Also den benötigten > Gatestrom liefern? Die Treiber bringen 15A. MiWi schrieb: > Aber was solls, Deine Beharrlichkeit in Ehren, laß endlich die IGBTs zu > Wort kommen denn die entscheiden wessen Aussagen nun belastbarer sind. > Und um diesen Test wirst Du nicht herumkommen, egal wie teuer die Teile > nun sind. Mach ich eh. Leider vorraussichtlich erst in 3 Monaten.. Aber testen werde ich es auf jeden Fall. MiWi schrieb: > frohe Ostertage Danke dir auch :-) guest...Rainer schrieb: > Man, der Effekt ist, dass der Halbleiter den Wärmetot stirbt. Wärmetod = Energie. Theoretisch egal wie hoch die Leistung nun ist solange die Zeit dementsprechend kurz ist. guest...Rainer schrieb: > heftest du an den Anhang ein paar > zerplatzte Module. Gute Idee. Werde ich machen ;-) Possetitjel schrieb: > Es geht damit los, dass in meinem Universum die im > ersten Beitrag mitgeteilten Daten > U = 425V, > C = 400µF Muss ich dir recht geben. Die Spezifikationen ändern sich auch dauernd auf meiner Seite.. Es sind jetzt 2 mal 800uF in Serie mit je 425V. Das ergibt die 140J Possetitjel schrieb: > Die Pulsdauer liegt also selbst bei dem angenommenen > Entladestrom von 350A (und gleichmäßiger Entladung) > schon deutlich unter der angenommen einen Millisekunde. Die Kondensatoren können auf Grund der hohen Energie nicht unter einem Ruck entladen werden. Somit war der Ansatz das ganze Stückweise zu entladen. 10us entladen - Abkühlpause - 10us entladen - Abkühlpause.. Bis die Kondensatoren leer sind. Possetitjel schrieb: > Wenn, viertens, selbst 1100A (für 10µs) noch in der > SOAR liegen, verkürzt sich die Zeit (für angenommenen > konstanten Entladestrom) weiter auf unter 80µs. > Das mag immer noch zuviel sein, klingt aber schon > deutlich realistischer als 1000µs. Habe zudem 3 Module parallel und kann alle verwenden. Possetitjel schrieb: > Fünftens wäre zu fragen, wie hoch der Spitzenstrom > aufgrund allgegenwärtiger L und R überhaupt werden > kann. Eigentlich nur der ESR von dem Kondensator und dieser ist sehr klein. Es tritt keine nennenswerte Begrenzung auf. Possetitjel schrieb: > Und siebentens wundere ich mich schon, dass zwar Platz > für vergleichsweise riesige IGBTs da ist, aber keiner > für einen Löschthyristor, wie es etwa bei Blitzgeräten > gemacht wird. :) Tja das ist nun mal meine Arbeit :-) Possetitjel schrieb: > Frohe Ostern. Danke dir auch :-) guest...Rainer schrieb: > Hallo, es ist ja schön, dass einige der wohlwollenden Beiträger dem TO > goldene Brücken bauen wollen, aber man kann doch nicht übersehen, dass > die Module beim besten Willen nicht die geforderte Leistung bringen > können! Jedes der drei Module kann 1kW dauerhaft abführen. Dazu kommen noch sämtliche Wärmekapazitäten. Für diese sind 140J kaum spürbar. Wieso ist meine Idee nun sooo weit weg von der Realität? Sorry aber das ist mir leider immer noch nicht klar. guest...Rainer schrieb: > Selbst bei 10µs und erforderlicher Abkühlzeit erreicht die > Baugruppe keine Entladung unter 1s (von mir geschätzt) und liegt daher > weit außerhalb des geforderten Zeit- und Arbeitsbereichs des TO Angenommen wir vernachlässigen sämtliche Wärmekapazitäten, obwohl wir uns wohl alle einig sind, dass diese nahezu vollständig die ganze Energie aufnehmen, so können 140J von 3 1kW Modulen theoretisch immer noch in 47ms umgesetzt werden. guest...Rainer schrieb: > Trotzdem Anerkennung für eine 3-stellige Resonanz. Tja nun habe ich erst recht den Druck eine funktionierende Lösung zu liefern ;-) Possetitjel schrieb: > Naja, in Anbetracht dessen, dass es durchaus > Thyristoren im TO247 gibt, die für 100µs 6kA > aushalten, sollte die Frage schon erlaubt sein, > warum Thyristoren das können, deutlich dickere > IGBTs aber nicht. Danke. Genau darauf will ich hinaus. Possetitjel schrieb: > Wir diskutieren hier also um einen reichlichen Faktor 2 (!!), > und das ist für mich alles andere als "weit außerhalb"! Habe ich falsch gepostet. Die Energie ist 140J aber durch Pulsbetrieb kann die Leistung ja nahezu beliebig reduziert werden. Da ich darauf hingewiesen wurde. Vielen Dank an alle für die rege Teilnahme an diesem Beitrag und allen frohe Ostern! :-)
guest...Rainer schrieb: > Natürlich wird es IGBTs geben, die 300V/1100A für eine gewisse > Zeit durchhalten. Aber die vom TO eben ja nicht. Stimmt. Meine halten 1200A @600V für 10us aus. Allerdings nur 1k mal..
Michael M. schrieb: > Stimmt. Meine halten 1200A @600V für 10us aus. Allerdings nur 1k mal.. Hi To, was wirklich interessiert, wäre das "1k mal" und das hast du per Wärmesimulation und HotSpotanalyse herausgefunden? Schade, dass ich schon lange nicht mehr in einem Prüfungsausschuß sitzen darf! War manchmal wirklich erheiternd... Gruß Rainer
"When conduction time increases, the border of SOA (SCSOA) decreases. Junction temperature increases instantly during on state, and as a result, the maximum possible controllable current decreases. As such, short circuit, whose current rises rapidly, must be turned off in a very short period of time, and the time from moment short circuit occurs to the moment it is turned off is should be within 10us. In addition, soft turn-off, which slowly cuts off the short circuit current, is necessary as abrupt turn-off leads to a large dv/dt, which increases the possibility for a latch-up. Principles of short circuit protection circuit design to be added in a gate drive can be summed up as the following: Fault must be detected as soon as possible. Must suppress fault current to secure more time for the protection circuit to respond, and send the gate off signal as quickly as possible. Induce soft turn-off to avoid the dangers of turn-off over-voltage." Quelle: https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-9020.pdf Wenn du in 10 µs die "Nadel" weg hast (Entladekennlinie Kondensator), dann erledigt der Rest der Exponentialfunktion der Kennlinie auch gleich noch die geforderte weiche Abschaltung des Stromes. ;-) Du kannst dich auch noch mal bei Google umsehen mit den Suchstrings: "IGBTs parasitic effects" "IGBT in border situations" Leider ist das Internet immer noch ergiebiger, wenn man nach englischen Inhalten sucht. ;-) Ich wünsche dir viel Erfolg!
Ohnehin stellt sich mir die Frage, was das für ein neuentwickeltes "KFZ-Antriebssystem" beschriebener Leistungsklasse sein soll, welches nicht über eine Primärkreis-Rückspeisung verfügt? O.K. vermutlich hat da dann eine andere Arbeitsgruppe den Daumen drauf? Aber warum soll die Energie vollständig in den IGBTs verheizt werden? Jeder Kondensator hat eine parasitäre Induktivität sowie elektromechanische Resonanzen und die montierten IGBTs bilden eine parasitäre Kapazität unter sich und mit der Umgebung. Die Umgebung ist gegebenefalls sogar permeabel. Dazu kommen komplexe Impedanzen der Leitungsanordnung mit elektromagnetischer Kopplung an die "Umgebung" (m.m. sogar Stahlblech?!). Das wäre doch der konkrete Ansatzpunkt. Ziel müsste doch hier sein, diese Parameter zu erfassen und konstruktiv zu nutzen, indem dann unter Ausnutzung von Resonanzen gezielt Energie elektromagnetisch aus der Anordnung abgeführt wird, anstatt teure Halbleiter unnötig zu grillen!
Ekki Loesti schrieb: > Das wäre doch der konkrete Ansatzpunkt. Ziel > müsste doch hier sein, diese Parameter zu erfassen und konstruktiv zu > nutzen, indem dann unter Ausnutzung von Resonanzen gezielt Energie > elektromagnetisch aus der Anordnung abgeführt wird, anstatt teure > Halbleiter unnötig zu grillen! Sorry, aber ich fall um...was denn noch? Habe schon mal gehört, dass auch auf dem Mars ein Eimer Wasser umgekippt ist :-) Nun meinetwegen, schöne Feiertage...und viele geniale Gedankeneier! Rainer
AgentP schrieb: > Wenn du in 10 µs die "Nadel" weg hast (Entladekennlinie > Kondensator), dann erledigt der Rest der Exponential- > funktion der Kennlinie auch gleich noch die geforderte > weiche Abschaltung des Stromes. ;-) In diese Richtung zielte ja meine sechste Frage, ob der IGBT in diesen Strombereichen Stomsenkenverhalten oder ohmsches Verhalten hat. Das entscheidet darüber, ob die Leistung linear oder exponenziell mit der Zeit abfällt.
...ist mir echt schleierhaft, warum ihr nicht einfach aufhört...ich baue jeden Tag Hochenergieanwendungen und kann es mir wirklich nicht leisten, mit Blödsinn rum zu albern! Es fehlt mir sogar ein kuhler Spruch...also mal Morgenstern: Ein Hase sitzt auf einer Wiese, des Glaubens, niemand sähe diese. Doch im Besitze eines Zeißes betrachtet voll gehaltnen Fleißes vom vis-à-vis gelegnen Berg ein Mensch den kleinen Löffelzwerg. Ihn aber blickt hinwiederum ein Gott von fern an, mild und stumm. das wars, Rainer
@"Hochenergie"-Rainer: Es gienge hier um eine Sendeleistung von wenigen kW! ... und siehe da, denn in gewisser Weis', schließt sich hier dann doch der Kreis.
guest...Rainer schrieb: > Hi To, was wirklich interessiert, wäre das "1k mal" und das hast du per > Wärmesimulation und HotSpotanalyse herausgefunden? Nein das sagt das Datenblatt ;-) guest...Rainer schrieb: > Schade, dass ich schon lange nicht mehr in einem Prüfungsausschuß sitzen > darf! War manchmal wirklich erheiternd... Vielleicht auch besser so.. AgentP schrieb: > Wenn du in 10 µs die "Nadel" weg hast (Entladekennlinie Kondensator), > dann erledigt der Rest der Exponentialfunktion der Kennlinie auch gleich > noch die geforderte weiche Abschaltung des Stromes. ;-) Danke aber das ist bei 140J und 1200A leider nicht der Fall, dass in 10us alles Entladen ist. Trotzdem vielen Dank. Ps: Suche hauptsächlich Englische Inhalte. > O.K. vermutlich hat da dann eine andere Arbeitsgruppe den Daumen drauf? Das ist nun mal meine Aufgabenstellung und die muss ich lösen. Ekki Loesti schrieb: > Das wäre doch der konkrete Ansatzpunkt. Ziel > müsste doch hier sein, diese Parameter zu erfassen und konstruktiv zu > nutzen, indem dann unter Ausnutzung von Resonanzen gezielt Energie > elektromagnetisch aus der Anordnung abgeführt wird, anstatt teure > Halbleiter unnötig zu grillen! Die parasitären sind viel zu klein um in dieser Zeit eine solche Energie abzuführen. Possetitjel schrieb: > In diese Richtung zielte ja meine sechste Frage, ob der > IGBT in diesen Strombereichen Stomsenkenverhalten oder > ohmsches Verhalten hat. Das entscheidet darüber, ob die > Leistung linear oder exponenziell mit der Zeit abfällt. Voll durchgesteuert verhält er sich ohmsch, allerdings begrenzt dann auch nichts den Strom auf verträgliche Werte. "Halb" durchgesteuert hat er Stromsenkenverhalten. guest...Rainer schrieb: > ...ist mir echt schleierhaft, warum ihr nicht einfach aufhört...ich baue > jeden Tag Hochenergieanwendungen und kann es mir wirklich nicht leisten, > mit Blödsinn rum zu albern! Okay dann lass es bitte einfach. Aber lasst bitte die, die ernsthaft helfen wollen, ihr Werk verrichten!
Wie kommst du eigentlich auf die 140 J? Beide Kondensatoren in Reihe ergäben 200 µF und 850 V, was laut Eva Zwerg eine Energie von 72,25 J darstellt. Allerdings leider auch einen theoretischen Anfangskurzschlussstrom von 8,5 kA bei 0,1 Ohm, oder eben 850 A bei einem Ohm Systemwiderstand, unter Vernachlässigung der ganzen parasitären Kapazitäten und Induktivitäten. Diese Betrachtung spielt in der vorliegenden Schaltung bei dem von dir beschriebenen Schaltablauf (erst die unteren 3 dann der obere IGBT) gar keine Rolle, denn solange die Verbindung zwischen dem Verbindungspunkt der Kondensatoren und dem Verbindungspunkt von U1 und U2 bestehen bleibt, wird bei einem derartigen Start des Vorgangs zunächst der untere Kondensator über U2 und U3 entladen und ab dem Einschalten von U4 auch der obere Kondensator in Verbindung mit U1. Die Systeme müssen also separat betrachtet werden, was 400 µF und 425 V bedeutet und folgerichtig eine Energiemenge von 36,125 J über 2 in Reihe liegende IGBTs, wie das ja auch bereits von anderen Teilnehmern hier erwähnt wurde. In der anhängenden Excel-Datei sind die Daten übersichtlich aufbereitet und grafisch dargestellt. Aktuell sind nur die Zellen für U, C und R zur Dateneingabe freigegeben. Der Blattschutz ist allerdings nicht passwortgeschützt und kann somit problemlos aufgehoben werden.
Interessieren täts mich schon, Warum es nicht reicht, die IGBTs einfach abzuschalten, wenn ein Depp den Motorstecker zieht. Wie hast Du das Problem gelöst, den Zwischenkreis von der Stromversorgung zu trennen?
AgentP schrieb: > Wie kommst du eigentlich auf die 140 J? Beide Kondensatoren in Reihe > ergäben 200 µF und 850 V, was laut Eva Zwerg eine Energie von 72,25 J > darstellt. Die Grafik aus dem ersten Post ist veraltet und falsch. Es sind 2 mal 800uF. der schreckliche Sven schrieb: > Warum es nicht reicht, die IGBTs einfach abzuschalten, wenn ein Depp den > Motorstecker zieht. Halbleiter sind laut dem Gesetzgeber keine sichere/ galvanische Trennung der schreckliche Sven schrieb: > Wie hast Du das Problem gelöst, den Zwischenkreis von der > Stromversorgung zu trennen Das wird mit Relais gemacht :-)
Hab mich mal etwas ausführlicher mit dem Thema Frequenzumrichter befasst und glaube langsam zu verstehen, warum du nicht so viele Informationen herausgeben darfst. Ein Gerät, welches den Zwischenkreis instantan spannungsfrei bekommt, stellte einen echten Wettbewerbsvorteil dar. Bei allen gefundenen Anbietern steht da was von wenigstens 30 s warten und ellenlange Warntexte von wegen nur ausgebildetes Fachpersonal … ;-) Hier noch eine etwas genauer auf die inneren Strukturen der IGBTs eingehende akademische Betrachtung: http://elpub.bib.uni-wuppertal.de/edocs/dokumente/fbe/elektrotechnik/diss2009/schmitt/de0905.pdf
AgentP schrieb: > Hab mich mal etwas ausführlicher mit dem Thema Frequenzumrichter befasst > und glaube langsam zu verstehen, warum du nicht so viele Informationen > herausgeben darfst. Ein Gerät, welches den Zwischenkreis instantan > spannungsfrei bekommt, stellte einen echten Wettbewerbsvorteil dar. Bei > allen gefundenen Anbietern steht da was von wenigstens 30 s warten und > ellenlange Warntexte von wegen nur ausgebildetes Fachpersonal … ;-) > > Hier noch eine etwas genauer auf die inneren Strukturen der IGBTs > eingehende akademische Betrachtung: > > http://elpub.bib.uni-wuppertal.de/edocs/dokumente/fbe/elektrotechnik/diss2009/schmitt/de0905.pdf Ach gottchen... Die Entladung erfolgt in meinen Anlagen mit 15.000uF@400V in ein paar s (und deutlich sicherer weil mein Krempl auch dann funktioniert, wenn keine Versorgung für den Gatetreiber mehr da ist), das aber eben mit geeigneten FETs und Mehrkosten im Bereich 5€ und deutlich weniger Wand vor dem Kopf durch die ich durchwollte..... Doch der TO will unbedingt mit dem Kopf durch die Silizumwand und auf der anderen Seite heil herauskommen.... und das geht halt nicht so einfach und eigensicher ist es auch nicht (und ja, ich kenn die Spannungsfrei-vorgaben) Wenn also andere FU-Hersteller sowas nicht im Programm haben dann kann es kein so großer Wettbewerbsvorteil sein der die Mehrkosten rechtfertigt, da wird nämlich inzwischen auch auf knirsch gerechnet.... Abgesehen davon wird auch bei der Anlage des TO das mit den 30s und seitenlangen "du darfst nicht" vorhanden sein, denn sicher ist sicher... MiWi
MiWi schrieb: > Die Entladung erfolgt in meinen Anlagen mit > 15.000uF@400V in ein paar s Nur interessehalber: Relais und Entladewiderstand?
Possetitjel schrieb: > MiWi schrieb: > >> Die Entladung erfolgt in meinen Anlagen mit >> 15.000uF@400V in ein paar s > > Nur interessehalber: Relais und Entladewiderstand? Weder noch :-) Denn das Ding ist nebenbei auch schnell schaltbar und wird daher auch zu anderen Zwecken gebraucht. Relaiskontakte halten das nicht lange genug durch und für die Schüze, die das ausreichend lange können (400VDC schalten ist kein Lercherlschas) ist kein Platz, da es ja auch deutlich kompakter funktionert. Wenn Du meine Mailadresse herausfindest (und ich denke Du kannst das) beschreibe ich es Dir genauer.... sg MiWi
Dieser Thread tut mir weh. Den Betreuer des TO und den TO selber würde ich (in meiner Phantasie ) am liebsten mit Kabelbindern festsetzen und Eiswasser drüber kippen! Wenn Leute die Produkte in Serie bauen sich auf solche Schnappsideen versteifen schmeiss ich mein Diplom (TU) und geh in Hartz 4!
Es tut weh, die Kommentare hier zu lesen. Der OP hat das Thema als akademische Arbeit zu bearbeiten und macht es sich wirklich nicht leicht. "Geht nicht" sagen kann jeder. Das ist einfach. Dafür braucht man kein Diplom. Das Ziel der Arbeit ist aber, das Thema genauer unter verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und das am Ende wissenschaftlich zu bewerten. Dazu ist es nun mal nötig, in die Details abzutauchen, zu simulieren, zu rechnen, beim Hersteller zu fragen und am Ende muss es auch ausprobiert werden. Eine Abschlussarbeit, bei der am Ende nur eine Seite rauskommt, auf der steht "Geht nicht, weil im Datenblatt das SOA-Diagramm nicht weit genug geht", wäre blamabel. Das Ganze aber unter verschiedenen Gesichtspunkten zu beleuchten, verschiedene Lösungsansätze zu betrachten und mit Randbedingungen zu verknüpfen, das ist Wissenschaft. Am Ende kann trotzdem rauskommen "geht nicht". Aber das kann er dann sehr gut belegen und auch ein "könnte gehen, wenn man zusätzlich noch ..." gehört in die Abschlussarbeit. Deshalb: Lass Dich nicht unterkriegen. Die achso schlauen Schreihälse hier machen es sich im Leben wohl häufig sehr einfach und stecken die Zeit lieber in Diskussionsforen, um dort Leute niederzumachen. Innovative Leute loten die Grenzen aus und wenn sie gut sind, nutzen sie diese Erkenntnisse in ihren Produkten so, dass es trotzdem immer funktioniert und ein ausreichender Abstand zu den Grenzen vorhanden ist. Ohne das Ausloten von Grenzen, wäre der Mensch nie auf den Mond geflogen, hätte Amerika nicht entdeckt, ... Michael
Dödeldepp schrieb: > Wenn Leute die Produkte in Serie bauen sich auf solche Schnappsideen > versteifen schmeiss ich mein Diplom (TU) und geh in Hartz 4! Soll ich jetzt auf halber Strecke den Titel meiner Arbeit von Linearbetrieb IGBT auf Widerstand mit Relais ändern oder was? ;-) Das ist nun mal die Aufgabe. Ob diese so lösbar ist oder nicht wird sich eben herausstellen. Michael S. schrieb: > Es tut weh, die Kommentare hier zu lesen. Freut mich, dass du das genau so siehst wie ich. Gruss, Michael
Michael S. schrieb: > Eine Abschlussarbeit, bei der am Ende nur eine Seite rauskommt, auf der > steht "Geht nicht, weil im Datenblatt das SOA-Diagramm nicht weit genug > geht", wäre blamabel. Stimmt doch gar nicht. Bei einer wissenschaftlichen Arbeit (eine solche ist eine Abschlussarbeit) steht das Ergebnis nicht von vornherein fest. Wenn da zum Beispiel ein detailliertes Modell der Sperrschicht und der Erwärmung und eine aufwändige Simulation gemacht werden, und schön aufbereitet eine saubere Begründung für das "geht nicht" herauskommt, kann das trotzdem eine wertvolle Arbeit sein. Auch für sowas kann man eine 1,0 bekommen. Bewertet wird die Abschlussarbeit, nicht dass ein kommerziell verwertbares Produkt herauskommt.
soso schrieb: > Wenn da zum Beispiel ein detailliertes Modell der Sperrschicht und der > Erwärmung und eine aufwändige Simulation gemacht werden, und schön > aufbereitet eine saubere Begründung für das "geht nicht" herauskommt, > kann das trotzdem eine wertvolle Arbeit sein. > Auch für sowas kann man eine 1,0 bekommen. Ich sehe keinen Widerspruch zu meiner Aussage. Michael
Wirklich ein netter Thread ;-) Vor allem weil jeder Recht hat.... Klar hat das im CERN funktioniert....aber heutige Bauteile sehen ganz anders aus. Klar geht das irgendwie im Labor, aber eben nicht immer, über Lebensdauer und Temperatur mit akzeptablen Ausfallraten.... Ich stehe vor ähnlichem Problem....SiCMOS und/oder IGBT im Linearbetrieb... KEIN Hersteller von IGBTs oder SiCMOS erlaubt Dir derzeit, auch nur bei 0.1% des Bauteile-Nennstromes so ein Teil linear zu benutzen! Und das, obwohl namhafte Hersteller ihre Halbleiter mit uns als Stückzahlabnehmern zusammen entwickeln! Wie man sich behelfen kann: In der entsprechenden Applikation mit einem beschleunigten Lebensdauertest entsprechend absichern! Da die grossen Anwender derzeit aus bestimmten aktuellen Anforderungen heraus erhöhten Wert auf spezifizierten Linearbetrieb legen, haben bei den grossen Herstellern von IGBT und SiCMOS entsprechende Tests begonnen, sind aber noch nicht Bestandteile der normalen Zertifizierung!
mischamex schrieb: > Wirklich ein netter Thread ;-) > Vor allem weil jeder Recht hat.... > Klar hat das im CERN funktioniert....aber heutige Bauteile sehen ganz > anders aus. Klar geht das irgendwie im Labor, aber eben nicht immer, > über Lebensdauer und Temperatur mit akzeptablen Ausfallraten.... Soll ja zumindest in meinem Fall keine 24/7 Dauerlösung für die nächsten 100 Jahre sein aber wie sieht es bei dir aus? > Ich stehe vor ähnlichem Problem....SiCMOS und/oder IGBT im > Linearbetrieb... > KEIN Hersteller von IGBTs oder SiCMOS erlaubt Dir derzeit, auch nur bei > 0.1% des Bauteile-Nennstromes so ein Teil linear zu benutzen! Und das, > obwohl namhafte Hersteller ihre Halbleiter mit uns als > Stückzahlabnehmern zusammen entwickeln! Eigentlich eine Schande.. Aber auch verständlich wenn man bedenkt, dass wahrscheinlich 99% der Kunden harten Schaltbetrieb fordern. > Wie man sich behelfen kann: In der entsprechenden Applikation mit einem > beschleunigten Lebensdauertest entsprechend absichern! > Da die grossen Anwender derzeit aus bestimmten aktuellen Anforderungen > heraus erhöhten Wert auf spezifizierten Linearbetrieb legen, haben bei > den grossen Herstellern von IGBT und SiCMOS entsprechende Tests > begonnen, sind aber noch nicht Bestandteile der normalen Zertifizierung! Hast du selber schon Tests durchgeführt? Wenn ja, wie war das Ergebnis? Schöne Grüsse, Michael
https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-4161.pdf Hier noch eine Application Note welche sehr schön "mein Vorhaben" beschreibt. Diese bezieht sich auf trench-Mosfet, habe mir aber sagen lassen, dass dies analog auch für trench-IGBT anwendbar ist. Die Vorbereitungen für die Tests laufen auch schon. Vielen Dank an alle die mitgewirkt haben, speziell auch diejenigen mit der konstruktiven Kritik (auch wenn ich die in diesem Moment nicht so gern hören wollte)! :-)
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