Guten Tag zusammen, ich bräuchte mal eure Hilfe. Ich möchte die Verlustleistung in der B6-Brücke bei einem BLDC Motor, der mittels Batterie betrieben wird, abschätzen. Jedoch kann ich nicht den Strom durch die Mosfets messen. Verfügbar ist nur der Batteriestrom Ibat. Kann ich wie folgt rechnen: P_Mosfet = 1/6 * (1/3 * Ibat^2 * Rdson) Annahmen: - Vernachlässigung der Schaltverluste - Jeder Mosfet wird nur 1/3 der Zeit belastet.
Phil schrieb: > Annahmen: > - Vernachlässigung der Schaltverluste Kannst du dir das erlauben? > die Verlustleistung in der B6-Brücke Der gesamten Bürcke? Oder der eines Teiltransistors?
- Da 100% duty cycle, würde ich die Schaltverluste im ersten Schritt vernachlässigen. - ich meine die Verluste pro Teiltransistor, nicht der gesamten Brücke.
Und was ist mit Strom/Verluste durch die parasitaeren Freilaufdioden?
Phil schrieb: > Da 100% duty cycle, würde ich die Schaltverluste im ersten Schritt > vernachlässigen Damit handelst du dir allerdings einen Fehler ein. Der Dutycycle hat keinen Einfluss auf die Schaltverluste. Diese hängen näherungsweise linear von der Schaltfrequenz, der geschalteten Spannungsdifferenz und dem geschalteten Strom ab. Bei solchen Umrichtern liegen die Schaltverluste (je nach Schaltfrequenz) gut und gerne in der Größenordnung der Leitverluste. Der Leitverlust des Freilaufstromes in den Dioden geht bei DC = 100% natürlich gegen null, aber das ist ein anderer Effekt als die Schaltverluste der Transistoren. Phil schrieb: > Verfügbar ist nur der Batteriestrom Ibat Das ist ungünstig. Der Phasenstrom so eines Motors kann erheblich größer als Ibat/3 sein. Du wirst schließlich noch einen Zwischenkreiskondensator am Umrichter haben. Und dank R*I^2 kommst du dann nicht mehr auf die richtige Verlustleistung. Ziemlich ausführlich ist die Verlustberechnung einer B6-Brücke hier beschrieben: https://eprints.soton.ac.uk/73529/1/LOSS_COMPARISON_OF_TWO_AND_THREE-LEVEL_INVERTER_TOPOLOGIES.pdf Hoffe das hilft dir weiter :)
Mit 100% Duty-Cycle habe ich doch keine Schaltverluste durch PWM sondern nur durch die Kommutierung. Dass die Schaltverluste bei Duty-Cycle<100% nicht von diesem abhängen sondern von der PWM-Frequenz ist mir klar. Der Phasenstrom ist doch aber nicht identisch zum Strom durch den Mosfet, oder sehe ich das falsch?
Wie darf ich das verstehen? Du schaltest immer trapezfömig und deine Schaltfrequenz passt zu Drehfrequenz des Motors? (Beschäftige mich derzeit mit den Verlusten von PMSM-Umrichtern im echten PWM-Betrieb und muss hier umdenken) Dann sind die Schaltverluste natürlich gering, aber wahrscheinlich trotzdem nicht zu vernachlässigen. Phil schrieb: > Der Phasenstrom ist doch aber nicht identisch zum Strom durch den > Mosfet, oder sehe ich das falsch? Wenn kein Freilaufstrom über eine Diode fließt muss der gesamte Phasenstrom über den FET, wenn ich das richtig sehe. Aber das ist eben noch was anderes als Ibat/3.
Nachtrag: Vielleich nützt dir Kapitel 4 von diesem White Paper was? https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-WhitePaper_PowerLoss_and_Optimized_MOSFET_Selection_in_BLDC_Motor_Inverter_Designs-ATI-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d46253f6505701549f2799aa4b53
Die Schaltverluste entsprechen nur ca 5% der On-Verluste in meinem Fall, weswegen ich sie für die jetzige Diskussion vernachlässigen möchte. Wieso muss der gesamte Phasenstrom über den FET? Das ist doch nur während der On-Phase der Fall. Während der Mosfet-Off-Phase wird doch der Strom alleine durch den Motor weitergetrieben.
Phil schrieb: > Wieso muss der gesamte Phasenstrom über den FET? Wie du schon sagst treibt der Motor den Strom einach weiter. Wenn der FET offen ist durch den FET; wenn der FET sperrt durch eine Diode. Wenn keiner der beiden Wege möglich ist, steigt die Spannung einfach an bis die Durchbruchsspannung eines Bauelements erreicht wird.
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