Hi,
ich habe in PSPICE die Schaltung aus dem Anhang Simuliert. Aus dem
Ausgangssignalplot über die ohmsch-induktive Last stimmen die
Signalverläufe, jedoch nicht die polarität. Der Ausgang sollte
symmetrisch um den Null herumschwingen - ich habe jedoch nur negative
Anteile.
Als Fehler wurde mir folgendes mitgelteilt:
Die galvanische Trennung und der Anschluss am Emitter fehlen (UGE !).
Der OP reicht nicht aus, um die IGBTs direkt anzusteuern. Es fehlen so
die definierten Potentiale.
Ich verstehe aber nicht was man mir damit sagen will. Stehe leider mit
beiden Füßen und einem schweren Rucksack auf dem viel zu weichen
Schlauch!
MFG
E-Lektron
E-Lektron! schrieb:> Ich verstehe aber nicht was man mir damit sagen will.> Stehe leider mit beiden Füßen und einem schweren Ruck-> sack auf dem viel zu weichen Schlauch!
Um Dir das nötige Wissen / Verständnis zu vermitteln,
sollte man herausfinden, was Du weißt und was nicht.
Beginnen wir doch mal mit dem, was Du nicht weißt:
a.) Du kennst die Bedeutung von "Potential" nicht. [ ]
b.) Du kennst die Bedeutung von "U_GE" nicht. [ ]
c.) Du kennst die Eigenschaften von IGBTs nicht. [ ]
(Weißt nicht, wann wozu welche U_GE nötig ist.) ( )
d.) Du weißt nicht, wann sich das Potential wie an
welchen Punkten der Schaltung ändert. [ ]
e.) Vielleicht fallen Dir selbst noch Punkte ein. ( )
Ähnlich kannst Du anführen, was Du schon weißt / kennst.
c.) Du kennst die Eigenschaften von IGBTs nicht. [ ]
(Weißt nicht, wann wozu welche U_GE nötig ist.) (X)
d.) Du weißt nicht, wann sich das Potential wie an
welchen Punkten der Schaltung ändert. [X]
Hallo E-Elektron,
du hast ein Potentialproblem, die Schaltung musst du anders aufbauen:
1. jeder OP hat eine eigene Spannungsversorgung
2. jeder OP hat eigene Ansteuerung
3. keine Masse-Verbindung zw. den einzelnen OPs
(bei einem richtigen Umrichter ist hier alles galvanisch getrennt)
4. 0V-Verbindung vom jeweiligem OP muss zum dazugehörenden
Emitteranschluß (IGBT).
Viel Spaß
Gruß Walter
Max M. schrieb:> Überleg dir doch einfach mal für jeden IGBT welche Gate-Spannungen> anliegen in Bezug auf das jeweilige Emitter-Potential!
15V am Ausgang des OP zu den 300V Volt am Kollektor! Die 15V
Gate-Spannungen schaffen es nicht die IGBT zu Schalten.
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb:> 1. jeder OP hat eine eigene Spannungsversorgung
Warum?
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb:> 2. jeder OP hat eigene Ansteuerung
Wüsste nicht wie ich das umsetze!
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb:> 3. keine Masse-Verbindung zw. den einzelnen OPs> (bei einem richtigen Umrichter ist hier alles galvanisch getrennt)
Schaltung soll keinen Anspruch auf Vollständigkeit haben. Mich
interessieren "nur" Spannungen/Ströme an der Last. Die Ansteuerung soll
den Haufen nur zum schalten bringen.
Zusammengefasst zu den Punken 1...3: Durch die Optokoppler sollte die
Ansteuerung doch keine Auswirkungen auf die Lastspannungen haben?
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb:> 4. 0V-Verbindung vom jeweiligem OP muss zum dazugehörenden> Emitteranschluß (IGBT).
Hier liegt wohl das letzte Problem was ich nicht behoben (weil nicht
verstanden) habe.
@Walter: Ich war auf deiner Webseite und habe mir das Beispiel
runtergeladen. Dies ist jedoch nur eine ".dat" Datei. Wenn ich mir meine
eigenen Projekte anschaue, sehe ich deutlich mehr Dateien - leider
konnte ich es in meinem OrCAD PSPICE nicht öffnen.
Bin absoluter PSPICE Anfänger und mit Elektronik stehe ich auch "am
Anfang".
Gruß
Die Ansteuerung der Highside IGBT in deiner Schaltung kann, wie schon
erwähnt, so nicht klappen, denn der Emitter ist ja nicht wie bei der
Lowside immer auf dem gleichen Potenzial, sondern folgt dem Ausgang des
WR. Dafür haben schlaue Leute z.B. sogen. Halbbrückentreiber erfunden,
die mittels einer integrierten Ladepumpe eine Spannung auf das
Emitterpotenzial aufstapeln und damit genügend Spannung haben, um das
Gate über den Emitterlevel zu heben.
Schau dir solche Treiber mal an, an deren Eingang kannst du dann deine
Komparatoren anschliessen.
Hier mal eine Übersicht von Infineon/IR:
https://www.infineon.com/cms/en/product/power/gate-driver-ics/half-bridge-drivers/
Sorry, der Server scheint sehr lahm zu sein.
Hallo E-Elektron,
die Daten auf meiner Homepage liegen als gezippte Textdokumente vor
(Dezimaltrennzeichen = Punkt, Spaltentrenner = Tab).
das heißt:
du kannst nach dem extrahieren der Dat-Datei diese mit jedem
Tabellenkalkulationsprogramm (z.B. Excel) öffnen. Du musst evtl.
das Betriebssystem auf Dezimaltrennzeichen = Punkt umstellen,
oder in der Datei den Punkt durch Komma ersetzen.
Aufbau der Spalten:
t(s), Gate1, Gate2,.., Pv..., Tj..., I(A)..., U(V)...
> Schaltung soll keinen Anspruch auf Vollständigkeit haben. Mich> interessieren "nur" Spannungen/Ströme an der Last. Die Ansteuerung soll> den Haufen nur zum schalten bringen.
Dann zeig uns doch mal einen Plot der 4 Gatespannungen bezogen auf das
jeweilige Emitterpotenzial (Uge). Achtung !! Spannung nicht gegen Masse
sondern gegen den Emitteranschluß messen (Differenzmessung)
Gruß
Walter
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb:> Dann zeig uns doch mal einen Plot der 4 Gatespannungen bezogen auf das> jeweilige Emitterpotenzial (Uge). Achtung !! Spannung nicht gegen Masse> sondern gegen den Emitteranschluß messen (Differenzmessung)
Siehe Bild UGE_diff
Matthias S. schrieb:> Die Ansteuerung der Highside IGBT in deiner Schaltung kann, wie schon> erwähnt, so nicht klappen, denn der Emitter ist ja nicht wie bei der> Lowside immer auf dem gleichen Potenzial, sondern folgt dem Ausgang des> WR. Dafür haben schlaue Leute z.B. sogen. Halbbrückentreiber erfunden,> die mittels einer integrierten Ladepumpe eine Spannung auf das> Emitterpotenzial aufstapeln und damit genügend Spannung haben, um das> Gate über den Emitterlevel zu heben.
OK, jetzt komme ich dem Problem schon etwas näher.
Leider ist in der PSPICE library keines der Infineon Treiber vorhanden.
Den eizigen den ich finden konnte ist der von Harris Semiconductor
HIP2500 (Half Bridge 500Vdc Driver)
https://dtsheet.com/doc/464754/harris-hip2500
Aus dem typical application diagramm werde ich leider nicht schlau.
Aufgrund mangelnder Erfahrung sind da zuviele unbekannte Variablen für
mich. Zumal dieses Schaltungsbeispiel nur 2 FETs hat, ich jedoch 4 IGBTs
schalte.
Gibt es andere, einfachere Möglichkeiten das auf die schnelle zu lösen?
Gruß
E-Lektron! schrieb:> Aus dem typical application diagramm werde ich leider nicht schlau.
Warum verwendest du nicht einfach eine separate Spannungsquelle für
jeden einzelnen Treiber?
E-Lektron! schrieb:
> Schaltung soll keinen Anspruch auf Vollständigkeit haben. Mich> interessieren "nur" Spannungen/Ströme an der Last. Die Ansteuerung soll> den Haufen nur zum schalten bringen.
Wenn du die IGBTs durch ansteuerbare Schalter mit Dioden ersetzt, und
die Masse im Lastkreis entfernst müsste es funktionieren (siehe Bild).
Switch in PSpice ???
Gruß
Walter
E-Lektron! schrieb:> Zumal dieses Schaltungsbeispiel nur 2 FETs hat, ich jedoch 4 IGBTs> schalte.
Jeder Halbbrückentreiber treibt einen Lowside und einen Highside IGBT.
Dein Problem ist die gewählte Speisung. Normale Wechselrichter hängen
auf jeden Ausgang eine Halbbrücke und erzeugen so als Brücke die
Wechselspannung. Die Last hängt also zwischen zwei Halbbrücken - wie in
einer H-Brücke.
Ich hänge dir mal als Beispiel die Schaltung eines alten WR mit
'modifiziertem Sinus', also Treppchenspannungsausgang an, bei dem dich
nur die Endstufe interessieren sollte. Nicht wundern, das ist einer für
den US Markt.
Du kannst dir auch mal den 3-Phasen Umrichter in meinem Projekt
anschauen. Hier liegt zwischen je zwei Ausgängen eine normale
Wechselspannung.
https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR
Walter (www.zth-messtechnik.de) schrieb:> Wenn du die IGBTs durch ansteuerbare Schalter mit Dioden ersetzt, und> die Masse im Lastkreis entfernst müsste es funktionieren (siehe Bild).> Switch in PSpice ???
Hi,
ich habe mich falsch ausgedrückt: mich interessieren die Spannungen und
Ströme der Last, welche über IGBT geschalten werden!
Die anderen Lösungsvorschläge habe ich kurz überfolgen. Leider keine
Zeit gehabt detailliert anzuschauen. Danke an der Stelle für die
Rückmeldungen. Leider hatte ich heute wenig Zeit zum Probieren - mein
PSPICE beschwert sich:
ERROR -- EVALUATION VERSION analog Node Limit (75 Nodes) Exceeded!
Anscheinend die Grenze der kostenfreien Lite Version erreicht!
Muss mich mal einlesen ob LTSpice an dieser Stelle begrenzt ist... bis
derweilen sind andere Lösungsvorschläge gerne Wilkommen =)
Gruß!
3-level-inverter.jpg
(70 KB)
Signalverlauf.png
(16 KB)
