Hallo, ich bastele aktuell an einem Induktionsheizer. Dieser funktioniert auch erstmal wie erwartet, allerdings habe ich beim letzten Probebetrieb einen IGBT zerschossen. Zum Aufbau: Zwei Infineon FF300R12KT4 bilden eine Vollbrücke. Auf der DC Seite 1F Elko und 2xPP Folienkondensatoren (4.7µ). DC Spannung ist ca. 540V. Die Brücke erzeugt ein 8-12kHz Rechteck-Wechselstrom welcher auf einen Trafo (25 Wicklungen primär, 1 Wicklung sekundär) geht. Der Trafo geht dann auf den Schwingkreis (~10µH und 22µF). Aktuelle Schutzbeschaltung: Eine IXYS DSE/120-12A zwischen jedem IGBT Emitter und Collector und eine 15V TVS am Gate. Die IGBT Module haben zusätzlich noch interne Dioden. Der Betrieb ist kein Problem. Ich habe auch mehrfach bei kleiner Leistung (<10A primär) das Enable weggenommen und abgeschaltet. Als ich die Leistung dann erhöht habe (~27A primär), habe ich dummerweise auch direkt abgeschaltet ohne den Schwingkreis langsam zu entladen. Man konnte beim Abschalten die Spule ordentlich wackeln sehen und hören und beim Wiedereinschalten hat es dann Puff gemacht ;) Da ist beim Abschalten natürlich ne riesen Menge Energie im Schwingkreis die wegwollte. Aber wodurch genau wurde der IGBT zerstört? Der Strom sollte ja eigentlich durch die Diode abgeleitet worden sein oder? Die externen Dioden sind noch i.O. Beim IGBT ist entweder Lowside durchgebrannt oder dessen Diode. War das vielleicht Überspannung? Der kann immerhin 1200V haben. Ich werde definitiv eine Art Soft Shutdown einbauen um den Strom langsam herunterzufahren. Trotzdem würde ich gerne wissen, wie ich die IGBTs effektiv gegen diesen Emf Kickback schützen kann. Ich möchte nämlich definitv nicht nochmal einen frittieren! Grüße Fabian
Fabian schrieb: > Zum Aufbau: Zwei Infineon FF300R12KT4 bilden eine Vollbrücke. Auf der DC > Seite 1F Elko und 2xPP Folienkondensatoren (4.7µ). DC Spannung ist ca. > 540V. Die Brücke erzeugt ein 8-12kHz Rechteck-Wechselstrom welcher auf > einen Trafo (25 Wicklungen primär, 1 Wicklung sekundär) geht. Der Trafo > geht dann auf den Schwingkreis (~10µH und 22µF). > > Aktuelle Schutzbeschaltung: Eine IXYS DSE/120-12A zwischen jedem IGBT > Emitter und Collector und eine 15V TVS am Gate. Die IGBT Module haben > zusätzlich noch interne Dioden. Schaltungsprosa ist das beste was gibt wenn externe zur Fehlersuche gebeten werden....
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Mi. W. schrieb: > Schaltungsprosa Ja das ist wohl wahr. Sorry dafür. Ich habe das Ganze jetzt mal aufgezeichnet. Ich hoffe so kann man es etwas besser überblicken. Vorname N. schrieb: > Hast du einen Snubber drin? Nein, habe ich nicht. Ich war mir da mit der Dimensionierung ziemlich unschlüssig und hatte gedacht, es würde mit den Freilaufdioden ausreichen.
Fabian schrieb: > Der Strom sollte ja eigentlich durch die Diode > abgeleitet worden sein wohin? Vielleicht haben C1 bis C3 zu wenig Kapazität, um den Impuls aufzunehmen. Oder sie sind zu träge (ESR, Induktivität). Oder die Leitungen zwischen den Dioden und den Kondensatoren haben zu viel Induktivität. Messen könnte Klarheit bringen.
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Fabian schrieb: > Zwei Infineon FF300R12KT4 bilden eine Vollbrücke. Naja, was soll man sagen? zielstrebig fehlt das wesentliche: Gatetreiber, Gatestrom, Timing der Ansteuerung (Rise/Falltime, Deadtime, das übliche halt wenn man mit solchen Teilen arbeitet) und Abschaltverhalten der Gatetreiber bei ausfallender Versorgungsspannung. Wenn Du ohne Spannungsüberwachungs-NMI und vollständig(!!) kontrolliertem Abschalten von der Treiberseite beginnend abschaltest... selber Schuld wenn Dir der Krempl krachend um die Ohren fliegt. btw: Ich seh auch keine DSAT-Erkennung... wäre durchaus als Letzte Barriere sinnvoll damit ein Bauteildefekt im Schwingkreis nicht gleich den rest mitnimmt. Schade um die IGBTs.
Fabian schrieb: > Vorname N. schrieb: >> Hast du einen Snubber drin? > > Nein, habe ich nicht. Ich war mir da mit der Dimensionierung ziemlich > unschlüssig und hatte gedacht, es würde mit den Freilaufdioden > ausreichen. Wenn es denn richtig aufgebaut und angesteuert werden würde brauchts bei der Schaltung und den Dioden keinen Snubber, BTDT. Schaltplan stimmt nicht mit den Pinbezeichungen im DB der IGBTs zusammen: https://www.infineon.com/assets/row/public/documents/60/49/infineon-ff300r12kt4-ds-en.pdf?fileId=db3a3043156fd57301161a491e4c1e08 Du willst Hilfe? Und dann rotzt Du einen Plan herein der eine Zumutung ist... die Chuzpe hätt ich gern wenn ich Bittsteller wäre.
Wenn das Maß voll ist, läuft das Fass über. Fabian schrieb: > beim Abschalten natürlich ne riesen Menge Energie im Schwingkreis > die wegwollte. Aber wodurch genau wurde der IGBT zerstört? Der Strom > sollte ja eigentlich durch die Diode abgeleitet worden sein oder? Ohne jetzt den Aufbau zu kennen, wäre die Frage, wie weit Deine Schutzdioden vom IGBT entfernt sind, ob sie schnell genug waren oder die inneren Schutzdioden des IGBT schneller waren und am schon heißen Transistor auch noch geschwitzt haben? Ein Snubber ist natürlich auch nützlich, wenn er richtig dimensioniert wurde (um Spitzen in eine gedämpfte Schwingung zu verwandeln).
Hat der Kondensator C1 wirklich 1 Farad? Der schiebt nicht nur im Fehlerfall mächtig an. Ob die externen Schutzdioden D9 bis D12 schützen, hängt stark vom Einbau ab. Die Leitungsinduktivität ist kritisch. Da entscheiden cm über Leben oder Tod. Ich bezweifle mal das sie was bringen. Ein Foto vom Aufbau wäre nicht schlecht.
Es kommt ja noch hinzu, dass fehlende Ansteuerung die Brücke in einen undefinierten Zustand hinterlassen könnte. Wenn dann bei beide leiten, wenn der C noch Ladung hat, wird es dann heiß.
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Mobile schrieb: > Hat der Kondensator C1 wirklich 1 Farad? Da hätte ich gern mal die Bauteilbezeichnung davon, damit ich mir das Datenblatt ansehen kann. Denn da passen dann ja 1F 540V 540V / 2 = 146kJ rein, das sind 146kWs. Der kann also 146kW für 1 Sekunde lang abgeben. Das Ding muss ein Koffer sein. Oder andersrum: flackern da die Straßenlampen, wenn man das Gerät ans Netz schaltet? Ich tippe eher, der hat lediglich 1000µF = 1mF.
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Eine so große Kapazität ist bei einem B6 Gleichrichter auch ziemlich sinnlos, da die Restwelligkeit schon ohne Kondensator nur ca. 15% beträgt.
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Dieter W. schrieb: > da die Restwelligkeit schon ohne Kondensator nur ca. 15% beträgt. Und dank der "Brummfrequenz" von 300Hz die zu puffernde Zeit schlimmstenfalls 3,3ms ist. > Eine so große Kapazität ist ... ziemlich sinnlos Sie ist auch dehalb sinnlos, weil eine Heizung gar keine nennenswerte Energie speichert oder wie ein Motor generatorisch wirken kann und deshalb die Zwischenkreisspanung beim Abschalten nicht ansteigen wird. Fabian schrieb: > Als ich die Leistung dann erhöht habe (~27A primär) > Da ist beim Abschalten natürlich ne riesen Menge Energie im Schwingkreis > die wegwollte. Ich frage mich: warum hat nicht das zu heizende Bauteil diese Energie aufgenommen? Oder hast du diese Induktionsheizung ohne Heizlast mit 27A aus 400V laufen lassen und einen 10kW-Sender gebaut?
Durch heftige parasitaere Transiente, kann durchaus ein IGBT verheizt werden.
Wenn beim Abschalten die Gate-/Treiberversorgung schneller abschaltet als die ZK Spannung absinkt, dann kann es gut sein, dass die IGBT nicht mehr richtig oder unkontrolliert durchschalten. Was danach kommt, liegt in den Sternen...
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Lu schrieb: > Ohne jetzt den Aufbau zu kennen, wäre die Frage, wie weit Deine > Schutzdioden vom IGBT entfernt sind Ich vermute definitiv zu weit. Die Ringkabelschuhe im Bild waren an dem IGBT angeschlossen. Das war mir so nicht bewusst. D.h. also durch die langen Leitungsenden habe ich eine Induktivität die mir den Weg zur Diode zu hochohmig macht? Soll ich die Beine der Dioden am besten direkt auf die Stromschienen schrauben? Mi. W. schrieb: > Wenn es denn richtig aufgebaut und angesteuert werden würde brauchts bei > der Schaltung und den Dioden keinen Snubber, BTDT Die Gate Beschaltung ist minimal und mit Sicherheit verbesserungswürdig. Es gibt eine kleine Totzeit. Wenn Enable auf Masse gezogen wird, dann sollte die Brücke kontrolliert abgeschaltet werden. Der Betrieb klappt ja auch, egal bei welcher Last. Abschalten bei 10-12A klappte auch ohne Problem. Nur unter höherer Last war die Energie im Schwingkreis wahrscheinlich zu hoch? Die IGBTs schalten sauber durch, das hatte ich mal mit dem Oszi überprüft. Nach 1h Betrieb haben sie 30°C und bleiben bei dieser Temperatur (werden aber auch von unten gekühlt). Mobile schrieb: > Hat der Kondensator C1 wirklich 1 Farad? Nein hat er nicht. Es ist 1mF. Da habe ich mich vertan, meine Schuld.
Fabian schrieb: > Es gibt eine kleine Totzeit. Viel zu klein. Und es fehlt eine Strombegrenzung.
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