IGBT-модули - Flyback.org.ru

Электромонтёр
Экспериментатор

N1X писал(а):
А че сказать то можно? Красиво, грузи!
Наконец-то прошли успешные предварительные испытания моего полумоста. Каюсь, один модуль таки умудрился бахнуть - прозевал насыщение транса огорчён

GRoza писал(а):
Аккуратно, красиво и еще работает.
Сейчас полумост работает на 25-30 кГц с током 13,5 А, на этих частотах допустимый ток моего модулятвсего 40-50 А. В общем, мощность пока на уровне 2,5 - 3 кВт, большего из имеющегося транса не выжать - 3 кВт энто максимум. На большую мощь нужно ставить доп транс...
Dizel писал(а):
Дай Ампера 2 чисто индуктивного тока, вообще грется не будут...
Кстати да, нагрев как будто даже уменьшился по сравнению с холостым ходом, нагрузка имеет частично индуктивный характер.
Обновлено!
Сегодня добавил маленький трансик, теперь мощь макета 3,5 - 4 кВт, ток порядка 18 А.
https://youtu.be/3jKX7TYiEAo
Цветопередача не айс - видимо матрица ИК ловит.

Добавлено: Sat Dec 12, 2020 5:49 pm

Денис

Обожаю индукционки. А левитацию делать не планировал?
Чем обмотана трубка?

Добавлено: Sat Dec 12, 2020 6:21 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Левитация пока дело отдалённого будущего Smile

нам надо хотя бы закалку запустить.
Трубку обмотал стеклотканевой изолентой, весьма чесоточная вещь Smile

ну это больше от искр железок и замыкания витков индуктора. Хотя конструкция, как выяснилось, не боится перемыкания витков.

Старый 2,5 кВт силовой ВЧ мост на 50В60, работающий от 220 В не вынес форсирования и был без сожаления разобран на свалку истории. Я посчитал нецелесообразным его восстановление и решил перейти на 1ОО амперный кирпичь. Хотя на 25 - 30 кГц это уже всего 40-50 амперный модуль - 25 - 35 ампер действующего тока, и расчётный потолок мощности 5 - 6 кВт всего. Из-за переключения близко к нулю тока ключам какое-то послабление будет. Более шустрый модуль в теории позволит поднять мощь киловатт до восьми.

Добавлено: Sat Dec 12, 2020 6:58 pm

IRFC

А можно узнать марку 100 амперного кирпича?

Добавлено: Sun Dec 20, 2020 11:09 pm

Behram

Наверное такой https://proton-electrotex.com/files/project_52/g.../1554442404_5.pdf

Добавлено: Sun Dec 20, 2020 11:12 pm

Dizel
Хаотично добрый эльф

а вот скажите управлять ИЖБТ модулем в 100 ампер 1200 вольт через резистор в 50 ом это как решение ?

Добавлено: Sun Dec 20, 2020 11:17 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

IRFC писал(а):
А можно узнать марку 100 амперного кирпича?

MIFA-HB12FA-100N, частота без снижения электрических режимов 10 кГц, но сами протоновцы говорят что их модули до 30 кГц используют. Но это чисто на опыты - скорее всего будем ставить ангстремовский модуль - у него частота 20 кГц без снижения тока, и вроде бы поживучей будет.

Dizel писал(а):
а вот скажите управлять ИЖБТ модулем в 100 ампер 1200 вольт через резистор в 50 ом это как решение ?

Довольно странное решение, придётся двуполярными импульсами +/- 20В рулить, чтобы хоть как-то мог закрываться. По даташитам ~20 Ом это предел. Я всегда ставлю минимум по даташиту.

Добавлено!

Электромонтёр писал(а):
мощь макета 3,5 - 4 кВт, ток порядка 18 А

Намотал второй транс, поставил на делитель полумоста нормальных конденсаторов - мощность порядка 6 кВт, ток около 25 - 30А. Большего из 1ОО-амперовского протоновского модуля на ЗОкГц не выжать.

Нагрев стали до 800-840°С! Удалось закалить деталь!

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 7:01 am

Денис

А почему обсуждение индукционки в теме по игбт?) Есть же профиьная.

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 12:31 pm

IRFC

Электромонтёр писал(а):
MIFA-HB12FA-100N
А сколько он стоил, если не секрет?

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 1:12 pm

Dizel
Хаотично добрый эльф

Электромонтёр писал(а):
Довольно странное решение, вот и мне так показалось... Это частотник большой.. там 75 ом на закрытие , 50 на открытие... Питание правда вроде двуполярное, но надо уточнить... Весьма странно это все выглядит.

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 1:25 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

IRFC писал(а):
А сколько он стоил, если не секрет?
40,2 ёвро, на момент покупки 3275 рублей плюс 600р доставка. Покупал три штуки.
Правда, один модуль сжёг - прозевал насыщение трансов. Щас трансы перемотаны.

Денис писал(а):
почему обсуждение индукционки в теме по игбт?
Так в первую очередь это был эксперимент по запуску IGBT-модуля Smile

Dizel писал(а):
вот и мне так показалось... Это частотник большой.. там 75 ом на закрытие , 50 на открытие...
Там питалово может быть +/- 70В для форсирования перезаряда затвора, с ограничением на уровне +/-20В. Видал такое в 45кВт ПЧ, там 200-амперные кирпичи стояли.

С 700°С до 900°С идёт резкий провал мощности из-за пропадания магнитных свойств стали. Но после 920–950°С уже повышение эффективности за счёт повышения омического сопротивления стали.

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 1:56 pm

N1X

Dizel писал(а):
Это частотник большой
может там мееееедленно все? На больших там килогерц 8 несущая может быть ограничена, а то и меньше. Особенно если старые.
Но конечно зело дохрена сопротивления, согласен полностью. Но раз как-то работает, значит зачем-то нужно...

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 3:17 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Дизель, подскажи.

В дотащите есть график допустимого тока от частоты. Для моего модуля 10 кГц 100 А, 25 кГц 50 А, 30 кГц 40 А. Форма - прямоугольные импульсы со скважностью 50%. Можно ли нагружать модуль, например, косинусоидальными импульсами тока с отсечкой 90° с частотой 30 кГц и средним значением (средневыпрямленным) 40 А? При условии, что максимальный ток в вершинах импульсов не превышает паспортные 100 А? У меня резонансная нагиузка с ограничением по току отстройкой частоты генератора вверх от резонанса?

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 5:56 pm

Dizel
Хаотично добрый эльф

Немножко разобрался, 51 ом на отключение,75 ом паралельно через диод на включение, на вкл выходит около 30ом .вероятно скорость переключения ограничивают. Но такие данные уже более или менее на что-то похожи... Напряжения питания повышенного нет, но идея интересная, буду знать... это свежая яскава 30квт. Хотя в Аллан Бредли под 100 кВт в старых нифига такого не было, просто мощнячий драйвер, там входной ёмкости кирпича нанофарад 100 или 200
----
Электромонтер - шо сказать, наверняка можно так работать. Если не превысить температуру кристалла, Макс мощность в импульсе и среднюю. Только некоторые ижбт не любят такого режима, без тока или с малым током долго отключаются. Те ижбт которые для резонанса и имеют пометку " для резонансного режима " а так большей частью рассчитаны на применение при хардсвитч, и с определенной скоростью.
---
Выходит абсолютно точный и бесполезный ответ у меня вышел Smile

по хорошему - макет надо, датчик тока в шину пос тока, хороший осциллограф, щупы ( напряжение на транзисторе видеть ) и эксперементировать, при 600 вольтах и малом токе, ампер 5, в хард и таком резонансном режиме ( на какойнить тестовый контур )

Добавлено: Mon Dec 21, 2020 7:19 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Сегодня проводил испытания полностью собранной конструкции.

При включении свыше двух минут модуль выразил решительный протест не знаю

Хотя я краткими минутными включениями смог прогреть детали до 950-1000°С.

После каждого такого случая обязательно идут разборы полётов, чтобы в следующий раз не вступить в то же говно.

Сразу напрашивается вывод о перегреве модуля. Температура радиатора около подошвы модуля была не менее 50°С.

Модуль работал на частоте 28кГц со средним током порядка 40А, для частоты 30кГц модуль тянет как раз не более 40А. Но это для прямоугольной формы, а у меня косинусоидальные импульсы со средним значением 40А. Измеренное значение тока не точно, вполне может быть, что на деле ток был ближе к 45А.

Расковыриваем модуль, выгребаем, насколько возможно, защитный гель.

Итак, полностью выгорели кристаллы транзисторов, но кристаллы внутренних диодов целые и вполне исправны. Получается, перегрузка шла именно транзисторов!

Выводы. Модули рассчитаны на частоты 5-7кГц, максимальная частота без снижения тока - 10кГц, а максимальная частота, на которой производитель рекомендует работать - всего 20кГц. Значит, во-первых, работать можно даже со снижением тока на частоте не превышающей удвоенную без снижения электрических режимов. Хоть производитель и говорит, что некоторые потребители ставят модули на сварочники с частотой работы 20-40кГц, повторять этого не надо. Во-вторых, диоды в моей конструкции почти не нагружены, а ведь при жёсткой коммутации ток через диоды сравним с током через транзисторы, хоть потери на диодах меньше, зато тепловое сопротивление у границы кристалл-подложка у диодов больше! Нужно делать очень мощное охлаждение. 7Вт вентилятора явно недостаточно. Ещё один момент - положительный коэффициент падения напряжения имеет место при токах до 50А - при нагрузке 40А естественное выравнивание тепла не работает и кристаллы приобретают тепловую неустойчивость. Пиковые токи до 56А конечно сглаживают эффект, но не сильно. В общем, если ток меньше половины номинального, то нужно оставлять дополнительный запас по току процентов 20 хотя бы.

Добавлено: Fri Dec 25, 2020 6:04 pm

igbt2.jpg (138.77 Кб)

igbt1.jpg (64.3 Кб)

Dizel
Хаотично добрый эльф

Не фак, как говорится Smile

может банальный сбой управления или сквозняк, по тем или иным причинам ? Или ещё что... Допустим там мало дед тайма было, и чуток сквозило, и за незакрывания транзисторов, а подогрелось хорошо, и бахнуло .??? Не? Вот неплохо бы датчик тока в шину пос тока и исследовать этот вопрос...

Добавлено: Fri Dec 25, 2020 6:17 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Мёртвое время у меня около 2 мкс, это по даташиту влазит в максимальные рамки. Хотя это для прямоугольного тока, а у меня косинусоидальные импульсы и могли остатки токовых хвостов недорассасываться за время защитной паузы. Приличный сквозняк, думаю кондёр бы плёночный грел.

ХЗ вот как датчик тока на шину постоянного тока сделать - я все плёночные кондюки максимально уплотнил и расположил максимально близко к модулю. Сбой управления вряд ли, потому что я минутными включениями три дня экспериментировал кучу деталек довёл до белого каления. Больше похоже на токовые хвосты - мощных импульсов тока как бы нет, но дополнительная тепловая кристаллы греет. Я мерял входной ток клещами - начало нагрева - 6,5кВт, когда деталь теряет магнитные свойства - 3,5кВт, если деталь достать из контура - 1,5кВт, причём потери на индукторе я оцениваю в ~800Вт, ~100–150Вт на контурном кондёре, ~50Вт на трансах, ~50Вт на плёночных кондюках. Итого чуть менее полкиловатта на диодный мост и модуль. На диодах максимум 50Вт потерь, то есть 400Вт на транзюках.

Вот скалькулируем. 2,5В и 40А - это всего 100Вт статических потерь. Энергия переключения она небыстро падает со снижением тока. Для 100 ампер это 21 мДж суммарно, для 40А, это не 8,4мДж как может показаться, а целых 11мДж. Итого для 40 ампер расчётные динамические потери - 330Вт. Всего ~430Вт потерь. Если 100А 10кГц то статика 250Вт и динамика 210Вт, всего 460Вт. Кстати, если график экстраполировать до НУЛЕВОГО тока, то потери составляют 4 мДж суммарно и на З0кГц потери холостого хода 120Вт выходят.

Есть более быстрые модули, но они в статике хужее ~150Вт и в динамике не сильно меньше - всё равно суммарно пока под полкиловатта выходит.

Добавлено: Fri Dec 25, 2020 6:52 pm

sergh

Что-то сомневаюсь. На затворах что у них под нагрузкой было? Типа таких по 200 ампер в импульсе держали. Драйвера HCPL недорогие с полной развязкой по питанию.DT 2 мкс более чем достаточно вроде.

Добавлено: Fri Dec 25, 2020 8:19 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Пересчитал потери на индукторе - вышло ~950Вт, считал как медную трубку Ф8мм с внутренним диаметром Ф6мм. Скинслоем пренебрёг. Потери на ключах становятся похожи на типовые. Но всё равно расчёты потерь у меня весьма приблизительные - погрешность 15-20%. Тем не менее, при полном токе контура потребление тока по клещам без нагрузки 2,4А (1,6кВт), потери на индукторе никак не могут превышать эту цифру. Максимальное потребление порядка 10,5А - 6,9кВт. Ориентировочный первичный ток ~39А коэфф трансформации 1:12,5, вторичный ток соответственно ~490А. Два транса 1:25, первички параллельно, вторички последовательно - трансы рядом сидят на одной и той же трубе индуктора. Замер тока - трансформатор тока 1:750, параллельный удвоитель с резюком 33Ом, на резюке 0,85. Конденсаторы удвоителя мурата по 2,2мкФ. Кстати, на контурном конденсаторе 22мкФ 113В при частоте 28кГц - ~440А тока, так что замер похож на правду.

Если слишком здоровую железку сунуть в индуктор, то добротность просаживается, ток не достигает ограничения и частота перескакивает резонанс, нагрузка на основной гармонике генератора приобретает емкостной характер. При этом ток контура падает втрое от максимального.

На затворах близко к меандру, но это не показатель - модули имеют встроенные затворные резюки по 7,5Ом. Всё равно нужно с охлаждением разбираться. Или термостат градусов на 60 рядом с модулем на радиатор ставить, чтобы при перегреве отрубался генератор импульсов.

Добавлено: Fri Dec 25, 2020 8:32 pm

sergh

Какая амплитуда на затворах ? От нуля до 20-22 вольт добивает четко?

Добавлено: Fri Dec 25, 2020 10:17 pm

Dizel
Хаотично добрый эльф

Ты Серч рассуждаешь, как будто разбираешься в силовой Smile

sergh писал(а):
От нуля до 20-22 вольт добивает четко? -почти гарантировано пробой затвора при таких условиях.

Добавлено: Sat Dec 26, 2020 1:21 am

Электромонтёр
Экспериментатор

От -7,5 до +14,5. Я, кстати, выкладывал осциллограммы. Опять же, говорю, на кристаллах транзисторов стоят встроенные затворные резюки, что происходит на затворах, не замерить. Внешние затворные резюки минимум по датащиту - 1,1Ом. И для преобразователей =540В нужно двуполярное управление затворами, однополярное только на =310В прокатывает.

Добавлено: Sat Dec 26, 2020 2:37 am

sergh

Увеличение напряжения давало небольшой прирост тока, заметно только на больших токах. Хотя бы до 16 -18 В. Палёный похожий модуль и у меня есть. Отрицат напряжения сделать немного меньше, положительного немного больше, и замерить нагрев или падение напряжения в открытом состоянии. А так же выбросы на всех выводах. Не включать сразу на полную, постепенно проверять при пониженной. Напряжение, или ток понизить, напр регулировкой ширины импульсов на боянной TL494.

Добавлено: Sat Dec 26, 2020 9:03 am

Электромонтёр
Экспериментатор

Так у меня пиковый ток 60% от максимального паспортного. Понижение тока из-за повышенной частоты работы. +15/-8 взято из рекомендаций изготовителя.

sergh писал(а):
Палёный похожий модуль и у меня есть

Интересно, откуда он и какова была причина его выхода из строя? Тоже только кристаллы транзюков сгорели?

Добавлено: Sat Dec 26, 2020 9:27 am

sergh

75 амперный на 1200 В брал новый - остатки распродавали. Вынесло 1 транзистор вероятно пробило выбросом. Запускал мост на 1100 вольт но в пакетном режиме - средняя мощность небольшая. Потом с другим транзюком мост работал. На каждый драйвер свой источник питания, итого 4 самодельных преобразователя с малой ёмкостной связью первичной и вторичной цепи, а то в готовых кондёр поставят, и изоляция сомнительная.

Добавлено: Sat Dec 26, 2020 10:28 am