Ogłoszenie

Collapse
No announcement yet.

Falownik na IRFP460. Mostek H PWM 16kHz

Collapse
X
 
  • Filtr
  • Czas
  • Pokaż
Clear All
new posts

    Falownik na IRFP460. Mostek H PWM 16kHz

    Cześć Wam :)

    Aktualnie jestem w trakcie pisania pracy inżynierskiej, której temat to: "Falownik napięcia oparty o półprzewodniki z węglika krzemu SiC". W celu lepszego zapoznania się z przekształtnikami wykonałem szereg modeli (Simulink, LTspiceIV, Proteus) oraz zaprojektowałem i zbudowałem kilka układów falowników małej mocy bazujących na MOSFET'ach:
    a) BS170,
    b) IRF530,
    c) IRFP460.
    Kilka fotek z pracy układu na IRFP460:









    Obciążenie było rezystancyjne w zakresie 50 - 5 [Ohm]. Filtr wyjściowy stanowiły dławiki o łącznej indukcyjności na poziomie 2,5mH.
    O ile udało mi się przez układ na IRFP460 "przepchnąć" 3kW mocy przez okres minuty (na więcej nie pozwoliło obciążenie jakie miałem dostępne) to zauważyłem kilka kłopotów w działaniu urządzenia. Mam również kilka pytań co do usprawnienia całości i idei kompaktowego urządzenia:

    1) W jaki sposób mogę ograniczyć przepięcia pojawiające się na sinusoidzie ( na oscylogramach jest przebieg napięcia na obciążeniu R ) nie licząc minimalizacji odległości między tranzystorami a głównymi kondensatorami ?

    2) Jaka jest zalecana pojemność kondensatorów dla falownika o mocy pojedynczych kW ?

    3) Bardzo prosiłbym o wskazówki odnośnie projektowania PCB pod taki falownik - czego się trzymać czego unikać, jakie odległości faktycznie trzeba zostawić między ścieżkami przy napięciach rzędu 600V i od czego to zależy (nigdzie nie mogę znaleźć sensownych informacji).

    4) Docelowo chciałbym cały układ wykonać jako jak najbardziej kompaktowy i poprowadzić BUSBAR'y - właśnie... tylko JAK zrobić to dobrze ?

    5) Mam kłopot z dobraniem kondensatora do filtru LC na wyjściu falownika. Symulacje w LTspice, Proteus, Simulink mają się nijak do rzeczywistości (czyli pewnie ja o czymś nie wiem). Generalnie zauważyłem, że taki kondensator przy okazji staje się sporym odbiornikiem. Chciałbym poznać tajniki tej wiedzy - jak dobrać kondensator tak, żeby zminimalizować straty, a zapewnić przy tym dobrą filtracje ?

    Będę bardzo wdzięczny za każdą wskazówkę :)

    #2
    Widzę, że zapowiada się całkiem fajnie :).

    1. Pokaż przebiegi sterowania na poszczególnych kanałach, nie zachodzą na siebie? Warto dodać transile i snubbery.
    2. Im więcej tym lepiej , ale szukaj o jak najmniejszym ESR. Na codzień mam styczność z różnej mocy falownikami i te rzędu kilku kW nie są wielkie, domyślam się, że i 1mF by wystarczył.
    3. Tu radziłbym definitywnie rozdzielić układ mocy od sterowania. Pozwoli to na zaoszczędzenie Twoich nerwów i uczyni projekt bardzo przejrzystym. Rezystory i diody na bramkach tranzystorów jak najbliżej, ogólnie warto robić wszystko ciasno by zniwelować niepotrzebne indukcyjności. Stosujesz soldermaskę czy nie? Warto dodać jeszcze przefrezowania pomiędzy ścieżkami mocy, pozwoli to na uzyskanie lepszego chłodzenia i izolacji pomiędzy ścieżkami.
    5. Pisz do lechoo na elektrodzie.

    Skomentuj


      #3
      1. Gdzie najlepiej wstawić owe transile i snubbery ?
      2. Aktualnie mam 1,8mF i mimo to szyna zasilająca troszkę pływa. Właśnie - czy w falownikach dąży się do jak najsztywniejszej szyny DC i np. CapM byłby dobrym pomysłem czy niekoniecznie ?
      3. Docelowo będzie soldermaska na pewno.
      4. Co do BUSBAR'ów - skoro na co dzień masz styczność z różnej mocy falownikami to może masz możliwość coś podpowiedzieć ? Ewentualnie sfotografować
      5. Napisałem :)

      Skomentuj


        #4
        1. Transile to diody TVS, wpinasz je bezpośrednio przy tranzystorach mocy, dobrze by było połączyć po dwa w szereg dla zwiększenia ich mocy. Jako snubber możesz zastosować kondensator MKP od WIMY 5 - 10uF bezpośrednio na zasilaniu DC przy tranzystorach, jak najbliżej.
        2. Jak nawet teraz reguluję obroty silnika i patrzę na wskazania szyny DC, to widać, że lekko pływa. Jak masz więcej elektrolitów, to dodaj dla testu i zobacz czy pomoże.
        4. Pomyślę jak konkretnie by to rozwiązać.

        Jako, że jest to Twoja praca inż. nie polecam publikować zdjęć, opisów itp. w necie przed obroną, system antyplagiatowy czuwa.

        Skomentuj


          #5
          Możesz pokusić się o budowę APFC, będziesz miał stabilne zasilanie.

          Tranzystorki dałbym w jeden linii, żeby dało się to sensownie zamontować bezpośrednio na radiatorze, w takiej konfiguracji będzie się dało skrócić ścieżki pomiędzy fetami i driverami, które to powinny być jak najbliżej siebie.
          Last edited by ampli; 23.11.2016, 18:40.

          Skomentuj

          Czaruję...
          X