Подключение конденсаторов симисторами

кустомер · 05.02.2013, 21:19

IGBT - это составной прибор. Между коллектором и базой обычного транзистора включен транзистор полевой. Получается типа Дарлингтон с полевым входом.
Ну и все особенности отсюда: управляется напряжением, в статическом режиме ток не потребляет, а в случае управления импульсами будет потребляться ток на перезаряд емкости затвора. Но у IGBT емкость затвора гораздо меньше, чем у силовых полевиков.
IGBT - не симметричный прибор, как и обычный транзистор. Существуют IGBT p-типа (для отрицательных напряжений), но они дороги, труднодоставаемы и имеют характеристики хуже.
IGBT довольно высоковольтные приборы, но быстродействие у них ниже, чем у МОСФЕТов, за счет того что составные. (Но для вашей задачи быстродействие не имеет значения.)

Ну что еще про них надо знать? - открываются они напряжением в 3 - 4 вольта, максимум, сколько можно подать на затвор обычно 15 вольт или до 20 у некоторых.
Подача минуса на затвор не открывает транзистор, но ничего и не портит.
Если включение-выключение редко (секунды и более), то схема управления может быть очень маломощной.

В статье предлагается вариант плавного изменения тока через конденсатор при помощи ШИМ. Это действительно сложно, но Вам и не нужно, раз у Вас уже есть контроллер ступенчатого подключения.
Вам только сделать схемку включения-выключения на нулях, и всё. Не стоит пугаться и опускать руки. Не работали с IGBT? - ну вот и есть шанс поработать))))
Сделайте сначала коммутатор только для одной ячейки. Посмотрите, как будет работать. Если хорошо - рапортуйте начальству, чтоб выделяло финансы на изготовление энного количества))))))

С 561-й логикой работали? Имеете хоть какое-то представление, как работают логические элементы?

SErg_pAAA · 06.02.2013, 10:40

Сообщение от кустомер

В статье предлагается вариант плавного изменения тока через конденсатор при помощи ШИМ. Это действительно сложно, но Вам и не нужно, раз у Вас уже есть контроллер ступенчатого подключения.
Вам только сделать схемку включения-выключения на нулях, и всё. Не стоит пугаться и опускать руки. Не работали с IGBT? - ну вот и есть шанс поработать))))
Сделайте сначала коммутатор только для одной ячейки. Посмотрите, как будет работать. Если хорошо - рапортуйте начальству, чтоб выделяло финансы на изготовление энного количества))))))

С 561-й логикой работали? Имеете хоть какое-то представление, как работают логические элементы?

Для того , что бы это сделать сейчас пробую установить симулятор. Если не сложно можно - мне переслать библиотеку , о которой раньше писали . Могу послать Е майл в личку.
Ну и с работой- с меня то мою нагрузку ни кто не снимал. Установку сейчас сделали на пускателях. Набираем статистику по отказам. Вот и есть время сделать на другом уровне. А по IGBT- смешно сказать - не знаю даже маркировки. 561- серия- конечно работал.25 лет назад.

кустомер · 06.02.2013, 14:09

Сообщение от SErg_pAAA

561- серия- конечно работал.25 лет назад.

Ну так это здорово! Тогда держите схемку - я думаю всё будет понятно.
Не взыщите за кривость рисунка: рисовал стилусом, влом было мудохаться с Пайнтом не зная даже, востребован ли будет...
Если решите делать, подробно поясню некоторые нюансы действия схемы.

Сообщение от SErg_pAAA

А по IGBT- смешно сказать - не знаю даже маркировки.

Так в чем проблема? - идёте на сайт изготовителя irf.com и смотрите. И я же Вам написал, какой надо: IRG4PH50, он 1200v. Там и даташит скачать можно.

ЗЫ:
Схема "в железе" не проверялась, но из опыта общения с примененными элементами, думаю, что работать будет.
У кого налажен нормальный симулятор - проверьте пожалуйста, если не трудно.
Я постарался учесть по возможности все нюансы.

proba60 · 06.02.2013, 20:04

примерно как то так

кустомер · 07.02.2013, 09:46

Сообщение от proba60

примерно как то так

Спасибо за испытание!

У Вас V1 это генератор меандра? (вкл/выкл?)
Вы использовали ТМ2, S лучше бы заземлить, чтоб не думалось, как симулятор интерпретирует оторванный вход.

Вроде бы выбросов тока нет, и это уже хорошо! Но хотелось бы увидеть еще такие вещи:
- напряжение на входе u4 и его же, если отключить R3.
Я R3 предполагал значительно больше. Оно предназначено для разряда входа u4 в точке нуля. Но в случе реального устройства можно ожидать, что вход успеет разряжаться через утечку стабилитрона.
Вообще, эта цепь требует отладки.
Уменьшать R3 не есть гуд, поскольку увеличивается утечка через всю конструкцию. Я бы попробовал уменьшать стабилитрон на u4, или шунтировать его мегомом приблизительно. Если в результате получится неточное совпадение с нулем - подогнать задержкой небольшой емкостью.

Ан-162 · 07.02.2013, 11:52

Сообщение от кустомер

S лучше бы зазелить, чтоб не думалось, как симулятор интерпретирует оторванный вход.

Он свободные ноги по умолчанию интерпретирует как сидящие на общем, если мне не изменяет память.

proba60 · 07.02.2013, 12:14

Сообщение от кустомер

1)- напряжение на выходе u4 и его же, если отключить R3.
Я R3 предполагал значительно больше. Оно предназначено для разряда входа u4 в точке нуля. Но в случен реального устройства можно ожидать, что вход успеет разряжаться через утечку стабилитрона.
.

Даже с номиналом 470к напряжение на входе U4 не опускается до порога логического "0" и это вызвано не ёмкостью входа U4 а ёмкостью закрытого IGBT

Цитата:

Вообще, эта цепь требует отладки.
Уменьшать R3 не есть гуд, поскольку увеличивается утечка через всю конструкцию. Я бы попробовал уменьшать стабилитрон на u4, или шунтировать его мегомом приблизительно. Если в результате получится неточное совпадение с нулем - подогнать задержкой небольшой емкостью

А что плохого если ключ нагруженный на 100 мкф ёмкость будет зашунтирован 100к резистором Ну или как на картинке, тогда и при R3=1мегом работает

кустомер · 07.02.2013, 12:35

Сообщение от proba60

Даже с номиналом 470к напряжение на входе U4 не опускается до порога логического "0" и это вызвано не ёмкостью входа U4 а ёмкостью закрытого IGBT

Неожиданно. Да, этого я не учел.

Сообщение от proba60

А что плохого если ключ нагруженный на 100 мкф ёмкость будет зашунтирован 100к резистором

Ну, плохого-то ничего особенно нет, просто по умолчанию люди предполагают, что закрытый ключ не проводит...

Сообщение от proba60

Ну или как на картинке

Вот этот вариант мне нравится больше, несмотря на дополнительно два высоковольтных (но маломощных) диода.
Обратите внимание на небольшие выбросы в этом случае: схема срабатывает преждевременно. На вход u4 навесить небольшую емкость (‹ 100 пФ, я думаю) для задержки.

Большое спасибо за проверку!

Ан-162 · 07.02.2013, 15:26

Вариант схемы.
С2 чисто для быстроты симуляции (ну не выносит симулятор подвешенных линий, начинает долго думать).
С помощью С3 подбирается задержка. При данном номинале наблюдается идеальное включение, и выключение с небольшим опозданием. На конденсаторе остается около 1,5в напряжения в минус. Но это может и хорошо, ведь перед этим последний полупериод был с приличным положительным напряжением - и абсорбция сожрет эти минус 1,5в. Показать могут только реальные испытания.
Отказ от одного триггера и добавление транзистора связано не с экономией, а в основном с тем, что отрегулировать задержку конденсатором невозможно, когда и без него идет запаздывание (при срабатывании по положительному переходу через ноль сети).
Да и не нужно по каждому переходу через ноль синхронизировать. Достаточно раз в период.
А вообще, в реальной схеме, нужно делать детектор нуля посерьезней.
http://shyza.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=60

кустомер · 07.02.2013, 16:31

Сообщение от Ан-162

Отказ от одного триггера и добавление транзистора связано не с экономией, а в основном с тем, что отрегулировать задержку конденсатором невозможно, когда и без него идет запаздывание (при срабатывании по положительному переходу через ноль сети).

Вот поэтому у меня на входах синхронизации стояли инверторы, обеспечивающие срабатывание по спаду, заодно улучшающие фронт, а остаток - на развязку триггера от емкости затвора

Мне показалось, достаточно плюсов для установки второй копеешной микросхемы))))

А второй триггер обеспечивал реальный контроль нуля на ключе, а не только в сети. Так что отсутствие выброса гарантировано даже при остаточном заряде на конденсаторе в случае каких-либо сбоев. Да к тому ж, он уже в микросхеме имеется.

Хотя.... Может поставить защитный автомат, да и не париться? Ну будет какой-нить сбой - выбьет автомат; лишь бы транзистор не погорел, да и всё...