Dotaz: OT: Zkrat tranzistoru IGBT

[pdp7]

Ahoj, dnes jsem dokončil stavbu VN zdroje podle schématu od danyk.cz s tranzistorama IGBT IRG4PC50W a po zapojení do sítě mě hned překvapil vyhozený jistič 25A v elektroměráku. Zásuvka jištěna normálně 16A. Ale selektivita není to o co mi jde v tomto dotazu. Zapojení jsem si po sobě pořádně zkontroloval a po zkoumání jsem se dopátral zkratu v tranzistorech. Mezi CE zkrat uplný a mezi BC jsou cca 2-3ohmy. Pravda že IGBT jsou pro mě novinkou ale normální mi to rozhodně nepřipadá. Všechny součástky jsem kupoval nové u GM electronic. Co už vůbec nechápu je to jak jsem ony tranzistory mohl odpravit když jsou to takový masivní hajzlíci, 55A kolektorového proudu. Všechny součástky tohohle druhu pájím samozřejmně mikropájkou.

Nemáte taky někdo zkušenost s vadnými a přitom novými součástkami?

Je to tento zdroj http://danyk.cz/igbt_2.html

Odpovědi

[pavel]

Mno, začal bych u toho schématu.

Pro IRG4PC50W je Uce-max=600 V, ve schématu jsou uvedené ochranné diody BY-500-600 nebo BY-500-800 s průrazným napětím 600 nebo 8OO V. Pokud je tedy účel těchto diod ochrana tranzistoru proti příliš vysokému napětí Uce, nebude to fungovat.

Pokud přece jen dojde k průrazu těchto diod, dojde k jejich zničení (nevidím žádné proudové omezení) a současně se zničí přechod tranzistoru CE. Vhodnější by asi bylo použití transilu na napětí kolem 500 V.

Pokud dojde ke zkratu VN trafa na primáru, vzhledem k nulové proudové ochraně to bude rána jako prase.

Jsou i jednodušší možnosti, jak se nechat zabít...

[vlastikroot]

Ty diody jsou tam vratny, kvuli induktivni zatezi.

[...]

Nevím, jak todleto souvisí s počítačovým HW, ale jednak zkratovaný tam může bejt cokoliv, jednak IGBT lze velmi lehko odpálit jako jakýkoliv jiný polovodiče.

[vlastikroot]

Tohle zapojeni vzdycky shori, je jedno jestli hned po zapnuti, nebo krate po hrani si s vybojem. Stavel jsem to. Jinak zaklad je, odmerit si casti zapojeni samostatne, mit poradny gate odpory (min 2W bezindukcni, kolem 10ohm) a gate zenerky (2W 18V), poradny elyt na napajeni integrace (je potreba ESR aspon 10x min nez gate odpor). Hlavne nezapinat to rovnou a pak se divit ze to shorelo Doporucuji poridit regulacni autotrafo a 500W nebo 1kW reflektor do serie s trafem.

Pro opravdicky VN zdroj je potreba mit buzeni oddelene budicim trafem od vlastnich vykonovych IGBT, aby nebyla galvanicky spojena sit se zdrojem. Takhle se da elegantne budit plny mustek z jednoho budice (4 sekundary, push pull primar). A samozrejme nejaky normalni integrac, ne 'stridac' aneb invertor pro vybojku. Bez nejake metody mereni primarniho proudu to nikdy nezustane bez plamene.

[vlastikroot]

Abych dodal jeste jednu zasadni vec, induktivni zatez (rozptylova indukcnost trafa) se musi mit do ceho vybijet skrz ty externi bytelny diody (mam nejlepsi zkusenost s 15ETH06 - 22ns), elyt je naprosto mimo, levna MKT vykuchana z PC zdroju jsou pri 1.5kW na nekolik sekund provozu, pak se v nich zajiskri a je po. Na vratnych diodach a kondenzatorech se nevyplati setrit, muzou vyjit i draz nez tranzistory. Dobry CZ vyrobce MKT kondenzatoru na impulsni pouziti je ESO Ostrava, ale plati asi cim vetsi, tim lepsi a stare Tesla MKT maji nejlepsi pomer vykon/cena.

[pdp7]

Elyt je mimo to jasný. Na tyhle aplikace já používám kondíky Wima MKP s PP dielektrikem, na impulzní provoz jsou nejlepší. Mluvíte tu ránách jako prase, ale žádná rána se od prvního zapnutí nekonala, podle mého názoru už ty IGBTčka byly vadný před osazením. Když to funguje danykovi, nevím proč by mě to mělo jenom hořet. Vím že existují lepší zapojení ale na ty moje pokusy s VN mi tohle stačí.

PS: Jelikož mi ještě nepřišlo těch 6kusů 470nF/250V~ tak tam místo nich mám 2 kondy z mikrovlnky. Snad to není příčina toho proč to nejde :)

[vlastikroot]

Vadny urcite nebyly, proste to shorelo protoze to bylo spatne udelany. Danyk ty schemata vubec nema kompletni, chybi mu tam hromada veci. To, ze mu to funguje je ukazka toho, jak je sikovnej a rozumi tomu viz navod. Ja se zivim navrhama spinadel, ale kdyz jsem s tim zacinal, tak kazde zapojeni bylo minimalne 10 spalenych FETu, mel jsem na to krabicku ktery jsem rikal hrob Na tohle zapojeni bych se vykaslal, nema to smysl stavet - s FETama odejde i ridici obvod. Pro zacatky s VN je mnohem lepsi si postavit ZVS driver. Ten je velmi tolerantni co se tyce navrhu spoju atd, me v tomhle zapojeni neodesel ani jeden FET (a to jsem pouzival ty nejlevnejsi IRF540). Oblouky suverene nejdelsi. Jinak mnoho stesti s VN, hlavne pozor, vystup treba z toho ZVS zabije cloveka na jeden dotyk.

[pdp7]

Jak špatně? A co tam chybí? Jestli se tím živíš tak to budeš vědět a já ti budu vděčný. Ty součástky jsem koupil za cca 1200,- a nehodlám to celý jentak zahodit.

[pdp7]

Bylo by dobrý vědět když je to teda podle tebe špatně, jak ty trandy odešli. Nadproudem nebo napěťovou špičkou? Co ten RC člen pro ochranu nic? Co jistič 16A taky nic?

[vlastikroot]

Podle me odesly sepnutim v linearnim modu (tim odesel horni) a nadproudem (dolni). RC clen tomu moc nepomuze (ja to provozoval bez nej, mnohem dulezitejsi je mit gate spravne). Jistic 16A neochrani FET, zkratovy proud site je opravdu stovky A. Za tech par ms co jistic reaguje se staci propect vsechny prechody. Tohle zapojeni funguje na principu bootstrapu pro buzeni horniho FETu - pres diodu se pri sepnuti dolniho FETu nabije elyt a tim se cestuje a tvori se tim plovouci buzeni. To znamena, ze i kdyby bylo cele zapojeni na 100% v poradku, clovek ma 50% sanci, ze kdyz to zapne rovnou na sit, ze to shori. Proto se musi nejdriv zapnout napajecka integraci, zmerit si vsechny napeti a prubehy na gatech (hlavne jestli odpovida frekvence, IGBT nesepne vic jak cca 40kHz) a pak pomalu od 0 najizdet autotrafo. Jakykoli jiny zpusob zapinani je ruska ruleta.

[pdp7]

Nejdřív zapnout integráč? Aha já to mám společně nemám externí zdroj.

[vlastikroot]

Vybaveni a soucastky na staveni spinadel vyjdou na desetitisice. Treba i jen takovy regulacni trafo, lepsi vyjde na 5 tisic. To samy poradnej osciloskop. Kdyz jsem stavel tesluv transformator, tak na konci jsem mel IXYS FETy, kdy 1200Kc staly 4 dohromady ve full bridge. Takze 1200Kc jsem spalil behem par minut To tak proste je. Posli aspon fotku tveho vytvoru, at se mame o cem bavit, takhle je to vesteni z koule. I tak, prvni vymenit integrac (protoze to ma na 70% za sebou), doplnit vsude potrebny ochrany. Dulezity je navrh vystupniho trafa, pocet zavitu, vzduchova mezera atd. K tomu je potreba hlavne to autotrafo, protoze clovek zjisti, ze na 150V to treba chodi, ale na 300V to schori kvuli syceni jadra. Krucek po krucku, danykovi to taky nechodilo hned.

[pdp7]

Integráč funguje. Osciloskop mám, sice chlubit se s ním nemůžu ale aspoň něco. Jelikož je to jen jednokanál tak neověřím zda jsou ty výstupní pulzy vůči sobě posunuté ale předpokládám že ano. Výstupní trafa jsou z TV s feritovým jádrem. Sekundáry jsou ponechané a primáry mají 26 závitů vinutých CuL 5x0,3mm. Tak tlusté vf lanko nevedu. Regulační trafo nemám ale snad mi aspoň trochu pomůže při dalších pokusech žárovka 200-300W.

Foto: zde

[pdp7]

Aha tak změna. Integráč funguje tak na 50% z vývodu 7 neleze obdélník ale nějaký paskvil. Tak nevim

[vlastikroot]

Dle fotky tam nejsou gate odpory, gate zenerky. Je tam malo elytu, hlavni napajecka integrace by mela mit 2200uF mozna 4700uF, samozrejme to chce hned na nozickach integrace 100nF MKT. To samy ten bootstrap - 100uF chce vypodlozit jeste MKT. Smycka trafo - dioda - kondenzator musi byt co nejmensi, tohle vypada na dobrych pul metru Diody je nejlepsi mit oprene primo o kondenzator, bez nejakych dratu kolem. Ty trafa vypadaj dobre

Chce si to vzit nejakej kus dreva, vsecko k tomu vhodne pripevnit, aby to bylo co nejbliz sebe a popropojovat co nejsilnejsim dratem. Skvela je licna co prodavaj na odsavani cinu, ma perfektni VF vlastnosti jako vodic a dobre se paji.

[pdp7]

To z fotky není konečný výrobek. Ta šestice kondíků bude na desce až je budu mít. Hlavní napáječka IR2153 má 2200uF a za ním stabilizátor 7815 a pak teprve 470uF. To že IR2153 v sobě má zenerku jsem se dozvěděl až pak, ale co 7815 už tam zůstane. Zenerky a kondiky doplním.

Ještě mám jeden poznatek, když jsem rozebíral jádra těch traf tak na mě vypadly takový papírový podložky který jsem tam už zpátky nedal je to problém?

[pdp7]

Gate odpory tam jsou.

[pdp7]

Tak mám objednané nové tranzistory i ten budič a při dalších pokusech o oživení použiju nějaký spotřebič do série se sítí abych zabránil zničení součástek, pak poreferuju jak jsem dopadl.

[BigWrigley]

Jak uz bylo zmineno, potrebujete hlavne to regulacni trafo. Investice se vam rozhodne vrati, a kupte si rovnou i oddelovaci (z 230 na 230) pro galvanicke oddeleni od site, at to prezijete. Budete moci bez obav pripojit osciloskop a pod. Bez reg. trafa je to fakt sazka do loterie, pripojit to rovnou do site. Spousti se to tak, ze se zapojuje a ozivuje ridici elektronika a pak se pomalu zvysuje napeti na vstupu a kouka se, co to kde dela. A jeste bych doporucil zenerky na napajeni toho ridiciho obvodu. Uz je to nejaky patek, co jsem se timhle zabyval, ale tohle si jeste pamatuju. Tak hodne zdaru!

[pdp7]

Zatím regulační trafo nemám, ale prozatím jsem si pomohl topným tělesem a termistorem v sérii. Zdroj začal fungovat jen mám zase trochu problém s dostatečnou izolací těch traf. Tak budu izolovat a izolovat. O stabilizaci napájení toho budiče jsem už psal výše, mám tam 7815ku.

[vlastikroot]

To co tam vidim jsou odpory. Ne gate odpory. Viz obrazek. Gate odpor je prvni zhora.

[vlastikroot]

Ty trafa jsou z feritu Kdyz se z toho vyndaj ty podlozky (aneb vzduchova mezera), jaksi neni co magnetovat a obvod se okamzite presyti. Je to neco jako magnetickej zkrat. Ferit je vodic a vzduch je odpor. Kdyz se vynda odpor, je tam jen vodic a zdroj - takze zkrat. Proto se pouzivaj jadra zelezoprachovy - rika se tomu rozprostrena vzduchova mezera. Ty co tam byly byly i tak hodne tenky, zacal bych tak 4 vrstvama ctvrtky a postupne snizoval. Pripadne lze provozovat trafo bez druhe pulky Snizi se tim cinitel vazby a je to vic zkratuvzdorny, ale ma to mensi vykon celkove.

[pdp7]

Takže podložky byla ta fatální chyba?

[vlastikroot]

Je to mozny, ale treba absence zenerek na gatech je taky 100% vrazda. Nebo zapinani rovnou na sit. Ta zarovka v serii nepomuze se soft-startem, jen se nevyhodi jistice kdyz to zemre (studena zarovka je vicemene zkrat). Zkusil bych tam dat tak 10A NTC do serie s mustkem a tim trochu zpozdit a zpomalit start. Ale to autotrafo je proste must have, doma ho taky nemam (pouzivam jen fixni autotrafo 230V->115V asi 500W), ale v praci jo a muzu rict, ze bez neho bych znicil minimalne 10x tolik soucastek. Hlavne na tech velkej zdrojich.