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Huhu

Ich bins wiedermal mit einem kleinen Problem:

Ich möchte eine kleine Schaltung zum dynamischen testen eines Akkus entwerfen. Zunächst möchte ich mir das Prinzip hinter meiner Idee mittels einfacher elektronischer Bauteile in LTSpice durch simlulieren veranschaulichen.

Die Idee war mittels 2 IGBTs zwischen Laden und Entladen der Batterie umzuschalten. Gesteuert werden soll das in erster Linie durch einen PWM-Chip (o.ä.), welcher eine periodische Rechteckspannung ausgibt. In der Simulation übernimmt dies die vorhandene Pulsspannungsquelle mit einer Ausgangsspannung von +/-5V.
Damit wiederum sollen zwei BIPOs, die als Treiber fungieren, angesteuert werden, welche die IGBTs abwechseln durchschalten sollen. Und genau da liegt der Hase begraben
Beim positiven Teil der Rechtecktspannung soll der obere Transistor durchschalten und somit den oberen IGBT sperren. Gleichzeitig soll der untere Transi sperren und somit den unteren IGBT durchschalten.
Beim negativen Teil der Rechteckspannung soll das entgegengesetzte geschehen.
Soweit die Idee.

In der Simulation sieht das leider alles etwas anders als gedacht aus. Im Moment hab ich mich im Kopf fest gefahren und komme bei der Fehlersuche nicht weiter. Vielleicht kann mir jemand helfen und auf die Sprünge helfen.

Bild ist angehangen.

Viele Grüße

Feg





http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20140828192932.asc

Da stimmt ja so einiges nicht.
Zum einen betreibst du deine "Gegentaktendstufe" mit zwei mal 20V, und damit einer resultierenden Spannung von 0V.
Die Bipolartransistoren ohne Vorwiderstand anzusteuern geht sowieso nicht.
Ok, nicht ganz, hatte GND in der Mitte übersehen, das macht es aber auch nicht unbedingt besser.

Dann stehen am IGBT 400V an?! Ohne Ladestrombegrenzung. Eine Entladestrombegrenzung (vom "Einöhmer" abgesehen) sehe ich auch nicht.

Durchgeschaltet bekommst du die IGBTs soundso nicht, da die entsprechenden Bezugspotentiale fehlen.

Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder nicht?
Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?

» Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder nicht?
»
» Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich
» durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt
» Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?

Du brauchst aber 420V um den oberen IGBT anzusteuern.

» » Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder
» nicht?
» »
» » Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich
» » durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt
» » Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?
»
» Du brauchst aber 420V um den oberen IGBT anzusteuern.

Am gate?

» » » Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder
» » nicht?
» » »
» » » Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich
» » » durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt
» » » Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?
» »
» » Du brauchst aber 420V um den oberen IGBT anzusteuern.
»
» Am gate?

Ja. Es müssen eben 20V mehr sein als am Ausgang.

Für das was du vorhast gibts fertige Halbbrückentreiber von diversen Herstellern.

» Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder nicht?
Es ist nur irgendein Bezugspotential.


» Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich
» durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt
» Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?
Selbst wenn die Transistoren durchschalten, hast du am Gate der IGBTs nur ein Potential von 20V. Eine Spannung ist aber definitionsgemäß eine Potentialdifferenz


Nur um das noch mal deutlich zu machen...

» » Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder
» nicht?
» Es ist nur irgendein Bezugspotential.
»
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» » Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich
» » durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt
» » Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?
» Selbst wenn die Transistoren durchschalten, hast du am Gate der IGBTs nur
» ein Potential von 20V. Eine Spannung ist aber definitionsgemäß eine
» Potentialdifferenz
»
»
» Nur um das noch mal deutlich zu machen...

Ahhh klar. Gate-Emitter-Spannung soll 20V sein, deswegen brauch ich 420V am ersten Bipo, wenn ich eine Ladespannung von 400V habe?

» » » » Aber die Masse zwischen den bipos ist doch mein bezugspotential oder
» » » nicht?
» » » »
» » » » Wenn beide bipos geschlossen sind müssten die igbts eigentlich
» » » » durschgeschalten sein, da doch in dem Fall an den gates die 20 Volt
» » » » Anliegen sollten - nach meiner Überlegung!?
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» » » Du brauchst aber 420V um den oberen IGBT anzusteuern.
» »
» » Am gate?
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» Ja. Es müssen eben 20V mehr sein als am Ausgang.
»
» Für das was du vorhast gibts fertige Halbbrückentreiber von diversen
» Herstellern.

Danke erstmal. Aber wie kann ich das in LTSpice mit einfachen Bauteilen realisieren?

» Aber wie kann ich das in LTSpice mit einfachen Bauteilen
» realisieren?
Am einfachsten, indem du eine 15V Puls-Quelle an die Gate-Emitter-Strecke des jeweiligen IGBTs setzt.

P.S.:In der Praxis solltest du die Gateelektrode auch nicht übermäßig strapazieren, und es bei 15V belassen.

» » Aber wie kann ich das in LTSpice mit einfachen Bauteilen
» » realisieren?
» Am einfachsten, indem du eine 15V Puls-Quelle an die Gate-Emitter-Strecke
» des jeweiligen IGBTs setzt.

So sah mein erstes Modell aus ^^

» P.S.:In der Praxis solltest du die Gateelektrode auch nicht übermäßig
» strapazieren, und es bei 15V belassen.

Ok. Wie schon erwähnt soll im realen eine pwm das ganze steuern. Du sprachst von einem halbbrückentreiber - ein solcher ist wohl in der Lage die beiden igbts bei einer wechselspannung am Eingang abwechselnd ein- und auszuschalten?

» » » Aber wie kann ich das in LTSpice mit einfachen Bauteilen
» » » realisieren?
» » Am einfachsten, indem du eine 15V Puls-Quelle an die
» Gate-Emitter-Strecke
» » des jeweiligen IGBTs setzt.
»
» So sah mein erstes Modell aus ^^
»
» » P.S.:In der Praxis solltest du die Gateelektrode auch nicht übermäßig
» » strapazieren, und es bei 15V belassen.
»
» Ok. Wie schon erwähnt soll im realen eine pwm das ganze steuern. Du
» sprachst von einem halbbrückentreiber - ein solcher ist wohl in der Lage
» die beiden igbts bei einer wechselspannung am Eingang abwechselnd ein- und
» auszuschalten?

Oder du verwendest einen DC-Wandler mit
galv. Trennung und steuerst über Optokoppler+ Treiber an.

Gruß Steffen