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carpc(R)

15.04.2019,
22:37
 

IGBT Abschalten (Elektronik)

Ich möchte folgenden IGBT: IHW15N120R3FKSA1 als High Side PWM benutzen. Als Treiber IC hab ich folgenden gewält: 1EDI40I12AHXUMA1
Gatewiderstände wurden wie im Datenblatt 10R und 3R3 gewählt. Die Testschaltung wurde mit 1khz betrieben. Später soll die Schaltung mit 62 kHz betrieben werden.
Gatespannung habe ich mit unipolar 15V als auch mit Pipolar 15/-9V versucht. Leider ist die fallende Flanke nicht steil sondern fällt in einer Kurve ab (ca 70µS). Ich weiß nicht was ich falsch mache. Wirkt es sich negativ aus, dass im meinem Prototyp Aufbau der Gate Anschluss nicht direkt am Gatetreiber sonder mit einen Leitung mit wenigen cm dazwischen?

PS:: Habe es nicht geschafft das Oszibild hochzuladen.

xy(R)

E-Mail

15.04.2019,
23:34

@ carpc

IGBT Abschalten

» PS:: Habe es nicht geschafft das Oszibild hochzuladen.

Dateigrößenlimit beachten.

Schaltplan und Foto von Aufbau fehlen auch.

carpc1

E-Mail

16.04.2019,
22:18

@ xy

IGBT Abschalten

Hiermit hole dich den Upload der Fotos nach:

Ozszibild:



Schaltung:




Die Schaltung wurde genau so aufgebaut und der Lastwiderstand gegen GND. Ich habe sowoll die Unipolare und auch die Bibolare Variante getestet. Das Ergebnis war jedoch gleich schlecht.

Versuchsaufbau:



Hartwig(R)

16.04.2019,
23:48

@ carpc1

IGBT Abschalten

Hallo,
Spontan würde ich die Schaltung als low-side switch betrachten, aber man müsste den Laststromkreis und eventuelle Hilfspannungsquellen sehen.
»
» Die Schaltung wurde genau so aufgebaut und der Lastwiderstand gegen GND.

Im Emitterkreis??? Das kann das Problem sein...

der olle Michi(R)

im Norden,
17.04.2019,
08:06

@ carpc1

IGBT Abschalten

» Die Schaltung wurde genau so aufgebaut und der Lastwiderstand gegen GND.
» Ich habe sowoll die Unipolare und auch die Bibolare Variante getestet. Das
» Ergebnis war jedoch gleich schlecht.
»
» Versuchsaufbau:


Moin,
welche Spannung liegt im Versuchsaufbau am Collector an?
Wie groß ist der Lastwiderstand?
Grüße
Michael

--
Grüße
Michael

carpc1

17.04.2019,
08:32

@ Hartwig

IGBT Abschalten

» Hallo,
» Spontan würde ich die Schaltung als low-side switch betrachten, aber man
» müsste den Laststromkreis und eventuelle Hilfspannungsquellen sehen.
» »
» » Die Schaltung wurde genau so aufgebaut und der Lastwiderstand gegen GND.
»
» Im Emitterkreis??? Das kann das Problem sein...

Ja im Emitterkreis (High Side Switch)
Im Datenblatt ist auch eine Halbbrücke mit 2 Treibern und IGBTs dargestellt. Ein IGBT ist doch dann auch als HIGH Side Switch.

carpc1

17.04.2019,
08:34

@ der olle Michi

IGBT Abschalten

»
» Moin,
» welche Spannung liegt im Versuchsaufbau am Collector an?
» Wie groß ist der Lastwiderstand?
» Grüße
» Michael

Spannung Collector 24V
Lastwiderstand 180 Ohm

Beim richtigen Einsatz sind die Spannungen und Ströme deutlich höher. 700V und 15-20A

Sel(R)

Radebeul,
17.04.2019,
08:37
(editiert von Sel
am 17.04.2019 um 08:41)


@ carpc1

IGBT Abschalten

» »
» » Moin,
» » welche Spannung liegt im Versuchsaufbau am Collector an?
» » Wie groß ist der Lastwiderstand?
» » Grüße
» » Michael
»
» Spannung Collector 24V
» Lastwiderstand 180 Ohm
»
» Beim richtigen Einsatz sind die Spannungen und Ströme deutlich höher. 700V
» und 15-20A

Für den Strom (reine ohmsche Last?) ist der IGBT definitiv zu schwach! Es sei denn du kühlst ohne Ende.

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Hartwig(R)

17.04.2019,
08:45
(editiert von Hartwig
am 17.04.2019 um 08:53)


@ carpc1

IGBT Abschalten

Liegt der Rl zwischen Emitter und GND und die Ansteuerung erfolgt zwischen GND und Gate, dann wirkt der Spannungsabfall am Rl als Gegenkopplung auf das Gate, du hast dann einen Emitterfolger mit einer Spannungsverstärkung <=1. Die Last gehört im Normalfall in den Kollektorkreis....
Anders ginge es nur, wenn Last und Ansteuerung keinen gemeinsamen GND haben.

xy(R)

E-Mail

17.04.2019,
08:46

@ carpc1

IGBT Abschalten

» Ja im Emitterkreis (High Side Switch)
» Im Datenblatt ist auch eine Halbbrücke mit 2 Treibern und IGBTs
» dargestellt. Ein IGBT ist doch dann auch als HIGH Side Switch.

Zeig *deinen* Schaltplan, und zwar komplett, mit allen Spannungsquellen.

Offroad GTI(R)

17.04.2019,
10:16

@ carpc1

IGBT Abschalten

Etwas stimmt an deinem Aufbau nicht. Die GND-Verbindungen der Hilfsspannungen sind wohl falsch angeschlossen. Anderenfalls hättest du keine 24V zwischen Gate und Emitter.
Zeig mal deinen Schaltplan, und nicht das Musterbild aus dem Datenblatt.
Und ja, der Treiber sollte möglichst nah am Transistor sitzen.
Vor allem muss die Verbindung vom Emitter zurück zum Treiber so niederimpedant wie möglich sein.

» Beim richtigen Einsatz sind die Spannungen und Ströme deutlich höher. 700V
» und 15-20A
Schutzbrille liegt bereit?

Thomas Kuster(R)

17.04.2019,
10:20

@ carpc1

IGBT Abschalten

Hallo carpc1
Wenn Deine Last gegen Minus geschaltet ist, scheint das Einschalten langsam zu sein, das Ausschalten aber sehr schnell. Oder sehe ich da etwas falsch ?
Wenn das Einschalten zu langsam ist, könnte es auch an der Speisung des Treibers liegen. Schalte einmal einen grossen Elko zwischen den Speisungsanschlüssen direkt beim Gatetreiber und messe dann nochmals.
Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

JBE(R)

bei mir zu hause,
17.04.2019,
12:58

@ carpc1

IGBT Abschalten

» Hiermit hole dich den Upload der Fotos nach:
»
» Ozszibild:
»
»
»
» Schaltung:
»
»
»
»
» Die Schaltung wurde genau so aufgebaut und der Lastwiderstand gegen GND.
» Ich habe sowoll die Unipolare und auch die Bibolare Variante getestet. Das
» Ergebnis war jedoch gleich schlecht.
»
» Versuchsaufbau:
»
»
»
»

Schalte die Last an den Drain, oder den Treiber getrennt versorgen.

Sollte es immer noch zu langsam sein ist die Gatekapazität zu groß für den Treiber, veringere die Treiberwiderstände.

Stell sicher das der Treiber ordentlich gepuffert wird, Gateströme können im Umladezyklus sehr groß werden.

Treiber so nahe wie möglich am Transistor legen, es kommt auf größte Niederohmigkeit an.

Wird es nicht besser ist der Treiber nicht geeignet.

--
Für Gramm-atik, Schreibrechtslinksfehler, Interp(f)unktion, KLEIN und groß Schreibwaren, fragen Sie irren Leerrehr und oder Duden.
:erregt:

carpc1

17.04.2019,
22:25

@ JBE

IGBT Abschalten

Ich habe nochmals Versuche gemacht und dabei meinen Fehler festgestellt. Die Erdung des Oszis war das Problem. Mit Kabel ohne Schutzleiter hat es dann geklappt.

Wiederstand am Collector sieht es gut aus.

https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190417213157.bmp

Widerstand am Emitter noch nicht ganz gut.


https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190417213213.bmp

Für meine Spätere Anwendung brauche ich unbedingt ein High Side Swich. Daher Widerstand am Emitter.

Ich hoffe, dass der restliche Fehler bei der fallenden Flanke auf den mangelhaften Aufbau zurückzuführen ist. Das heißt wenn ich ein Platine anfertige, dann müsste es gut sein? Was denkt ihr?

Hartwig(R)

17.04.2019,
23:04
(editiert von Hartwig
am 17.04.2019 um 23:19)


@ carpc1

IGBT Abschalten

» Ich habe nochmals Versuche gemacht und dabei meinen Fehler festgestellt.
» Die Erdung des Oszis war das Problem. Mit Kabel ohne Schutzleiter hat es
» dann geklappt.

»....dann müsste es gut sein? Was denkt ihr?

Vielleicht, dass Du nicht weisst, was Du da machst; bei 700V 20A wärest Du immerhin noch ein vielversprechender Kandidat für den Darwin-Award....:-(

JBE(R)

bei mir zu hause,
18.04.2019,
00:01
(editiert von JBE
am 18.04.2019 um 00:23)


@ carpc1

IGBT Abschalten

» Ich habe nochmals Versuche gemacht und dabei meinen Fehler festgestellt.
» Die Erdung des Oszis war das Problem. Mit Kabel ohne Schutzleiter hat es
» dann geklappt.
»
» Wiederstand am Collector sieht es gut aus.
»
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190417213157.bmp
»
» Widerstand am Emitter noch nicht ganz gut.
»
»
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190417213213.bmp
»
» Für meine Spätere Anwendung brauche ich unbedingt ein High Side Swich.
» Daher Widerstand am Emitter.
»
» Ich hoffe, dass der restliche Fehler bei der fallenden Flanke auf den
» mangelhaften Aufbau zurückzuführen ist. Das heißt wenn ich ein Platine
» anfertige, dann müsste es gut sein? Was denkt ihr?

Würdest du uns mal verraten was du überhaupt machen willst, und wieso muss es unbedingt eine Eintaktfuntion haben.

Muss der volle Tastgrad erreicht werden.

700V und 20A bei Eintakt ist schon sehr gewagt. jeder Induktionskochherd hat die Last im Drain.

14 KW ist schon eine Hausnummer.

Noch ein Tip . messe das ganze mit der Tatsächlicher Frequenz, da wirst du feststellen das es noch schlimmer wird, falls deine Frequenz größer ist als die jetzige Messfrequenz.

Normalerweise errechnet man die Ladung , die Nötig ist um das Gate Vollständig zu laden und zu entladen mit seinen Kapazitäten, das können einige Ampere sein im µs Bereich.

Also wie geschrieben wenn du uns veraten kannst was du vor hast , kann man vielleicht eine andere Lösung finden, z.B. Impulsübertrager usw.

Und noch etwas man Hofft das du kein 1:1 Tastkopf verwendet hast, dieser ist für solche Messungen nicht geeignet, und der Erdanschluss vom Tastkopf sollte
ohne Messstrippe direkt am Transistor liegen, sonst misst man Mist. Wenn deine Schaltung wirklich Erdfrei ist, also keine Schaltnetzteile als Versorgung, sondern
Echte Erdfrei Netzteile, und dein Generator sollte erdfrei ist, dann gibt es auch keine Probleme mit dem Oszi-Erdanschluss. Vermutlich hattest du eine Erdschleife.

--
Für Gramm-atik, Schreibrechtslinksfehler, Interp(f)unktion, KLEIN und groß Schreibwaren, fragen Sie irren Leerrehr und oder Duden.
:erregt: