En son nesil olarak üretilen TO240 metal kılıflı içinde sabit ters diyotda bulunan N kanal bir IGBT için.
P=1200x100 = ortalama 120kVA. güç iletir diyemeyiz bunu anlamış bulunmaktayım.
burdaki değerler IGBT nin maksimum dayanma gerilim ve akım değerleri.
aynı IGBT için peki akım ve gerilimin yarısını alsak;
P=600x50 = 30kVA. güç iletir diyebilirmiyiz.
formdaki yazılanlardan anladığım kadarı ile hayır.
Bana gerekli olan aslında aynı IGBT için P=550x20 = 11kVA. ama bunuda almak mümkün değil galiba yazılanlardan anladığım kadarı ile.
peki frekansa gerilime ve akıma göre kıyaslama yaparsak bu IGBT için ortalama ne kadar gücü iletebilir diyebiliriz.
formda verilenler çok teknik olduğundan tam gücü nedir bu IGBT nin anlayamadım.
bunların nesilleri arasında güç bakımından bir fark oluşuyormu?10 sene önce ve şimdi üretilen gerilim ve akım değerleri aynı olan IGBT ler aynı gücümü iletiyor?
birde yeni IGBT ler 1msn. zaman diliminde 25 derece sıcaklıkta kısa devre çalıştırılabilir diye belirtilmiş bu özellikleri kullanılarak bir güç artışı sağlanabilirmi?
Alıntı yapılan: "azimli"
Aynı IGBT için peki akım ve gerilimin yarısını alsak;
P=600x50 = 30kVA. güç iletir diyebilirmiyiz.
formdaki yazılanlardan anladığım kadarı ile hayır.
Nereden anladın bu şekilde olduğunu ?
IGBT nin akım ve gerilim değerleri, ileteceği akım, dayanabileceği gerilim anlamına gelir. Buradan iletebileceği güç şudur denemez.
Malum bu parça elektonik bir anahtardır. Ne kadar akım geçiriyor, yüke kaç volt gerilim gönderiyor? İletebileceği güç bununla ilgilidir.
Gerçek uygulamada, IGBT, anahtarlama geriliminin oldukça üzerinde bir gerilime dayanacak şekilde seçiliyor.
Çünkü inverter trafosu gibi yüklerin anahtarlanması esnasında oluşan anlık yüksek gerilimler, sıçramalar, IGBT veya mosfeti bozmaması gerek.
1200V IGBT ler 3 faz doğrultulmuş gerilimde yani 400Ãkök2=565V da kullanılsın diye üretiliyor.
Eğer IGBT ler düşük indüktanslı barada çalışıyorsa kesime gittiğinde oluşan voltaj tepeleri düşer, bu durumda 800-900V a kadar çıkabilirsin. Eğer sıradan bir baskı devrede, sıradan DC kondansatörlerle kullanırsan, 200-300V beslemede bile bu IGBT leri yüksek gerilimden bozabilirsin. Düşük indüktans derken kasdettiklerime şu başlıktan bakabilirsin:
https://www.picproje.org/index.php/topic,19257&highlight=
Bara tasarımın yine çıkabileceğin en yüksek akım değerini belirliyor. Pratikte datasheet akımının yarısında kullanabilirsin.
Bu durumda, normal bir bara tasarımı ile 50AÃ565V=28kW lik bir yükü anahtarlayabilirsin.
xenix hocam,
tam aradığım cevabı verdiniz teşekkürler.
bu verileri deneyip tecrübe ettiğinizden de şüphem yok.
konuyu daha önce ayrıntılı bir şekilde formlarda anlatmışsınız.
bu yazılarınızında tamamını okudum.
müsadenizle bir şeyi daha danışmak istiyorum;
biz IGBT yi yukarıda bahsettiğiniz gibi gerilimi 565V. 3 fazlı şebekeden doğrultup kullandığımızı düşünürsek çok düşük indüktanslı kalın dc bara yolları ile iyi bir IGBT snubber devresiylede IGBT yi yüksek gerilime karşı koruduğumuzu varsayarsak yani IGBT nin yüksek gerilimden bozulmayacağını garanti altına alırsak,
IGBT nin 20kHz. sabit bir frekansta tetikleme yaptığını ve %10 ile %90 arası pwm sinyalinin genliğini değiştirdiğini düşünürsek,
Daha önce kondansatör kapasitesinin önemli olmadığını belirtmiştiniz.
Burda kondansatörün çalışma gerilimi ve saniyedeki dolup boşalma
frekansı (yani çalışma frekansı) ve kondansatörün cinsi ne olmalıdır? Kondansatör standart DC Elektrolitik kondansatör olmaz demişsiniz.
bir marka ve kod verebilirseniz onu kullanırız.
1200V. 100A. IGBT ile 28kW. lık yükü 20kHz. sabit frekansta %10 ile %90 pwm duty saykıl şeklinde sürmek için;
22 ohm gate direnci ve lm2575-15 (1 Amper) güç kaynağı yeterlimidir.
Yani IGBT yi 22R direnç üzerinden +15V. ve 0V. dc tam regüleli gerilimler açıp kapama için yeterli olurmu? yoksa simetrik +15V. ve -15V. gerekebilirmi?
Uygulamanın güç katı böyle bir şey mi? Değilse çizebillir misiniz?
(http://www.irf.com/technical-info/images/30229.gif)
IGBT leri +15V ile iletime sokup -5V ile devreden çıkarmalısınız. Zaten hazır IGBT sürücüleri +15V,-5V ile yapıyorlar bunu.
Vge=0V durumunda bi kaç mili amper kolektör akımı akar, kayıp olur. Ama asıl sorun bu değildir. Başka bir IGBT anahtarladığında, veya diyot "reverse recovery" ye girdiğinde oluşan parazitler Vge=0 olan IGBT nin geri açılmasına sebep olur. IGBT nin kesimde kaldığına emin olmak için Vge=-5V ile kesime götürmeliyiz.
Gate direnci için 22 ohm kullanırsanız, IXEN60N120 (http://ixdev.ixys.com/DataSheet/L479.pdf) için 600V, 50A de;
Eoff=6mJ, Eon=4mJ
Anahtarlama kaybı=fÃ(Eon+Eoff)=20000Ã0,01=200W
Buna iletim kaybı da eklenecek, bu kaybı göz önünde bulundurun.
güç katı tek bir IGBT ile indüktif bir yükü(ferrit nüveli trafo) pwm yöntemiyle 0V./+565V. arasında sürmek istediğimizde sizin çizdiğiniz şekildedir.Burada IGBT nin 20kHz. sabit çalışma frekansında bulunduğunu ve bu frekansın 0V. ve +565V. süreleriyle oynayıp yükü minimum ile maksimum voltaj aralığında sürmeyi düşünüyoruz.
Daha sonrası trafodaki gerilimin yön değişimi için (daha farklı bir sürme tekniği için) bu IGBT den 4 adet kullanıp H köprü devresi yapmayıda hedefliyoruz.Ama şimdilik tek bir IGBT ile sizin şemanızdaki gibi bir devreyi kurmak amacımız.
Hızlı diyotu 3A. üzeri değerde bulamadığımız için çizdiğiniz şekildeki motora paralel ters diyotu 50 Amper yük için ya normal akımı yüksek bir diyot kullanmalıyız yada hiç kullanamayacağız.
Bizim öncelikli sorunumuz bu diyot konusu akım artınca bu diyot temin açısından hızlı olmuyor ve normal tek diyotta baya pahalı ve kaba kalıyor.
Bu tek ters diyota nasıl bir çözüm önerebilirsiniz.Kullanılmasa olmazmı?yada düşük amperli kullanılsa olurmu 3A. hızlı diyottan bir kaç tane paralel bağlamak gibi.
Diğer noktada büyük DC bara kondansatörünün özellikleri.
0V./+565V. DC bara geriliminden 20kHz. frekansda 50Amper yük pwm yöntemiyle sürerken buradaki kondansatörün kapasitesi,olması gereken çalışma voltajı, dolma boşalma hızları ve bilmediğimiz diğer özellikleri bu tip kondansatör alınırken ismi nasıl belirtiliyor ve özellikleri nasıl isteniyor.
Not:Biz IGBT ye paralel R/C snubber devreside kullanıyoruz.
1nF.(1000V. seramik) - 100R (1/4W. karbon) seri bağlı
3,3nF.(1000V. seramik) - 47R (1/4W. karbon) seri bağlı
4,7nF.(1000V. seramik) - 22R (1/4W. karbon) seri bağlı
Birde sizin ismini verdiğiniz kılıftaki IGBT ler hem pahalı oluyor hemde pcb ye kolay bağlayamıyoruz onun için TO240 metal kılıflı olanını tercih ediyoruz.
IGBT nin sürülmesinide TLP250 ile yapmayı düşünüyoruz.
Bize şemanızdaki motara ters bağlı diyotun yukarıda anlattığımız olumsuzluklarını nasıl giderebileceğimiz konusunda ve dc bara kondansatörünün özellikleri,cinsi konusunda yardımcı olabilirseniz seviniriz.
IGBT yi sürmek için +15V. ve -5V. gerilimleri lm2575-15(1A.) ve lm2575-5(250mA.) regülelerinden elde etsek olurmu?
lm2575-5 ters -5V. gerilimde 250mA. veriyor.
burdaki +15V. gerilimi TLP250 nin 8 nolu bacağına -5 voltuda 5nolu bacağına vermemiz gerekir herhalde.6-7 nolu bacaklarındanda minimum 10R olmak şartıyla IGBT nin geytine bağlantı yapacağız.
TLP250 güç bağlantılarında sorunumuz varmı?
Tek IGBT ile ferit trafoyu çalıştıramazsınız. Trafo DC gerilim göreceğinden doyuma gidip kısa devre gibi davranır. İlk denemelerinizde bile H-Köprüyü kurmanız lazım.
Trafo gibi endüktif yükleri sürerken freewheel diyotu kullanmalısınız. Kullanmazsanız IGBT anında yüksek gerilimden bozulur. Çünkü endüktif yük üzerinde birikmiş akıma akacak yol lazım, bu akım diyotlar üzerinde freewheel etmez ise IGBT kolektör gerilimini 1200V a çıkarıp IGBT üzerinden atlayarak yol bulur kendisine. Zaten H-Köprü kurduğunuzda IGBT içindeki diyotlar bu görevi yerine getirecek, ayrıca diyot almanıza gerek kalmayacak.
Size tavsiyem Mitsubishi, Fuji, Hitachi gibi firmaların IGBT veya IPM modüllerini kullanmanız. Şu IPM veya benzerinden:
http://www.mitsubishichips.com/Global/common/cfm/ePartProfile.cfm?FILENAME=pm100dsa120_e.pdf
2 tane alın, H-Köprüyü kurmuş olursunuz. Gate driver içinde zaten. Biri + diğeri - besleme olacak şekilde 2 adet bakır levha ile IPM leri kondansatöre bağlayın. Levhalar birbirine yakın olsun, aralarında izolasyon kağıdı olsun.
(http://img.alibaba.com/photo/10489794/Snubber_Capacitor_IGBT.jpg)
Bu kondansatörü doğrudan IPMin üzerine vidalayın, zaten bu iş için yapılmış.
Elektrolitik kondansatör de en kötü durum olan %50 duty de 50A yük akımında, 25A RMS akım görecek. Bu akımı sağlasın yeter. 600V 25A lik kondansatör bulamazsan, daha düşük akımlı kondansatörleri paralel bağlayabilirsin.
Ben olsam böyle yapardım. Bi kaç sene önce 300V 300A lik H-Köprü kurmuştum, PM400DSA60 IPM kullandım. Kondansatörler 100A akım görecekti, onun için de 25A lik 4 kondansatörü paralel bağladım.
Mitsubishi'nin IPM ler hakkındaki şu uygulama notu çok güzel:
http://www.mitsubishichips.com/Global/files/manuals/powermos6_0.pdf
30. sayfadaki gibi bi yapı kurarsanız en profesyoneli olur, başınız hiç ağrımaz.
(http://img232.imageshack.us/img232/5564/devre.th.png) (http://img232.imageshack.us/i/devre.png/)
Kondansatör için anlattıklarınızı anladım.
Yalnız kafam karıştı sırayla gitmem gerekecek.Birden Ferrit trafoya girdim.
Bizim ilk olarak yukarıdaki gibi bir devremiz var.Bununla dc motor hız ve yön kontrolü yapmaya çalışıyoruz.pwm sinyalini %50 duty saykıl olacak şekilde uyguladığımızda devre gayet güzel çalışıyor (bu anda motor uçlarında 12V. var)
ama motor 24V. olduğundan biz motoru zaten devre H köprü olduğundan 24V. ile süremeyeceğizde en azından 22V. ile sürelim dedik ve %90 duty saykıl oranına kadar çıktık.
Burda şöyle bir sorunla karşılaşılıyor.motorun iletimde olduğu yöndeki üzerinden akım geçen p ve n kanal mosfetler değilde yalıtımda olan p kanal mosfet ısınıyor.bu her iki yön içinde aynı oluyor.dead band süresini 100msn. kadar çıktım.
Burda sorun nerede olabilir.
Bu devre ile motor %5 ile %90 arası duty saykıl oranında sürülebilirmi?
Bu sorunu çözdüğümüzde ferrit nüve ile deneme yapacağız.Oradada voltaj en fazla DC +30V. olacak.
IGBT yi 1 ve 3 fazlı şebekeden doğrultma yaptığımızda yüksek voltajdan dolayı kullanacağız.
Not:
yukarıdaki devrede p kanal mosfetler hız için pwm frekansı uygulanırken devreye girip çıkmayıp yalnızca motorun yön değişimini sağlamak için her yön değiştirildiğinde o yöne ait p-kanal mosfet bir kez iletime girmekte ve diğer yöne geçilmedikçe TLP250 üzerinden sürekli iletimde kalmaktadırlar
IRF540 ların sürülmesinde kullanılan +15V. her iki transistör içinde ortakdır.ve lm2575-15 den elde edilmektedir.
Devrede bir eksik yok gibi, yalıtımda olan ve ısınan mosfetlerin gate-source gerilimini ölçebilirmisiniz? 3 Voltun altında ise mosfetin iletime girememesi ve ısınmaması lazım.
Vgs=0 olduğu halde ısınıyorsa diyot yüzünden olabilir, bu normal bir durumdur. Anahtarlama esnasında kesimde olan mosfetlerin diyotlarında akım akar, bu akım ısıtıyordur.
Deadband i 2-3µS yapın, yeterli. %5-%95 duty de çalışır bu devre.
verdiğiniz bilgiler doğrultusunda vgs gerilimleri gayet normal.
bu devreyi biz baya dağıttık çünkü çok fazla deneme yaptık üzerinde
yalnızca 10 taneden fazla mosfet yakıp değiştirdik pcb çok kötü durumda
bu devreyi son mesajlarımızdaki bilgileride dikkate alıp tekrar çizip bastıracağız buda bir süre alır yeni devredeki çalışmayı size devreyi kurup çalıştırınca ileteceğim.Devre şu anda çalışıyor olsada yeni baskısı illaki gerekli.
Biz ferrit trafolu devreyi çok kolay ve ucuz olması açısından şu şekilde düşünüyorduk.
(http://img10.imageshack.us/img10/5564/devre.th.png) (http://img10.imageshack.us/i/devre.png/)
Siz H köprü dışında bu ferrit malzemeli trafo sürülmez demişsiniz.
Trafonun doyuma gitmemesi için %50 duty saykıl geçilmezse sorun oluyormu?
Çizdiğiniz şekilde trafo kullanımı yok. Manyetizasyon akımı sürekli artacağı için düşük duty cycle olsa bile doyuma gider.
Bu tarzda bir kullanım pulse trafolarında var, tiristör anahtarlamak için. Ortada da manyetizasyon akımı nın sıfırlanması beklenir. Zaten aktarılan güç 1-2W seviyesinde.
Çiziminiz Flyback çevirgece dönüştürülebilir. Flybackler de 100W a kadar olan kullanımlarda uygun.
Velhasıl, çiziminizdeki gibi bir devre çalışmaz. "Push-Pull" yada "Full-Bridge" kullanmak zorundasınız.
anladım push-pull devresini hiç incelemedim inceleyip yeni şemayla size döneceğim teşekkürler.
xenix hocam,
IGBT lerle 0V./+565V. gerilimde Push-Pull devresiyle ferromanyetik nüveli trafoyu sürmek istersek;
2 adet IGBT, 2 adette yüksek amperli hızlı diyot gerekiyor.
Ayrıca trafonun primer sargılarının sipir sayısı 2 katına çıkıyor ve bu sargının 3 uçlu olması gerekiyor yani primer sargısının tam ortasından bir bağlantı ile +565V. bara geriliminin verilmesi gerekiyor.sargıların diğer uçları IGBT üzerinden pwm kontrollü sürülüyor.
Ama aynı trafo aynı gerilimde Full-Bridge devresi ile sürülmek istense,
4 adet IGBT gerekiyor.Trafonun primer sargısının sipir sayısıda Push-Pull
devresine göre yarıya iniyor sargınında iki uçlu olması yetiyor.ekstra bulunmasında problem olan yüksek amperli hızlı diyotda kullnmaya gerek kalmıyor.
Full-Bridge devresinin Push-Pull devresine göre bir üstünlüğüde sanki Trafo nüvesinin giriş elektrik alanı daha düzgün oluyor.
Bizim Push-Pull tarfoyu sürmemizde en azından başlangıç olarak bir sorunla karşılaşmayacağız gibi görünüyor.Bu devre ile trafoyu sürebileceğimizi düşünüyoruz.IGBT lerin sürülme yöntemine kafamız yatıyor ve mantıken diğer devreye göre çok daha kolay gözüküyor.
Diğer taraftan yukarıdaki aksiliklerinden dolayıda Push-Pull devresini kurmak da hiç mantıklı gelmiyor.
Biz bu işi sizinde belirttiğiniz gibi H köprü ile yapmayı düşünüyoruz.
H köprü devresinide nasıl süreceğimizi düşünüyoruz ama şu anda çözemiyoruz.
Burdaki sorunumuz IGBT ler n kanal üretiliyor bizim motoru sürdüğümüz devre gibi p kanalları yok mecburen bu yöntemle devreyi 4 adet n kanal IGBT ile kurmak gerekiyor.
Devrenin 4 adet TLP250 ve birbirinden bağımsız 3 adet DC +15V. güç kaynağı ile sürülmesini formdan inceledik bu kısımlarda sorun pek yaşamayız gibi duruyor.Yalnızca bu devrelerin bahsettiğiniz DC -5 volt bağlantılı olanları yok. devrede -5volt gerekmez ise devrenin güç elektroniği tarafı TLP250 lerin güç tarafıda dahil olmak üzere tamam gibi.
Bizim sorun yaşadığımız kısım TLP250 lerin giriş tetikleme diyot kısmı.
Bu kısmı sürmede sorun yaşarız bu tür devrelerde IGBT ler hangi sıraya göre sürülüyor.ve aralarındaki zaman gecikmeleri nasıl olması gerekiyor.
Bunu anlatabilirmisiniz formdaki bilgiler çok karmaşık geldi bize.Pic işlemcisi ile TLP250 leri nasıl bir mantıkla tetikleyebiliriz.
30kW lık uygulama için Full-Bridge en uygunu.
Şimdi hocam H köprüdeki 4 transistöre şöyle bir anahtarlama sinyali uygulayabiliriz. 20kHz (peryod=50µS) PWM li kare dalga üreteceğiz.
(http://www.elecfans.com/article/UploadPic/2009-4/200943014451638.gif)
PWM sinyalini 1. ve 4. IGBT ye verelim, 2.ve 3. IGBT kesimde kalsın. PWM timer2 den çalışıyor, timer2 nin peryodu 25µS olsun. Timer2 taştığında PWM i bu sefer 2. ve 3. IGBT ye verelim, 1. ve 4. IGBT kesimde kalsın. Bu şekilde toplam peryod 50µS olur.
Devresi ni yapmak içinde AND kapıları kullanabilirsin. . PWM sinyalini 2 tane and kapısının 1. girişlerine gir. 1. AND kapısının çıkışı 1. ve 4. IGBT nin optosunu sürsün. 2. AND kapısının çıkışı da 2. ve 3. IGBT nin optosunu sürsün. 2 AND kapının boşta kalan 2 girişi de PIC'e girsin. Timer2 her taştığında devrede olan AND kapısı değiştirilerek PWM sinyali yönlendirilebilir.
PWM duty cycle değeri %80 olunca 5µS deadband oluyor. Daha yüksek duty ye çıkarsan deadband düşmüş olur, çıkma.
TLP250 yerine IPM kullanıp harici gate driverdan kurtulmanı tavsiye ederim.
Teorikte 3 adet birbirinden izole 15V güç kaynağı yetiyor. Ama pratikte anahtarlamalardan dolayı 3. ve 4. IGBT nin emiter gerilimleri aynı olmuyor. Dolayısı ile, ortak gate driver beslemesi üzerinden akım akmaması için 4 ayrı besleme kullanmayı öneririm.
Bu anahtarlama yöntemi ferit nüveli transformatör için bu arada. Çünkü trafonun primerine 20kHz kare dalga vereceğiz.
Başlangıç olarak kolay ve ucuz bulunan malzemelerle devreyi kurup çalıştırırsak daha sonra IPM ve mosfet modülü cihazlara geçiş yapabiliriz.
Diye düşünüyoruz.Bunların bünyesinde 3 faz köprü diotlu olanlarınıda duyuyoruz.
Digital kontrol tarafındaki anlatmaya çalıştığınız devreyi anladım.
Devredeki +15V. gerilimleri herbir TLP250 için ayrı bir kaynaktan 4 adet lm2575-15(1A.) kullandığımızı varsayarsak.4 adet ayrı TO247 kılıflı 1200V. IGBT ile,
Hocam devrenin güç elektroniği tarafı bu şekildemidir?
(http://img186.imageshack.us/img186/5564/devre.th.png) (http://img186.imageshack.us/i/devre.png/)
sizin son olarak yazdığınız kontrol yöntemi kullanılarak (Q1-Q4 start Q2-Q3 stop) /(Q2-Q3 start Q1-Q4 stop) daha önce bu devrenin aynısı ile yine 4 adet TLP250 ve 4 adet n-kanal mosfet kullanılarak dc motor sürülmek istenmiş ama devrede sorun çıkmış formda böyle bir mesaj var.Çözümününde Q1-Q2 IGBT lerini süren TLP250 lerin güç tarafındaki
5-8 nolu bacağa bağlı 100uF. DC Elektrolitik 35V. kondansatörün şarz edilmediği şeklinde izah edilmiş.
Hocam bu devrenizin ve sürme yönteminizin 20kHz. Ferrit Trafo için olduğunu zaten belirtmişsiniz.Motor sürerken olay dahamı farklı oluyor?
TLP250 leri beslemek için 1W güç yeterli olur. Tavsiyem 2W lık 4 ayrı transformatör alın, 15VAC çıkışlı. 4 diyot 1 kondansatör ile doğrultup, 7815 ile regüle edip TLP250 lere verin. Bu gerilimde izolasyon problemi olabileceğinden 1 primer 4 sekonderli 8W lık trafo kullanmayın, sekonder sargıları arasında atlama olabiliyor (benim başıma geldi, sizin başınıza gelmesin :)).
Motor sürerken de yapı aynı, anahtarlama mantığı biraz farklı. Orda motoru ileri döndürmek için Q1 iletime alınıp Q4 e PWM verilir. Motoru geri döndürmek için Q2 iletime alınıp Q3 e PWM verilir. Q4 iletime alınıp Q3 e PWM verilirse "regenerative braking" yapılır.
xenix hocam,
bizim sorunumuz güç kaynağında değilki, tabiki dediğiniz yöntemle IGBT leri sürmede kullanacağımız gerilimlerin güç kaynağını yapsak daha iyi olur burda haklısınız ama bizim öncelikli sorunumuz bir önceki mesajımdaki verdiğim devrenin doğru olup olmadığında bakın orda üstteki Q1 ve Q2 IGBT lerinin sürülmesinde kullanılan TLP250 lerin 5 nolu pinleri yalnızca kendi IGBT lerin emiterine bağlı yani bu pinler direkt toprak almıyor burda sizin yönteminizle bu IGBT leri sürmede sorun olmuyormu?buradaki 100uF. kondansatörün şarz edilmesi gibi olaylara girilmiş formda sizin belirttiğiniz gibi bir sürme yöntemiyle bizim devre kullanıldığında sorun yaşanıyor denmiş bu noktayı aydınlatsak devreyi bitirmiş gibi olacağız ondan sonrası pic yazılımına kalıyor.Biz güç elektroniğinde takıldık.
Beslemeyide belirttiğiniz şekilde sağlamış ve her bir TLP250 nin 8 nolu pinine vermiş olsak,
Devrenin güç elektroniği tarafı bizim son çizdiğimiz şekildemi olur hocam?
4 tane(yoksa 2mi) DC besleme gerek. uzun iş ama öyle oluyordu. Birbirinden izoleli kaynak gerek.
en az üç bağımsız kaynak gerekliymiş
xenix 4 olursa ve belirttiği şekilde olursa daha iyi olur kafanız ağrımaz demiş.
sorun bu tür devrelerde bizce burda değil ayrıntılı güç şemasının bulunamamasında ve işlemci üzerinden nasıl bir pwm yöntemiyle sürüldüğünde yöntem karmaşık gibi gözüküyor.ama öncelikli olan devrenin dizaynı.
azimli hocam,
En son çizdiğiniz devre doğru, problem yok. Üstteki TLP250 lerin 5. bacağı emitere bağlı, emiter de toprak değil, toprağa göre 565V kare dalga var TLP250 nin 5. bacağında, bu yüzden izole kaynak gerekiyor işte. Kaynak izole olduktan sonra, sinyal de optik olarak taşındıktan sonra bir problem kalmıyor.
4 ayrı izole 15V ile 4 TLP250 yi 8. ve 5. bacaklarından beslerseniz olay tamamdır.
4 ayrı izole 15V ile 4 TLP250 yi 8. ve 5. bacaklarından beslerseniz olay tamamdır.
Demişsiniz.
8. bacaktan beslemek tamam anlaşıldıda 5. bacaktan nasıl besliyoruz onu anlayamadım.TLP250 lerin 8. bacaklarına izole edilmiş dört ayrı +15V. veriyoruz.TLP250 lerin beşinci bacaklarına beslemeyi nasıl verecez.
Bu bacaklar TLP250 nin direkt sürdüğü IGBT nin emiter ucuna gidiyor.
hadi alttakiler bir şekilde 0V. yi görüyor ama üsttekiler görmiyorki.
Burda ne anlatmak istediniz.
Bağımsız 4 kaynak olacak her birinin 0 voltu ayrı. 5 nolu bacak her kaynağın kendi toprağıdır. diğer topraklara değmemelidir.
Aslında q3 ve q4 ün toprağı gerçek topraktır. bu durumda dediğiniz gibi 3 tane besleme yeterli. q3 ve q4 ü besleyen kaynaklar tek olabilir. emiterleri zaten ortak.
Diğerlerinin toprakları toprak değil. yüksek gerilim var.
En iyisi çizmek :) Aşağıdaki yapıyı tavsiye ederim. 15V beslemeler için ya 4 tane 50hz trafo kullanacaksın, yada 4 tane DC-DC çevirici, başka bir yöntem yok. Burda beslemede özellikle trafo kullandım ki izolasyon görülsün.
(http://metu.edu.tr/~e129197/resim/HBridge.gif)
Alıntı Yapu5 in 5 nolu bacağı emitere değmiyor.
tamam sonradan değmeye başlamış.
Çizimdeki hatayı giderdim, teşekkürler wsxwsx
Alıntı yapılan: "wsxwsx"Aslında q3 ve q4 ün toprağı gerçek topraktır. bu durumda dediğiniz gibi 3 tane besleme yeterli. q3 ve q4 ü besleyen kaynaklar tek olabilir. emiterleri zaten ortak.
Dediğim gibi teorik olarak 3 izole kaynek yeterli ama pratikte 3 kaynak ile gürültü sorunları çıkıyor. Çünkü IGBT ler anahtarlamaya başlayında bara indüktansı üzerindeki LÃdi/dt gerilimleri yüzünden Q3 ve Q4 ün emiter gerilimleri aynı olmuyor.
Bu uygulama notunun 16. sayfasında diyor ki:
http://www.mitsubishichips.com/Global/files/manuals/powermos6_0.pdf"Depending on the power circuit configuration of the module one, two, or four isolated power supplies are required by the IPMs internal drive and protection circuits. In high power 3-phase inverters using single or dual type IPMs it is good practice to use six isolated power supplies. In these high current applications each low side device must have its own isolated control power supply in order to avoid ground loop noise problems"
Eğer 4 transistörü de içinde olan modül kullanırsak iç indüktanslar az olduğundan 3 kaynak kullanabiliriz. Ama burdaki gibi, transistörleri dışardan baralarla birleştireceksek, 4 kaynak kullanmalıyız. 2 sene önce 100V, 300A lik 3 faz brushless dc motor sürücü yaptım, 3 adet 2li IPM kullandım, dışardan baralarla birleştirdim. 4 tane izole çıkışı olan bir kaynağın 3 izole kaynağıyla üstteki 3 transistörün sürücülerini besledim. Alttaki 3 transistörün sürücü beslemelerini paralel bağlayıp tek kaynaktan besledim. Düşük motor akımlarında problem olmadı, yüksek motor akımlarında yanlış parazitik ateşlemeler başladı. 6 tane izole kaynak kullanarak sorunu çözdüm. O yüzden hele ki bu güçte bir uygulama ilk kez yapılıyorsa beslemelerin ayrılmasından yanayım.
Bir de balastlarda kullanılan izoleli besleme, trafo ve opto gerektirmeyen entegreler oluyor. Bunlar gerçi kendinden osilatörlü.
Acaba bunların, yüksek güçlerde, tam köprü sürmek için tipi de var mıdır?
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir21531.pdf
(http://i30.tinypic.com/27yrip0.jpg)
Bu yönteme bootstrap besleme deniliyor. IR2110 gibi entegreler de aynı yöntemi kullanıyor. 2 tane bu entegreden kullanarak tam köprü sürülebilir.
Linkini gönderdiğim uygulama notunun 18. sayfasında IPM ler için bootstrap önerilmiyor. O yüzden denemedim hiç. Zaten bi kamyon para veriyorsun bu IGBT lere, kontrol ve besleme devresini bi kaç lira ucuzlatıcam diye IGBT yakınca insanın keyfi kaçıyor. Ondan hep izole besleme kullanırım. Traco'nun TMA0515s kodlu 5V->15V 1W dc-dc çeviricisini 10-15 liraya falan bulabiliyorum. Genelde onu kullanıyorum.
xenix hocam,
olayı işte şimdi net anladım çizim için eline gözüne sağlık.ben bu yöntemi hiç görmemiştim.anlatmaya çalıştığınızı çizim tam ifade etti.
Bizim şimdi ilk baskı devresini yapacağımız devre daha önce yardımcı olduğunuz 24V. DC fırçalı motoru pwm ile hız kontrollü ve yön değişimli olarak sürdüğümüz devredir.Bu devrede 2 adet p-kanal (irf9540) ve 2 adet n-kanal (irf540)mosfet kullanıyorduk.
hatırlıyorsunuz değilmi.p-kanal mosfetleri TLP250 çıkışına bağlı 15volt zener ve 100uF. kondansatörle sürüyorduk.
Hocam biz bu devreyide tamamen 4 adet n-kanal mosfetle kuralım istiyoruz daha sonra buradaki çalışmalarımızı n kanal mosfetlerin yerine 4 adet IGBT kullanarak ferromanyetik nüveli trafonun sürülmesine aynen aktarabiliriz diye düşündük.
burda hatamız olmaz değilmi?
bizim 24V. motoru kontrol ettiğimiz devremizde malasef 220V. 50Hz. şebeke gerilimi yok.orda 220/15 50Hz. 2W. trafo kullanamayız yani.
devre ana beslemesi yalnızca 0V./+24V. SMPS dir.devrede gereken bütün gerilimler işlemci beslemesi,TLP250 lerin beslemesi,motor sürme gerilimi gibi bütün bu gerilimler ana besleme olan bu 0v./+24V. SMPS gerilimden elde edilmek zorunda.
aslında daha sonra ferromanyetik nüveli trafoyu süreceğimiz devredede bu 0v./+24V. SMPS beslemesi sabit olarak olacak.burda tabiki IGBT sürücü trafoları için (220/15V. 50Hz. 2W.) besleme var ama biz olayı
beslemelerin tamamen 0v./+24V. SMPS beslemesindan elde edilecek şeklinde düşünelim
Traco'nun TMA0515s kodlu 5V->15V 1W dc-dc çeviricisini 10-15 liraya falan bulabiliyorum. Genelde onu kullanıyorum. demişsiniz.
bunun 1 adedi bu paraya satılıyor ve bizim hem motor hem trafo H köprü devresi için bundan 4 adet almamız gerekiyor değilmi hocam.
hatta bize uygun olan modeli devremizi 0V./+24V. SMPS üzerinden beslediğimiz için TMA 2415D +-15V. +-30mA. modeli olan herhalde.
xenix hocam trafolu devrede bu dc-dc yalıtımlı çevirici parasal olarak belki devrenin büyüklüğü açısından sorun oluşturmazda motor kontrol devremizde baya külfiyet getiriyor.devre çok pahalıya üretilmemeli
hocam bu işin yokmu daha kolay bir yöntemi lm2575-15 regülesi toprağı ayırmadığı için yalıtımsız olduğu için kullanılamıyor bu tür devrelerde onu anladım peki biz her iki devremizdede (hem motor kontrol hem trafo kontrol) kullanabileceğimiz tam yalıtımlı bir sürücü devresini 0v./+24V. SMPS üzerinden nasıl yapabiliriz.Hatta trafo sürerken simetrik yalıtılmış +-15V. kaynak gerekeceğinden devreyi bu haliyle çözsek daha mantıklı hareket etmiş olmayızmı?
son devreniz süperdi.
sağlıcakla kalın... azimli.
Yukarıdaki TLP250 leri beslemek için "bootstrap" yöntemini kullanabilirsin:
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Bootstrap.png)
Yada TLP250 yerine IR2110 kullan, zaten kendinden bootstrap beslemeli. İlk olarak alttaki sürücülerin hepsini 1ms devreye alınca üstteki sürücülerin kondansatörleri şarj oluyor, sonra da ara sıra alttaki sürücüleri devreye aldıkça üstteki kondansatörler şarjlı kalıyor. Bootstrap yöntemi büyük güçlerde, tavsiye edilmiyor, çünkü anahtarlamaların ürettiği parazit gerilimler yüzünden neresi 0 volt, neresi 15 volt belli değil, ama 24V uygulamanızda kullanılabilir.
Bu yöntemin haricinde ya DC-DC çevirici, yada 50Hz trafo, başka yol bilmiyorum hocam, zaten bu iş ucuza yapılabilecek bir iş değil.
xenix hocam senide baya sıkıntıya soktuk kusura bakma.
tabi bu iş ucaza olmaz değilmi her işin bir hakkı var.
Bootstrap yöntemini H köprü IGBT sürümlerinde kullanmak istemiyorum.Benim ta baştan beri kafama yatmıyordu zaten bu yöntem.Bir kere işlemci tarafındaki kontrol sinyalleri çok karmaşık.
İşin içinden çıkamıyoruz.
Bizim aslında önümüzde iki tane projemiz var.
Bu projelerde 4 adet mosfet veya igbt kullanılarak oluşturulan H köprülü devrelerdir.bizim 6 adet igbt ile oluşturulan H köprülü devrelerle işimiz yok.3 faz AC motor sürmeyeceğiz.
proje 1-)
Düşük güçlü 24V. beslemeli DC motorun hız kontrolü ki bu devrede mecburen bütün devre beslemesini motorda dahil 0V./+24V. SMPS beslemesi üzerinden yapmak zorundayız.Eldeki devre beslemesi bu.
Hocam o zaman biz bu devrede daha önce yardımcı olduğunuz 2 p-kanal
2 de n-kanal mosfetle yapılan H köprü devresiyle yolumuza devam edelim.p-kanal mosfetleri 2 ayrı 15V. zenerle, n-kanallarıda toprakları ortak 2 adet ayrı 7815 regülesiyle sürelim zaten bu devreyi bu haliyle çalıştırmıştıkda.Güçte düşük olduğundan sorun yaşamayız herhalde.
Bu devremizde yeni kartı bu haliyle çıkarıp yola devam edeceğiz.
Burda bize söylemek istediğiniz bir şey olurmu hocam.
proje 2-)
başlangıç için 1-2 kVA. deneme ile yola çıkıp daha sonra en fazla 40-50kVA. gücünde ferro manyetik nüveli 20-30kHz. lik güç trafosu yapmak.
burda kullanılacak şebeke gerilimi 3 Fazlı 50Hz. beslemeli olacak.
Hocam burda simetrik beslemeli bir devre modeliyle yolumuza devam edelim istiyoruz.Daha öncedende yazıp belirtmiş olduğunuz,yüksek güçlerde çalışmada IGBT leri +15V. ile iletime sokup -5V. ile yalıtıma geçirme olayından bahsediyorum.
Yukarıda çizdiğiniz devreyi anladım zaten bu haliylede devrelerinizde kullanıp çalıştırdığınızıda belirtmişsiniz.
Hocam son büyük olarak çizimini verdiğiniz yukarıdaki tür 4 igbt ile yapılan H köprü bir devreyi nasıl -5 volt ile yalıtıma sokacağımızı da anlatabilirseniz seviniriz.
Siz burda igbt leri 0V. ile yalıtıma sokmuştunuz -5 ile nasıl oluyor.
Hatta zannediyorum ismini verdiğiniz traco DC-DC çeviricilerden +15V. ve -15V. simetrik yalıtılmış beslemeli çıkışlı olan bir modeli var bu çevirici üzerinden devreyi nasıl kurmamız gerektiğini anlatırsanız olay tam anlamıyla zannediyorum çözülmüş olacaktır.
Daha sade olarak mesajımı toparlamam gerekirse +24V. DC besleme üzerinden çalışıp +15V/-15V. simetrik yalıtılmış çıkışlı traco DC-DC çevirici ile son verdiğniz H köprülü devredeki IGBT leri TLP250 üzerinden nasıl sürebiliriz.
burdaki igbt leri +15V. ile iletime geçirip -15V. ile nasıl yalıtıma sokabiliriz.
kafamda bir şeyler canlanıyor ama işin içinden yine çıkamıyorum.
oku oku bitmiyor ne mesaj ama umarım sıkılmazsınız.
Teşekkürler.
-5 volt ile kesime götürme işi bana gerçek gibi gelmedi. TLP250 kendisi geyt gerilimini toprağa çekerek kesime götürür. -5 volt da nedir?
IGBT yi iletime sokmak için , Geyt ucuna emiterine göre 15 volt verilir. kesime sokmak için, geyt süratle emiter gerilimine doğru çekilir. (geyt kapasitesi doldurulup boşaltılıyor)
-5 volt?? nedir? geyte göre -5 volt verirseniz de muhtemelen kesime gidecektir ama belki zararı olabilir.
1. projeye anlattığınız gibi P kanal ile devam edin.
TLP250 ile +15V -5V yöntemi içinde şöyle bir şey çizdim.
(http://www.metu.edu.tr/~e129197/resim/TLP2501505.gif)
-5V ile kesime götürmenin avantajı ne oluyor acaba? gerçekten gerek var mı
IGBT ler mosfetlerden gate gerilimi konusunda farklı. Vge=0V olduğunda tam kesime gitmiyorlar, hala bir kaç mili amper akım akıtıyorlar. Bu akım kayıp oluşturuyor, ama asıl sorun başka bir IGBT anahtarladığında ortaya çıkan gürültülerin kesimde olan IGBT yi yanlışlıkla iletime sokması.
Kesimde olan IGBT nin diyodu iletimde olabiliyor. IGBT ve diyot aynı pakette, iç içe. Başka bir IGBT anahtarladığında bu diyot üzerindeki akım hızla sıfıra gidiyor. IGBT nin içindeki bağlantı indüktansları üzerinde oluşan LÃdi/dt gerilimleri yüzünden, sen IGBT Vge gerilimini dışarda 0V olarak tutsan da, chip üzerinde Vge gerilimi 0 dan farklı olabiliyor.
Bir de IGBT yi kesime götürürken Vce gerilimi hızlı bir şekilde artar. Vcg gerilimi de artar. Kolektör ile gate arasında Ccg parazitik kapasitansı var. IGBT kesime giderken gate source kapasitansından akım çekerek boşaltmaya çalışıyoruz. Bir yandan da bu kapasitansı CcgÃdVcg/dt akımı şarj etmeye çalışıyor. Eğer negetif bir voltaj kullanmazsak, "miller region" denen kısım uzuyor, kesime götürme işi de uzuyor, kayıp artıyor.
Şuan 50 MegaWattlık bir invertör yapıyoruz. İnvertörde 300 adet 3300V, 1200A lik IGBT var :) Bu IGBT leri iletime sokmak için +15V, kesime götürmek için -15V kullanıyoruz. IGBT modül ne kadar büyürse, modül iç indüktansları da o kadar artıyor ve -5V yetmiyor kesime götürmek için, -15V gerekiyor.
IGBT lerin Vge gerilim limitleri ±20V bazende ±30V oluyor, dolayısı ile IGBT bu tarz bir sürüş yönteminde zarar görmez.
hani diyorlarya mosfet ve igbt transistörler maksimum+20V. ile iletime sokulup maksimum -20V. ile de iletimden çıkarılmalı diye iki gerilim arasındaki potansiyel fark tam 40V. sıfır volt tam bunların ortasında kalıyor.
ama bu voltajlar tabiki en fazla olabilecek uç değerler olarak veriliyor.zaten bunuda bu işlerle uğraşan herkes biliyor zannediyorum.
aslında +15V. ve -15V. ile yukarıda anlattığım +20V. ve -20V. arasında igbt yi iletime sokmak ve çıkarmak arasında fark olduğunuda sanmıyorum.
uç noktalara çıkmamak lazım zannediyorum +15V. ve -15V. daha ideal olanı.
xenix bu konuda bir kaç mesaj önce değinmişti konuya ve gerekli olduğundan bahsetmişti trafoyu sürerken.+15V. ile ileltime sokmalı -5V. ilede kesime sokmalı igbt leri demişti.
DC-DC konverterlerde çıkışlar +15V ve -5V. olarak değilde +15V. / -15V. yalıtılmış olarak verilmiş bende bu nasıl kullanılır merak ediyorum doğrusu.
adamlar internette formlarda yazmışlar sistem çok güçlü olduğundan +20V. ile iletime soktum -20V. ile iletimden çıkardım H köprü igbt yi gibi yazıları nasıl yaptın diyoruz açıklama yapabilir veya şema verebilirmisiniz diyoruz tık yok adamlarda.adamlar kayıplara karışıyor.ticari kaygıları olsa gerek.
Yukarıdaki devrede 79L05 kullanmadan giriş ve çıkış uclarını kısa devre et, toprağını ayır. -15 V ile kesime götürürsün. TLP250 nin 5 nolu ucu doğrudan -15Va bağlanacak
TLP 250 nin en yüksek besleme gerilimi 24V. Eğer ±15V ile beslersek 30V besleme olur, bozulur.
Gözlemlerim 1700V luk 400-500A lik modüllerden itiberen ±15V gate sürücü kullanılmaya başlanıyor. Bu akımda -5V oldukça yeterli olacaktır.
burada TLP250 besleme gerilimi 35V demiş.
http://ninova.itu.edu.tr/tr/dersler/fen-bilimleri-enstitusu/133/mkm-510e/ekkaynaklar?g24527
 Input threshold current: IF=5mA(max.)
 Supply current (ICC): 11mA(max.)
 Supply voltage (VCC): 10−35V
 Output current (IO): ±1.5A (max.)
 Switching time (tpLH/tpHL): 1.5μs(max.)
 Isolation voltage: 2500Vrms(min.)
 UL recognized: UL1577, file No.E67349
wsxwsx,
mesajında;
Yukarıdaki devrede 79L05 kullanmadan giriş ve çıkış uclarını kısa devre et, toprağını ayır. -15 V ile kesime götürürsün. TLP250 nin 5 nolu ucu doğrudan -15Va bağlanacak demişsin
bir şey anlamadım.kafamda bir şey canlandı TLP250nin 8. nolu bacağına +15V. verdiğin gibi 5.nolu bacağınada -15V. ver der gibi ama.çizip baktım hatalı olacak galiba.konuyu biraz açabilirmisin.
xenix hocam,
tamam igbt leri madem bu güçlerde +15V. / -5V. izole gerilim sürmek için yetiyor ve TLP250 de toplam 24V. genlikteki voltajı sürebiliyor.bizde igbtleri +15V. ile iletime sokup -5V. ile iletimden çıkaralım hocam.
biz ismini vermiş olduğunuz traco trafonun bize uygun yalnızca +15V. / -15V. yalıtılmış çıkışlı olan DC-DC konvertörü olduğu için bu gerilimi kullanmak istemiştim.genelde 2 günlük araştırmalarım kadarı ile yinede hatam olabilir bu tip yalıtılmış çıkışlı DC-DC konvertörleri genelde simetrik beslemeli yapmışlar.
hocam siz verdiğiniz trafolu devre üzerindende olsa igbtleri 0V. ile değilde nasıl -5V. ile yalıtıma sokabiliriz anlatsanız yeterli olur kanısındayım daha sonra biz trafo yerine DC-DC çeviricinin ilgili beslemelerini bağlasak olur herhalde.onda sorun yaşarsak size dönelim.
Son olarak üzerinde çalıştığınız proje mükemmel bir iş gibi duruyor hocam size kolaylıklar dilerim.sorun yaşamıyorsunuz değilmi hocam herşey güzel gidiyor herhalde.
Ben kötümserim biraz, en kötü şartlardaki besleme değerini vermiştim :)
Supply voltage
(Ta ≤ 70°C) 35V
(Ta = 85°C) 24V
azimli arkadaşım,
Simetrik çıkışlı trafo kullanırsın, +15V -5V elde edersin, aynı yöntem.
azimli arkadaş,
eğer tlp250 nin 35 voltla beslenen tipi oluyorsa( benim verdiğim marka öyle görünüyor) aşağıdaki gibi çalışması lazım
(http://i28.tinypic.com/2v7xpio.gif)
(70 derece üzeri sıcak ortamda çalışması ugun değil)
son mesajları nasıl olduysa yeni gördüm mesajları iyice bir okuyup sonuç için döneceğim kusura bakmayın
iyi çalışmalar, azimli.
mesajları bir kaç kez okudum benim anladığım;
igbt lerin nin sürdüğü yükün gücü (gerilim ve akım değerleri) ne olursa olsun igbt li bir H köprü güç elektroniği devresindeki 1200V. 100A. tek bir TO247 kılıflı igbt ler (gurup ipm benzeri modül değil)
+15V./-15V. ile iletim ve yalıtıma sokulup çıkarılabiliyor burda IGBT yi bozan bir gerilim değeri söz konusu bile değil zaten igbt nin Vge sürülme gerilimi katoloğunda +20V/-20V. olarak verilmiş burda hatam yok herhalde.
sorun TLP250 ile bu igbt sürülmek istendiğinde oluşuyor değilmi.oda bu sürücü entegresinin en fazla 24V. genlikli gerilimi belirli bir sıcaklıkta iletebilmesi ve daha üstünü iletememesi.+15V./-5V. = 20V. genlikte bir gerilim.sınırın altı yani.
burda verilen sıcaklığada çok sıcak yaz gününde bizim trafomuzun bulunacağı ortam çıkarmı, doğrusu çıkabilir güneştede bırakılırsa birde İzmir ve Adana da olur ise ihtimal var.
TLP250 bir noktadan sonra yetersiz geliyorsa o zaman boostrap yönteminide kullanan bir entegrede olmadan TLP250 nin muadili ne kullanılabilir bu ic yi değiştireceğimden değilde bilsek faydası olur belki bir gün.
xenix hocam ilk projeye tavsiyeniz üzerine (motor kontrol) aynen devam edeceğim.Ares de yeni kart çizimine başladım.
ikinci projeye başlamak biraz zaman alacak buraya yazılanlar doğrultusunda çalışmalara başlayacağız.
son yaptığınız projede gizliliği yoksa ve cevap vermek isterseniz igbt gruplarını nasıl bir sürücü entegre ile sürüyorsunuz sorabilirmiyim mantığınıda verseniz olur.paralel bir sürü igbt transistör dehşet bir gurup olsa gerek.
mesajıma ilgi gösterip cevap yazan arkadaşlara çok teşekkür ederim.
sevgiler saygılar... azimli.
anlatılanların coğu statik jenratörlede ilgili.