Управление индукционной плиткой методом Брезенхэма (регулировка мощности).

Главная Форумы Конструкторское бюро Автоматизация Управление индукционной плиткой методом Брезенхэма (регулировка мощности).

  • В этой теме 222 ответа, 17 участников, последнее обновление 3 недели сделано skalinas.
Просмотр 15 сообщений - с 196 по 210 (из 223 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #44093
    Sergey_r
    Участник
    • Ответов: 2028
    @serjrv

    Я думал большую роль играет Turn-on/Turn-off switching energy, а время определяет только максимально допустимую частоту. Вроде же это как раз та энергия, которая и уходит в нагрев? Тут у моего транзистора показания лучше будут. Или я не прав на счет этих параметров?

    Определяет и T(on) и T(off), а в большей степени dv/dt, но данный параметр в даташитах приведен в разных единицах, у Infineon в V/µs при приложенной энергии к затвору, а у ST в А/µs что правильней для токового прибора, у нас же не полевик. Далее Infineon приводит данные при напряжении ниже чем ST. А частотный график вообще не выдает посмотреть. Про нагрев. Если сказать утрированно и упрощенно, то основной нагрев идет когда в цепи есть ток а транзистор при этом находится в стадии открытия или закрытия, вот тут и важен параметр dv/dt в нашем случае. Те джоули что приведены, совсем не для оценки нагрева ))) и они просто мизерны, т.к. Вт = Дж/сек.

    p.s. Еще принимаем во внимание нагрев защитного диода, он тоже вносит не малый вклад. К примеру в беговых дорожках на управление движком тоже стоит IGBT и параллельно ему ставят быстродействующий диод который лучше встроенного.

    0
    #44094
    Sergey_r
    Участник
    • Ответов: 2028
    @serjrv

    Думаю попробовать поиграться с тепло-трубками – вывести их с радиатора непосредственно над лопастями вентилятора. Чисто из любопытства/спортивного интереса что получится.

    Если есть время, лучше с инвертором от сварочника поиграйся.

    0
    #44095
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Нагрев транзистора при мощности плитки от 1000Вт до 2000Вт идет в основном в статике. Когда транзистор открыт, токи достигают до 45А в пике, при этом падение напряжения на транзисторе порядка 1,7В (если память мне не изменяет))). Нужно смотреть на транзисторы с малым напряжением насыщения.

    А на мощности 600Вт и ниже, основной нагрев транзистора происходит в момент включения, когда разряжается конденсатор 0.35мкФ на транзистор. Токи в момент включения транзистора достигают до 150…200А, при этом транзистор полностью еще не открыт.

     

    0
    #44122
    Kostyan_nsk
    Участник
    • Ответов: 66
    @kostyan-nsk

    Определяет и T(on) и T(off), а в большей степени dv/dt, но данный параметр в даташитах приведен в разных единицах, у Infineon в V/µs при приложенной энергии к затвору, а у ST в А/µs что правильней для токового прибора, у нас же не полевик. Далее Infineon приводит данные при напряжении ниже чем ST. А частотный график вообще не выдает посмотреть. Про нагрев. Если сказать утрированно и упрощенно, то основной нагрев идет когда в цепи есть ток а транзистор при этом находится в стадии открытия или закрытия, вот тут и важен параметр dv/dt в нашем случае. Те джоули что приведены, совсем не для оценки нагрева ))) и они просто мизерны, т.к. Вт = Дж/сек.

    Да, но! У нас же транзистор работает на десятках килогерц и тогда мизерные 4мДж (Total switching energy) при 10КГц превращаются в уже ощутимые 40Дж. Или это все-таки так не работает? )))

    Если есть время, лучше с инвертором от сварочника поиграйся.

    Не, тащить сварочник в квартиру для наших целей я считаю уже слишком. И не такие у меня объемы, чтобы такие мощности требовались. Да и не шарю я во всём этом. )

    0
    #47696
    Kostyan_nsk
    Участник
    • Ответов: 66
    @kostyan-nsk

    А есть какие-нибудь соображения по поводу мосфетов на основе карбида кремния (гуглить SiC MOSFET)? По характеристикам в даташитах – просто роскошь. Подойдёт вместо IGBT в индукционке, если просто махнуть один на другой? Не в курсе какое напряжение приходит на базу с драйвера? Будет мосфет открываться или нет?

    0
    #47705
    Sergey_r
    Участник
    • Ответов: 2028
    @serjrv

    А есть какие-нибудь соображения по поводу мосфетов на основе карбида кремния (гуглить SiC MOSFET)? По характеристикам в даташитах – просто роскошь. Подойдёт вместо IGBT в индукционке, если просто махнуть один на другой? Не в курсе какое напряжение приходит на базу с драйвера? Будет мосфет открываться или нет?

    На затвор идет порядка 18 вольт. Цена на SiC MOSFET 2-го поколения как то на радует.

    0
    #47709
    Kostyan_nsk
    Участник
    • Ответов: 66
    @kostyan-nsk

    На затвор идет порядка 18 вольт. Цена на SiC MOSFET 2-го поколения как то на радует.

    Ну при 18 вольтах точно откроется. ) Т.е. получается можно просто выпаять IGBT, вместо него впаять SiC MOSFET и должно будет заработать?

    0
    #47714
    Sergey_r
    Участник
    • Ответов: 2028
    @serjrv

    На затвор идет порядка 18 вольт. Цена на SiC MOSFET 2-го поколения как то на радует.

    Ну при 18 вольтах точно откроется. ) Т.е. получается можно просто выпаять IGBT, вместо него впаять SiC MOSFET и должно будет заработать?

    Думаю да.

    0
    #50135
    Kostyan_nsk
    Участник
    • Ответов: 66
    @kostyan-nsk

    Цена на SiC MOSFET 2-го поколения как то на радует.

    Это да, ценник на них просто неприличный. Поэтому я решил сделать ход конем – заказать у производителя бесплатные образцы ))). Квест тот еще получился (долго рассказывать), но в итоге ко мне приехали 5 штук NTHL080N120SC1, правда не совсем бесплатно, за доставку все-таки пришлось заплатить ((. В общем, запаял я этот транз в плату, плитка запустилась и… чуда не произошло – греется он будь здоров, до 100 градусов раскочегаривается только в путь, причем почти независимо от мощности, хоть на 1000 Вт, хоть на 2000 Вт. Транзистор не из лучших конечно, сопротивление открытого канала у него так себе, но, как говорится, нахаляву и уксус сладкий ))). Да и не думаю я, что из-за 100 мОм он бы так сильно грелся. Также, плитка стала вести себя не совсем стабильно – иногда начинают секторы на табло хаотично моргать. Обратил внимание, что в даташите значения приведены при сопротивлении на затворе 4.7 Ом:

    Подумал, что может он долго открывается из-за того, что у меня стоит резистор на 20 Ом, махнул на 4.7: сразу после включения табло хаотично моргает, на кнопки не реагирует, можно выключить только выдернув из розетки. Впаял 10 Ом – плитка заработала, но эффекта это не дало.

    Короче, его явно чем-то не устраивает драйвер плитки. Есть у кого какие-нибудь соображения чем может быть обусловлено такое поведение? Может для закрытия требуется, как в даташите, на затвор подавать отрицательное напряжение (-5 вольт), а при ноле он просто полностью не закрывается?

    0
    #50137
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Транзистор неплохой. Проблема скорее всего из за слабого блока питания плитки, посмотри какое напряжение блок питания выдает на 18В, добавь на 18В конденсатор 1000мкФ 35В, должно помочь. Транзистор закрывается когда на затворе меньше 5В, минус 5В подавать не нужно. Скорее всего еще и слабый драйвер, так как у транзистора большая емкость затвора и по этому идет медленное переключение транзистора и как следствие перегрев.

    Заказал на Али индуктор 3500Вт, попробую раскачать мощность со сварного инвертора до 4кВт. Несложная схема переделки инвертора, и можно будет от внешнего контроллера через опторазвязку переключать мощность нагрева с максимальной 4000Вт на установленную 600…2000Вт. Сначала хотел сделать индуктор из медной трубки 6мм, по цене выходит тоже самое, что и купить готовый индуктор за 2т.р. с Али.

    0
    #50193
    Kostyan_nsk
    Участник
    • Ответов: 66
    @kostyan-nsk

    Транзистор неплохой. Проблема скорее всего из за слабого блока питания плитки, посмотри какое напряжение блок питания выдает на 18В, добавь на 18В конденсатор 1000мкФ 35В, должно помочь. Транзистор закрывается когда на затворе меньше 5В, минус 5В подавать не нужно. Скорее всего еще и слабый драйвер, так как у транзистора большая емкость затвора и по этому идет медленное переключение транзистора и как следствие перегрев.

    18В идет с Viper12A, драйвер на SS8050 и SS8550, вроде стандартно, как и везде… Input Capacitance в тех же диапазонах, что и у IGBT, у многих встречается и в 2-3 раза больше, а Total Gate Charge даже меньше раза в два, чем у большинства IGBT. Так что непохоже, что из-за просадки на затворе такое поведение… Глючить плитка начинает скорее всего из-за возникающих больших наводок / помех, т.к. я не смог даже заставить работать датчик температуры, хотя всяко разно изощрялся с его экранированием. Пришлось показания снимать интервально: 30 сек. работает плитка, вырубаю, снимаю температуру, врубаю плитку дальше.

    Сейчас пытаюсь разобраться в чем отличие Soft Switching от Hard Switching, т.к. у всех IGBT для индукционок указано, что рассчитаны на работу в Soft Switching Mode. Думаю где-то здесь собака зарыта.

    0
    #50211
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Возможно тогда, что частота высокая и крутые фронта переключения, отсюда наводки на схему управления. Может, поможет обвес конденсаторами платы управления и контролера плитки.

    0
    #50395
    Kostyan_nsk
    Участник
    • Ответов: 66
    @kostyan-nsk

    Возможно тогда, что частота высокая и крутые фронта переключения, отсюда наводки на схему управления. Может, поможет обвес конденсаторами платы управления и контролера плитки.

    Почитал я ещё, в общем, рекомендуется использовать малые сопротивления на затворе, причем отдельные для закрытия и открытия. И все-таки при закрытии подавать отрицательное напряжение из-за высокого dv/dt и возникающего при этом паразитного включения из-за эффекта Миллера. Скорее всего у меня были большой нагрев и глюки как раз из-за недовыключения и возникающих “левых” включений. Рекомендуемые напряжения выкл/вкл -5/+20 вольт для моего транзистора. Т.е. надо получить +25 и потом разбить их на +20 и -5 относительно истока транзистора. Собственно, вопрос: можно ли этого добиться малой кровью? )

    Глянул я тут на схему драйвера и не понял, как они при помощи стабилитрона получили отрицательное напряжение?

    A 3V Zener diode ZD2, with SOD-123 package, is used to split the +18V into +15V for turn-on and -3V for turn-off.

    Описание схемы можно почитать с 12 страницы здесь: https://www.mouser.com/pdfdocs/Infineon-Introduction_to_CoolSiC_1200V_SiC_MOSFET-AN-v01_00-EN.pdf

    Также, рекомендации по драйверу от ST: https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/7d/2b/9d/f0/88/07/4b/6f/DM00170577.pdf/files/DM00170577.pdf/jcr:content/translations/en.DM00170577.pdf

    0
    #50407
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Тогда придется переделывать драйвер плитки управления силовым транзистором.

    Минусовое напряжение можно сделать из напряжения с обмотки трансформатора, откуда делается напряжение +5В, схему давал выше. Правда, там будет около минус 25В, потом из них можно сделать -5В.

    Попробуй, для начала собрать схему для постоянного напряжения, нагрузи транзистор, например током в 1А и посмотри как будет работать драйвер и сам транзистор на частоте 25…30кГц. Может и ненужно будет напряжение -5В.

    0
    #50410
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Заказал я себе индуктор на 3500Вт с Али, как придет, буду экспериментировать со сварочным инвертором, попробую выкачать мощность до 4кВт. Несложная схема, через опторазвязку можно будет переключать мощность с максимальной 4000Вт на установленную 600…2500Вт (мощность устанавливается вручную), по проводам, подавая 5В управления на  оптотранзистор.

    Также хочу в индукционку (на 2000Вт) поставить снаббер, что бы понизить минимальную мощность до 400Вт в непрерывном режиме.

    Вложения:
    Вы должны войти для просмотра вложений.
    0
Просмотр 15 сообщений - с 196 по 210 (из 223 всего)
  • Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.