這個話題的起因,是神八兄送了我?guī)讉€大電流IGBT模塊,有150A的,也有300A的,據(jù)說功率分別可以做到10KW和20KW以上,也是擋不住的誘惑,決定來試一試。但首先必須做一塊能驅動這些大家伙的驅動電路板。經(jīng)和神八兄多次商量后,決定還是用EG8010芯片,理由是:這款SPWM芯片價格便宜,功能很多,性能比較好,特別穩(wěn)壓特性很好。
但是,用8010來驅動IGBT模塊,也有二個問題需要解決:
第一個問題:8010的最大死區(qū)時間只有1.5US,而這些大模塊,因為輸入電容比較大,需要有比較大的死區(qū)時間,有時可能要放大到3US以上,才能安全工作。為了解決這個問題,我把8010的輸出接法做了較大的改進,先把8010輸出的4路用與門合并成2路,做成象張工的2285 1093這樣的時序,再把二路SPWM分成4路,用與非門做成硬件死區(qū)電路,這樣,死區(qū)時間就不受8010內建死區(qū)的限止了,可以隨意做到幾US。
這樣的接法,還有一個大大的好處,就是H橋的4個管子功耗是平均的,不會出現(xiàn)半橋熱半橋冷的現(xiàn)象。
第二個問題:因為IGBT模塊的工作頻率都比較低,一般要求在20K以下,但8010的載波頻率比較高,神八兄經(jīng)過實險和計算,決定用下面方式來解決,把原先8010用的12M晶振,改為10M晶振,這樣,載頻就降到19.5K,但輸出基頻就不到50HZ了,再把8010的18腳接高電平,也就是接成原60HZ的形式,這時實際輸出就為50HZ了。這個方法,得到了屹晶公司許工的認可。
經(jīng)過和神八兄多次的策劃,大約花了一個月左右的“空閑”時間,我終于做出了第一塊驅動板,見下面的圖片,板子還是比較大的,長16CM,寬11.3CM。
這塊驅動板元器件特別多,有280個左右的元件。所以,畫PCB和裝樣板,頗費了一番周折。
因為,一般大功率的機器,前級和后級可能是分離的,對于后級來講,一般是接入360V左右的高壓,就要能工作,所以,這個驅動卡的輔助電源是高壓輸入的,我用了一塊PI公司的TNY277的IC,電路比較簡單,但輸出路數(shù)很多,有5路,都是互相隔離的。因功率不大,可以用EE20 EFD20等磁芯,但這類磁芯,找不到與它匹配的腳位有6+6以上的骨架,所以,只得用了EI28磁芯,用了11+11的骨架。下圖是輔助電源部分的電路和TNY277的D極波形。
下面是這款驅動卡聯(lián)上300A模塊的圖片,四路輸出的圖騰管是用D1804 和B1204,輸出電流8A,在連上300A模塊時,G極上升時間約為380NS左右(G極電阻10R),不算很快,但也不算特別慢了。我在模塊上接入30V的母線電壓,輸出的正弦波如下圖,可見,設計上沒有明顯的錯誤,時序也是對的。
現(xiàn)在,還有一個小問題:因為8010內建死區(qū)最小為300NS,不能到0死區(qū),所以,還原的饅頭波,可能會有150NS的收縮,造成合成的正弦波在過0點有一點交越失真,如果8010能做到有一檔是0死區(qū),我這個問題就能完美解決了。經(jīng)和屹晶的許工聯(lián)系,他說可以做成0死區(qū)的,看來是第二版可以做得更完美了。
驅動板做好了,但我這里沒有大功率的高壓電源進行帶功率的測試,只得寄給神八兄,讓他對這塊驅動板進行一番全面的測試,現(xiàn)在,這塊板還在路上。神八兄測試的過程和結果,可以跟在這個貼子上,經(jīng)享眾朋友。
在母線電壓392的情況下,做短路試驗,試了十多次,均可靠保護,沒有燒任何東西,帶載短路也試了幾次,保護靈敏可靠,他現(xiàn)在用的是150A的IGBT模塊。
能輕松啟動10根1000W的小太陽燈管,神八兄最好測一下,你這種1000W的燈管,冷阻是多少歐,我這里有幾根,冷阻只有4R。
還請神八兄再試一下啟動感性負載,如果能啟動常用的感性負載,如空調什么的,我覺得也差不多了,基本上達到了我們預先的設計目標。
這是試機現(xiàn)場照片:
測試情況:
1.功率已加載到12KW,開風扇,模塊溫度不高?,F(xiàn)在已把驅動板上的功率限止電路調到10KW。
2.在母線電壓350V時,順利啟動了11根1000W的小太陽燈管。
3.輕松啟動一臺3700W的水泵,水泵工作正常。
4.測試了帶感性負載情況下的短路保護,保護正常。
5.母線電壓366V情況下,空載電流24MA,其中包括輔助電源部分13MA。
6.效率:4400W輸出時,效率96.3%。
發(fā)點測試的圖
這是空載的輸入電壓和輸出電壓
這個是帶11根小太陽的輸入電壓和輸出電壓和輸出電流,鉗流表的電流不太準
電感熱不熱 你450V電解電容10KW要多放個
電感風冷的情況下滿載10KW溫度可以接受,不開風扇電感只能在5KW以內不熱,電感是用6平方的沙包線4個77110A疊在一起繞的電感。0.8MH
電容是小點現(xiàn)在是一個3300UF的再加一個就足夠了,我的母線是28塊100AH的電瓶串聯(lián)起來的
這電路在關閉spwm的同時能關閉雙igbt下管,使4個igbt都處于關閉狀態(tài)最好不過的.不知道這個線路能不能這樣用
這樣做不僅沒有作用,而且還會帶來負面影響,反相器輸出低電平時對地是導通的,會導致正常的驅動問題,此電路也沒有必要多此一舉。
老師您好,我是一個初學者,想向您請教一下,igbt過流保護電路問題,下圖為一個igbt驅動芯片,1引腳用來檢測igbt是否過流,當igbt的c端電壓高于7v時,igbt就會關斷,我現(xiàn)在不明白的就是這個電路中Vcc加25v電壓,igbt不導通時測量c端電壓和驅動芯片電源端的地時,電壓27v左右,這樣1引腳就會誤檢測為過流,請你指教下,是不是電路錯了???期待您的回復(穩(wěn)壓管我用的一個是10v,一個是15v)
過流檢測只是在導通時工作,而且還會延遲一會的.
老壽師傅,你后面驅動電路的負電壓,是不是如我下圖那樣產(chǎn)生的?
這個圖是對的,負壓是這樣產(chǎn)生,不過圖騰到后面的全部錯了,IGBT的E端子需要接6V的那個位置,Q2的C級接到GND2