Jump to content

    

IGBT Gate Driver в UPS СИП380А

Здравствуйте, господа.

Пришел на ремонт силовой модуль от российского UPS СИП380А.
Часть схемы IGBT Gate драйверов приведена ниже:

ups.thumb.JPG.5b4a5f14744b13ce0f20cc023547990b.JPG


IGBT Gate драйвера для модуля PFC и инверторов выполнены в виде вертикально устанавливаемых платок.
Они абсолютно идентичны за исключением вырабатываемого DC/DC преобразователем выходного напряжения.


1_.jpg.965825495f90b34342179ba1ed79e78d.jpg   2_.jpg.a83e6b049f47d95d1e27fc4b2779e4bf.jpg


В случае с драйвером для инверторов все более-менее понятно. Вопрос только к номиналу сопротивления R4 - 4,75К.
На нем падает 24,8V - 16V = 8,8V. Соответственно, ток через стабилитрон ZD3 получается равным (24,8 - 16) / 4,75 = 1,85 mA - маловато будет.
И непонятно назначение цепочки R3, ZD1, ZD2. Могу предположить, что она участвует в "стабилизации" выходного напряжения DC/DC преобразователя для создания дополнительной нагрузки в 4 mA. Почему бы вместо этого не увеличить ток через ZD3?

А для драйвера PFC вторичная обмотка трансформатора TX1 содержит 9 витков провода, вместо 19 (при таком же количестве витков на первичной обмотке). Поэтому выходное напряжение ее DC/DC преобразователя составляет 16,2V.
Цепочка R3, ZD1, ZD2 не функционирует, а ток через ZD3 получается равным (16,2 - 13,8) / 4,75 = 0,5 mA. Стабилитрон ZD3 в этом драйвере установлен на 15V, но из-за такого маленького тока напряжение на нем достигает только 13,8V.
Возможно, для существующего режима работы PFC эти напряжения удовлетворительны (+13,8V и -2,4V), но ток через стабилитрон в 0,5 mA как-то не укладывается в картину мира.

 

Edited by beketata

Share this post


Link to post
Share on other sites

К точке "Е" получается подключён конденсатор, зашунтированный 10 кОм, и подключённый к Кзап, поэтому да, схема плохая, начиная с разъёмного соединения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вполне рабочая схема. Непонятно другое. Зачем они форсируют открывание IGBT (диоды D1, D5)?

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, sergey.ka сказал:

Вполне рабочая схема. Непонятно другое. Зачем они форсируют открывание IGBT (диоды D1, D5)?

А как там форсирование открытия IGBT происходит если сопротивления затворных резисторов R9, R12, R3, R1 одинаково по 10 Ом каждый?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да никак. Диоды нужно перевернуть, R1,R12 увеличить раза в два. Поставить снабберные емкости.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Nicolai326 сказал:

А как там форсирование открытия IGBT происходит если сопротивления затворных резисторов R9, R12, R3, R1 одинаково по 10 Ом каждый?

Включают(заряжают затвор) через 5 Ом, выключают(разряжают затвор) через 10 Ом.

Только я бы не рекомендовал там что-то менять, возможно они так траекторию IGBT формируют с какой-то целью.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Nicolai326 said:

А как там форсирование открытия IGBT происходит если сопротивления затворных резисторов R9, R12, R3, R1 одинаково по 10 Ом каждый?

Очень просто. На переднем фронте импульса ток затвора в 2 раза больше. Работая на индуктивность разумнее делать наоборот, чтобы уменьшить амплитуду выброса.

Edited by sergey.ka

Share this post


Link to post
Share on other sites

Накидал схемку в симуляторе. Разница в разрядном и зарядном токе получается небольшая. Не в два раза. Пробовал и с транзистором и с емкостью имитирующей затвор транзистора. Что то делаю не так, а что?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, Nicolai326 said:

Накидал схемку в симуляторе. Разница в разрядном и зарядном токе получается небольшая. Не в два раза. Пробовал и с транзистором и с емкостью имитирующей затвор транзистора. Что то делаю не так, а что?

Всё так вы делаете. Надо учитывать динамическое сопротивление диода.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы имеете в виду что симулятор не учитывает динамическое сопротивление диода?

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minutes ago, Nicolai326 said:

Вы имеете в виду что симулятор не учитывает динамическое сопротивление диода?

Учитывает. Значение тока в расчётах отличается не в 2 раза. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Получается тогда предположение о существенной разнице токов заряд разряд при равных сопротивлениях затворных резисторов неверно?

Edited by Nicolai326

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые участники обсуждают здесь вопрос открывания и закрывания IGBT транзисторов для модуля инверторов (цепочка R1, D1, R3).
Но никого почему-то не смущает способ формирования открывающего и закрывающего напряжений для схемы PFC на основе недооткрытого стабилитрона с током через него в 0,5 mA.
Вот, например, рекомендация по расчету данного узла из документа "IGBT Gate Driver Reference Design for Parallel IGBTs" от TI. 15 mA - это понятно, а вот 0,5 mA - нет.
Недооткрытость стабилитрона скорее всего спасают емкости C10 и C12, но выглядит это как-то кривовато. Такое ощущение, будто схему откуда-то слизывали, но "недолизали".

 

ti.thumb.jpg.e55d90fb7725cb2b7e7e2375123ae457.jpg

 

Edited by beketata

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 минуты назад, beketata сказал:

15 mA - это понятно, а вот 0,5 mA - нет

Смотря какой стабилитрон. Для серии MMSZ46xx 0,5 мА - вполне нормальный ток.

25 минут назад, beketata сказал:

Такое ощущение, будто схему откуда-то слизывали, но "недолизали"

Это типичная китайская поделка. "Российского" здесь только название.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, wim said:

Смотря какой стабилитрон. Для серии MMSZ46xx 0,5 мА - вполне нормальный ток.

Если бы ток был "нормальный", то и напряжение на нем было бы 15V, вместо 13,8V. Ток я пробовал поднимать - где-то с 2 mA и выше напряжение устаканивается возле 15V.
Судя по MARKING CODE - "H5" похоже, что это MMSZ5245B-F, корпус SOD123F.

Насколько я понимаю, дело ведь не только в "голом" напряжении на стабилитроне. Так как силовой модуль сейчас находится в нерабочем состоянии - измеренные напряжения статические, т.е. на драйвер было просто подано питающее напряжение 15V без подключения его к IGBT транзисторам и без подачи на вход управляющего сигнала. А в реальной работе для переключения IGBT будет необходим определенны ток (при определенном напряжении), который в данном случае и определяется параметрами цепочки из стабилитрона и сопротивления.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now