Jump to content

    

Причина выгорания транзисторов

Recommended Posts

A R T

Доброго времени суток ВСЕМЪ!!!

 

Представлена схема питания привода, обеспечивающая плавную регулировку скорости вращения и реверс двигателя постоянного тока.

 

Двигатель типа Д-550 мощностью 550 Вт высокомоментный с якорной обмоткой и постоянными магнитами в статоре. Под нагрузкой при частоте вращения 6000 об/мин потребляет ток до 3 А и подсаживает максимальное напряжение источника до 125 В.

 

Требуется обеспечить резкое динамическое торможение двигателя. Для этого последовательно выключаем ШИМ-регулятор, запираем силовые ключи VT2 и VT4, а затем открываем ключи VT3 и VT5. При этом якорная обмотка вращающегося по инерции двигателя замыкается через ограничивающие ток резисторы R10, R11, R14 и R15.

 

Схема работает, но в момент торможения на максимальных оборотах пробивает транзисторы VT2 и драйверы DD2 (если было включено Назад), либо VT4 и DD3 (если было включено Вперед).

 

У транзистора после выхода из строя звонятся сток-исток-затвор; у драйвера появляется сопротивление между ногами 7 и 8, нижнее плечо остается живмым...

 

В чем может быть причина выхода из строя транзисторов и драйверов???

 

Заранее благодарен ВСЕМЪ ответившим!!!

post-18275-1211878865_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

pmm

Вероятная причина - большая противоэдс при торможении и медленные встроенные диоды.

Share this post


Link to post
Share on other sites

rv3dll

не буду точно разбираться что и когда горит

 

предположу как гипотезу что наводимое напряжение заставляет что-либо сделать с параметрами открывания транзисторов в частности мотор прикладывается к земле с 2х сторон то есть на стоке одного из нижних ключей появляется потенциал ниже земли.

 

это в свою очередь может привести к тому что приоткрывается один из верхних ключей

вот почему диоды не спасают - не знаю.

Share this post


Link to post
Share on other sites

yuri_d

Скорее всего проблемы в невыполнении условия:

1) VB High side floating supply voltage min -0.3 V

2) VS High side floating supply offset voltage min VB - 25

3) Note 1: Logic operational for VS of -5 to +600V.

 

Тоесть при торможении появляется ЭДС самоиндукции, которая падает на R9,11,14,15. При этом Vs одного драйвера приподнимается над земляным поненциалом на ЭДС/2, а другого опускается на ЭДС/2. Вот у этого второго драйвера перестаёт выпоняться условие, которое я упомянул выше.

 

Попробуйте поставить два диода: анодом на землю, а катодом на выводы мотора. Это не даст Vs опускаться ниже земляного потенциала больше, чем падение на диоде.

 

Возможно потребуются ещё диоды прямо на драйверах (между COM и Vs).

 

P.S.

А ещё лучше переставить резисторы R9,11,14,15 из стоков нижних транзисторов в цепь якоря.

Share this post


Link to post
Share on other sites

VladimirYU
Доброго времени суток ВСЕМЪ!!!

 

Представлена схема питания привода, обеспечивающая плавную регулировку скорости вращения и реверс двигателя постоянного тока.

 

Заранее благодарен ВСЕМЪ ответившим!!!

 

Достаточно любопытная схема.

В типовой схеме для IR2101 выхода драйверо HO и LO управляют одним вертикальным плечом транзисторов, а не диагональными. Это позволяет обеспечить надежный заряд бутстрепных конденсаторов, и все режимы управления ДПТ. А так у Вас возможен случай, когда при переходе в торможение конденсатор C2 или С3 может иметь заряд которого достаточно для открывания верхнего транзистора, а дальше все что угодно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A R T
Скорее всего проблемы в невыполнении условия:

1) VB High side floating supply voltage min -0.3 V

2) VS High side floating supply offset voltage min VB - 25

3) Note 1: Logic operational for VS of -5 to +600V.

 

Тоесть при торможении появляется ЭДС самоиндукции, которая падает на R9,11,14,15. При этом Vs одного драйвера приподнимается над земляным поненциалом на ЭДС/2, а другого опускается на ЭДС/2. Вот у этого второго драйвера перестаёт выпоняться условие, которое я упомянул выше.

Так оно и есть! В момент торможения выброс на VS -60 В!!! Т.е. не выполняются условия 1 и 3...

P.S.

А ещё лучше переставить резисторы R9,11,14,15 из стоков нижних транзисторов в цепь якоря.

Так и поступлю!

вот почему диоды не спасают - не знаю.

очевидно дело в резисторах R9,R11,R14,R15...

Достаточно любопытная схема.

В типовой схеме для IR2101 выхода драйверо HO и LO управляют одним вертикальным плечом транзисторов, а не диагональными. Это позволяет обеспечить надежный заряд бутстрепных конденсаторов, и все режимы управления ДПТ. А так у Вас возможен случай, когда при переходе в торможение конденсатор C2 или С3 может иметь заряд которого достаточно для открывания верхнего транзистора, а дальше все что угодно.

не совсем понял при чем тут заряд конденсатора, ведь затвор соединяется с истоком внутренней логикой драйвера, или я что-то не понимаю...

 

Огромное спасибо ВСЕМЪ ответившим!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Amper25
не совсем понял при чем тут заряд конденсатора, ведь затвор соединяется с истоком внутренней логикой драйвера, или я что-то не понимаю...

 

С2 и С3 используются для питания верхнего драйвера полевика. Для поддержания напряжения на C2 и C3 необходимо чтобы напряжение на Vs иногда периодически было около 0В, тогда открывается VD2 или VD3 и заряжает кондер.

Если этого не делать, то С2 или С3 постепенно разрядятся и не будут питать верхний драйвер. Соответственно управляемый полувик закроется.

 

Тоесть, проще говоря, эти драйверы предназначены для работы в режиме постоянного переключения. И вкл. надолго верхний полевик ими нельзя.

Кстати, при неправильном управлении, может происходить медленное выключение полевика, от которого он сгорает.

Share this post


Link to post
Share on other sites

SergeyVas

Для торможения может, целесообразнее применять тиристор или симистор.

да и двигателем на 120в можно примерно так упр., когда в сети действует один полупериод,

работает один тразистор и защитный диод другого , потом наоборот, когда нужно затормазить движок

импульс на симистор он откроется и будет открытый до полной остановки движка. желательно еще включить контроль состояния тиристора.

post-27923-1211907959_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

SergeyVas
sergey sva, а полевиками через что управлять?

Через оптроны?

+ питание для оптронов?

 

2 драйвера поставить, Hcpl316, питание можно однополярном +15в так же как и для ir2110.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A R T
Тоесть, проще говоря, эти драйверы предназначены для работы в режиме постоянного переключения. И вкл. надолго верхний полевик ими нельзя.

Кстати, при неправильном управлении, может происходить медленное выключение полевика, от которого он сгорает.

Не нашел в даташите ограничений по этому поводу, если не сложно, ткните носом, плиз...

да и двигателем на 120в можно примерно так упр., когда в сети действует один полупериод,

работает один тразистор и защитный диод другого , потом наоборот

боюсь, что в этом случае обмотка двигателя будет издавать сильный шум - для меня это критично... мы в первоначальной реализации работали без импусльсного регулятроа (DD1,VT1,L1...), шимили транзистором верхнего плеча, при этом движок "орал" так, что со стула сдувало. Пришлось делать отдельный регулятор - дроссель меньше шумит...

2 драйвера поставить, Hcpl316, питание можно однополярном +15в так же как и для ir2110.

почеу Hcpl316, почему не ir2110??? Посмотрел бегло инфу на Hcpl316... как я понял, основные отличия - наличие опторазвязки и пиковый ток вкл/выкл затвора ±3 А... Вроде ir справляется...

Share this post


Link to post
Share on other sites

rv3dll

причём тут верхние ключи они у него не сгорают

 

как раз всё и основано на том, что чтобы открыть верхний надо перед этим открыть нижний - зарядив ёмкость - он верхний не открывает - открыты и сгорают только нижние.

время про которое говорят действительно есть только оно достаточно большое - от конденсаторов питается ещё и внутренняя схема перехода на вольтодобавку.

 

для торможения можно и реле поставить - вот тебе и развязка

Share this post


Link to post
Share on other sites

yuri_d
С2 и С3 используются для питания верхнего драйвера полевика. Для поддержания напряжения на C2 и C3 необходимо чтобы напряжение на Vs иногда периодически было около 0В, тогда открывается VD2 или VD3 и заряжает кондер.

Если этого не делать, то С2 или С3 постепенно разрядятся и не будут питать верхний драйвер. Соответственно управляемый полувик закроется.

 

Тоесть, проще говоря, эти драйверы предназначены для работы в режиме постоянного переключения. И вкл. надолго верхний полевик ими нельзя.

Включение драйверов нестандартное. Полагаю, что у автора конденсаторы C2 и C3 заряжаются от отдельных обмоток обычного трансформатора. С2 от "1.1AC 8V", "1.2AC 8V", а С3 от "2.1AC 8V", "2.2AC 8V" (нижний левый угол схемы). Поэтому проблема, описанная выше, отсутствует.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A R T
причём тут верхние ключи они у него не сгорают

 

как раз всё и основано на том, что чтобы открыть верхний надо перед этим открыть нижний - зарядив ёмкость - он верхний не открывает - открыты и сгорают только нижние.

время про которое говорят действительно есть только оно достаточно большое - от конденсаторов питается ещё и внутренняя схема перехода на вольтодобавку.

горели как раз верхние плечи... Прошу прощения за не полную схему С2, С3 - запитаны от отдельных обмоток трансформатора...

Включение драйверов нестандартное. Полагаю, что у автора конденсаторы C2 и C3 заряжаются от отдельных обмоток обычного трансформатора. С2 от "1.1AC 8V", "1.2AC 8V", а С3 от "2.1AC 8V", "2.2AC 8V" (нижний левый угол схемы). Поэтому проблема, описанная выше, отсутствует.

Так все и есть...

Последовал Вашему совету - R9,11,14,15 включил последовательно с обмоткой двигателя. Погонял на торможение при макс. скорости - все в порядке... Выбросы напряжения на VS не более -0,8В. Похоже, проблема решена.

Еще раз спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.