DeXteR 0 11 июля, 2006 Опубликовано 11 июля, 2006 · Жалоба Добрый день Вчера купил новые транзисторы и прокладки из слюды заименил на резинки (Неокон если неошибся) После чего радиатор начал гдется =) Надеюсь что причина всетаки в тепле Слюда была очень толстая "При данных условиях и напряжении питания 120В (ваш аварийный случай) этот прибор может коммутировать 30 А." Уважаемый SmartRed. Поясните, пожалуйста, Ваше предположение. Оно только теоретическое или Вы на практике пробовали это? О какой частоте идет речь? Я это посчитал исходя из документации на прибор при условиях: температура кристалла 125, корпуса 60, напряжение 120 В, частота 50кГц, сопротивление в цепи затвора 10 Ом, работа в полумосте с такимже IGBT на индуктивную нагрузку. Насчет максимального импульсного тока - В датащитах на мосфеты с IR.ru видел вот что Iипм = D*Ic Тоесть импульс тока может быть больше чем максимальнодопустимый ток в 1/D раз D - скважность Это значение ограничено 160 амперами на 5 мкС Тоесть в конечном итоге теплом Есть еще один непонятный момент В датащите тепловое сопротивление падает с частотой Тоесть импульсы тепла легче рассеять Это действительно так ? Всем Спасибо De}{teR Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
alex2703 0 11 июля, 2006 Опубликовано 11 июля, 2006 · Жалоба "При данных условиях и напряжении питания 120В (ваш аварийный случай) этот прибор может коммутировать 30 А." Уважаемый SmartRed. Поясните, пожалуйста, Ваше предположение. Оно только теоретическое или Вы на практике пробовали это? О какой частоте идет речь? Я это посчитал исходя из документации на прибор при условиях: температура кристалла 125, корпуса 60, напряжение 120 В, частота 50кГц, сопротивление в цепи затвора 10 Ом, работа в полумосте с такимже IGBT на индуктивную нагрузку. Уважаемый SmartRed! Не могли бы Вы привести свой пример расчета для требуемых параметров - частоты, тока, напряжения. По моим соображениям - по графику зависимости тока нагрузки от частоты, получается, что при частоте 40кГц ток RMS за период может быть где-то ампер 8-9, т.е при скважности 0.5 - амплитудное значение - 16-18 ампер, тепература кристалла -125С, корпуса - 90С. Но ведь есть еще и ипульснный ток восстановления диода, которы пусть и протекает кратковременно, но его амплитуда большая. Нагрев будет еще больше. Тем более, в преобразователе будут, наверное, перегрузки. Их тоже нужно учитывать. Поэтому 1.5-2-кратный запас по току не помешает и даже необходим. И еще - производители трехфазных преобразователей для электроприводов не рекомендую перегревать радиаторы свыше 25-30С над окружающей средой. Это не совсем подходит под наш случай, но все же...Силовая электроника не терпит крайностей. Хотя, давайте обсуждать дальше. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DeXteR 0 12 июля, 2006 Опубликовано 12 июля, 2006 · Жалоба To alex2703 Я думаю что считать нужно потери А потом через тепловое сопротивление нагрев кристала Причем тепловое сопротивление радиатор - среда лучше определить экспериментально Считать сложно и точно наврядле получится Расчет подобных тепловых процессов приведен очень доступным языком в книжке Семенова импульсный ток зависит от среднего через скважность и ограничен для моего случая 160 амперами Конечно стоит сделать запас Всем спасибо за советы и общение De}{teR P.S. Пока у меня заработало все на 2 кВт Нужно на 3 Сейчас переделываю нагрузку и жду диодов на выход помощьнее Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
SmartRed 0 14 июля, 2006 Опубликовано 14 июля, 2006 · Жалоба "При данных условиях и напряжении питания 120В (ваш аварийный случай) этот прибор может коммутировать 30 А." Уважаемый SmartRed. Поясните, пожалуйста, Ваше предположение. Оно только теоретическое или Вы на практике пробовали это? О какой частоте идет речь? Я это посчитал исходя из документации на прибор при условиях: температура кристалла 125, корпуса 60, напряжение 120 В, частота 50кГц, сопротивление в цепи затвора 10 Ом, работа в полумосте с такимже IGBT на индуктивную нагрузку. Уважаемый SmartRed! Не могли бы Вы привести свой пример расчета для требуемых параметров - частоты, тока, напряжения. По моим соображениям - по графику зависимости тока нагрузки от частоты, получается, что при частоте 40кГц ток RMS за период может быть где-то ампер 8-9, т.е при скважности 0.5 - амплитудное значение - 16-18 ампер, тепература кристалла -125С, корпуса - 90С. Но ведь есть еще и ипульснный ток восстановления диода, которы пусть и протекает кратковременно, но его амплитуда большая. Нагрев будет еще больше. Тем более, в преобразователе будут, наверное, перегрузки. Их тоже нужно учитывать. Поэтому 1.5-2-кратный запас по току не помешает и даже необходим. И еще - производители трехфазных преобразователей для электроприводов не рекомендую перегревать радиаторы свыше 25-30С над окружающей средой. Это не совсем подходит под наш случай, но все же...Силовая электроника не терпит крайностей. Хотя, давайте обсуждать дальше. Сразу оговорюсь, что я отвечал на вопрос вопрошающего о максимальном коммутируемом токе, при котором может работать IGBT исходя из его требований. Вопросы защиты от перегрузок, т.е. однократные режимы а также выбор запаса по току это отдельная тема и я ее не затрагивал. Документация на IGBT у IR откровенно плохая. Даны только полные потери на переключение (сумма потерь на включение, восстановление диода и выключение) и нет параметров эквивалентной схемы замещения для моделирования температуры кристалла в импульсных режимах по которой построен рис. 6 для IRG4PC40UD, нет единообразия по предоставленным данным часть дана при 125 а часть при 150 градусах. Что такое грамотная дока смотрите например у Infineon и Eupec. Привожу пример расчета для интересующего вас случая. Имеем IRG4PC40UD на рис.1 дан график эффективного значения коммутируемого тока в зависимости от частоты при следующих условиях: температура кристалла - 125 (150 максимальная рабочая) температура радиатора (а не корпуса как вы написали) - 90 коэффициент заполнения 0.5 напряжение - 360 В еще сообщается что управление затвором 15В через 10 Ом и что потери на включение учитывают восстановление диода. Для частоты 40 кГц по рис.1 имеем порядка 8 А эфф. Амплитуда будет Io = 8 / sqrt(0.5) = 11.3 А средний ток Iavg = 11.3 * 0.5 = 5.65 А Посчитаем статику: По рис. 2 напряжение в открытом состоянии при нашем токе порядка 1.5 В. Статические потери: Pstat = 5.65 * 1.5 = 8.5 Вт Посчитаем динамику. Полная энергия переключения по рис. 11 при 480В питания и токе 11.3 А порядка 0.9 мДж. При 360 В энергия переключения будет (360/480) * 0.9 = 0.675 мДж. Потери на коммутацию: Psw = 40e3 * 0.675e-3 = 27 Вт. Таким образом общие потери составили Ptot = 27 + 8.48 = 35.5 Вт на рис. 1 заявлены общие потери 35 Вт. При таком качестве предоставления графической информации ошибка в 1.5% весьма сносна. Так как типовое тепловое сопротивление корпус радиатор порядка 0.24 град/Вт, температура корпуса будет: Tcase = 0.24 * 35.5 + 90 = 98.5 гр. Далее, чтемпература кристалла IGBT будет Tj = Tcase + Ptot * Rth jc =98.5 + 35.5*0.77 = 125.8 т.е. близко к истине. При построении графика рис.1 судя по всему не учтены потери в диоде. Однако вклад потерь в диоде на температуру корпуса небольшой, поряда 3 - 5 градусов. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DeXteR 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба TO SmartRed Очень странная у Вас методика расчета :) Вы берете радиатор из Датащита и постоянно пользуетесь графиком на Рис1 Судя по всему радиатор в устройстве по которому снимали Рис1 очень плох Действительно для такого радиатора допустимые токи транзистора довольно таки невелики Но ПОТЕНЦИАЛЬНО транзистор может рассеить 180 Вт а у Вас потери 35Вт Io = 8 / = 11.3 А Эту формулу я вообще непонимаю :blink: На сколька я знаю при токе прямоугольной форму со скважностью 0.5 действующие и средние значения тока равны Im*D = Im*0.5 sqrt(0.5) появляется на синусоидальных токах (биполярных) На данный момент устройство работающие на транзисторах IRG4PH50KD с радиатором и вентилятором спокойно качает мощьность 3.5 кВт от сети 220 В А по вашим расчетам для IRG4PH50KD (он намного медленее) через него на 50кГц можно пропускать ампера 2-3 Темпиратура радиатора - 44 гралуса Темпиратука корпуса - 55 градусов Кристалл - по расчетам - до 70 Тоесть теоретически можно и больше качнуть :) Практически попробывать немогу - транс нетянет А методика ПРАВИЛЬНАЯ расчета так и осталась загадкой :) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
SmartRed 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба TO SmartRed Очень странная у Вас методика расчета :) Вы берете радиатор из Датащита и постоянно пользуетесь графиком на Рис1 Судя по всему радиатор в устройстве по которому снимали Рис1 очень плох Действительно для такого радиатора допустимые токи транзистора довольно таки невелики Но ПОТЕНЦИАЛЬНО транзистор может рассеить 180 Вт а у Вас потери 35Вт Io = 8 / = 11.3 А Эту формулу я вообще непонимаю :blink: На сколька я знаю при токе прямоугольной форму со скважностью 0.5 действующие и средние значения тока равны Im*D = Im*0.5 sqrt(0.5) появляется на синусоидальных токах (биполярных) На данный момент устройство работающие на транзисторах IRG4PH50KD с радиатором и вентилятором спокойно качает мощьность 3.5 кВт от сети 220 В А по вашим расчетам для IRG4PH50KD (он намного медленее) через него на 50кГц можно пропускать ампера 2-3 Темпиратура радиатора - 44 гралуса Темпиратука корпуса - 55 градусов Кристалл - по расчетам - до 70 Тоесть теоретически можно и больше качнуть :) Практически попробывать немогу - транс нетянет А методика ПРАВИЛЬНАЯ расчета так и осталась загадкой :) Я не беру радиатор из даташита, а просто показываю, что мои расчеты соответствуют с какой то точностью тому что указано на рис. 1. Поэтому, для этого примера расчета все исходные данные я взял с этого графика. Если вы не поняли сути то объясню подробнее: Взяв коммутируемый ток, напряжение, частоту и температуру радиатора я показал, что потери и температура кристалла такиеже как указаны на рис. 1. Чтобы посчитать максимальный ток при известной температуре радиатора или корпуса нужно посчитать мощность потерь и температуру кристалла для нескольких значений тока и итерациями выйти на желаемую температуру кристалла. Выбор за вами какую макс. температуру кристалла закладывать, но уж всяко не больше максимально допустимой. Насчет расчета эффективного значения посоветую вам почитать учебник, если не поможет задавайте конкретные вопросы. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DeXteR 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба To SmartRed Я просто хотел сказать что темпиратура радиатора кристала и корпуса А также максимальный коммутируемый ток зависят от тепл. сопротивления радиатора И нельзя говорить Imax = 7 Ампер и все Думаю с водяным охлождением можно и 40 Комутировать :) Главное чтоб потери не привышали 180 Вт и тепловая системма успевала их рассеивать так чтоб темпиратура кристала была в допустимых пределах Так или нет ? По поводу формулы Io = 8 / sqrt(0.5) = 11.3 А Пожалуйста укажите литературу и страницу где эта формула применяется к прямоугольному однополярному току Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rod 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба По поводу формулы Io = 8 / sqrt(0.5) = 11.3 А Пожалуйста укажите литературу и страницу где эта формула применяется к прямоугольному однополярному току Извиняюсь, влез... По определению: "Действующее значение силы переменного тока - сила такого постоянного тока, при котором средняя мощность, выделяющаяся в проводнике в цепи переменного тока, равна мощности, выделяющейся в том же проводнике в цепи постоянного тока." прямоугольному... однополярному.... переменному.... - без разницы, принцип остается: одинаковое выделяемое количество тепла. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DeXteR 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба По поводу формулы Io = 8 / sqrt(0.5) = 11.3 А Пожалуйста укажите литературу и страницу где эта формула применяется к прямоугольному однополярному току Извиняюсь, влез... По определению: "Действующее значение силы переменного тока - сила такого постоянного тока, при котором средняя мощность, выделяющаяся в проводнике в цепи переменного тока, равна мощности, выделяющейся в том же проводнике в цепи постоянного тока." прямоугольному... однополярному.... переменному.... - без разницы, принцип остается: одинаковое выделяемое количество тепла. Все совершенно правильно После интегрирования (усреднения) получается I0 = Im / sqrt(0.5) для Синуса и I0 = Im*D для прямоугольников Или нетак ? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rod 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба Или нетак ? Тепло посчитайте.... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DeXteR 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба Или нетак ? Тепло посчитайте.... Считаем тепло Для эквивалентного постоянного тока Pt = I0*I0*R Для прямоугольного - тепло = средняя мощьность за период Pt = (1/T)*(Интегралл от 0 до Т)(i^2(t))*R dt = Tau/T*Im^2 *R = D*Im^2*R Приравняв и сократив получим I0 = D*Im "Это для прамоугольника однополярного Для синуса тоже можно но тригонометрии я непомню В конце концов там получим этот ваш корень из двух Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rod 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба Считаем тепло..... :( верно?... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DeXteR 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба Считаем тепло..... :( верно?... Виноват :blink: Провтыкал Теперь понял откуда у него эта формула Огромное спасибо за участие и наставления :) Есть в природе статья Колпакова про тепловой расчет каскадов на IGBT Никто невстречал в инете электронного варианта ??? З.Ы. Всем Спасибо за помощь и участие !!! Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rod 0 17 июля, 2006 Опубликовано 17 июля, 2006 · Жалоба Виноват :blink: Провтыкал По этому поводу есть классная "отмазка": "Виноват, вспылил, было не прав!" :a14: А вообще, это нормально. Не ошибается, кто ничего не делает... На себя удивляюсь: иногда та-а-акое... Главное - помягче,... не напирать, оставлять себе место для отступления. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sergey andrijanov 0 18 июля, 2006 Опубликовано 18 июля, 2006 · Жалоба из своего опыта если ток 55а то это при температуре 25 градусов 150 - 25-27 а вообще очень много написано http://www.irf.ru Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
