Перейти к содержанию
    

Однотактная схема индукционного подогрева. Проблема с надежностью.

Собрано поделие по мотивам индукционной плитки. Устройство должно подогревать металлические детали (сталь, алюминий) и часто работать вхолостую. Режим работы - квазирезонансный 48кГц (так кажется по-научному называется, включение IGBT в нуле коллекторного напряжения, форма напряжения на коллекторе - колоколообразная). Проблема - выход из строя IGBT, а иногда и драйвера! Причем IGBT погибает холодным (канифоль на корпусе не успевает расплавится). Думал пробой по превышению макс.допустимого Uкэ - посмотрел осциллографом, вроде нет, до придела далеко. Думал высоковольтные иголки - поставил конд-р в параллель к-э (на схеме синим цветом), разницы не заметил. Но почему вылетают драйверы? От чего еще надо защищаться?

post-21540-1292545172_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Всё же думаю, что колебательный выходной контур на холостом ходу имеет малые потери и возникающее на нём напряжение превышает предельное напряжение транзистора. Там ещё и ток работает не в фазе. Может сеть не стабильная (сварка, эксперименты,..) и кратковременные броски напряжения зашкаливают предел.

Что сделать: или в ручную подавать без нагрузки меньшее напряжение питания (Латр,...) или вводить автоматом обратную связь по напряжению от датчика контура и ограничивать напряжение тиристорами,...

Ну или как в микроволновке никогда не включать без нагрузки, "ставить хоть стакан с водой".

 

Вопрос на последок: у вас отказы при нагруженной печи или только в хх?

Изменено пользователем -Mike-

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В том-то и дело, что момент выхода из строя компонентов не могу отнести к холостому, ни к нагруженному режиму работы устройства. Размах к-э контролировал и при хх и при различных нагрузках. Конечно, при хх размах больше, но вольт 700-800. Выбирал компромиссные значения величин ШИМ и частоты при хх и нагрузке, чтобы IGBT включался при нуле (или близко к этому). Но в случае, если, если при какой-то нагрузке IGBT включился не в нуле, то он должен был бы нагреться, чего не наблюдалось.

Действительно, думаю о ОС по величине размаха Uкэ и регулировка этого размаха частотой, но надо бы быть уверенным, что именно он губит компоненты. Да и непонятно, почему драйверы вылетают.

Поясните, что Вы имели ввиду под "Там еще и ток работает не в фазе".

 

Проверил размах при нагрузке алюминиевыми деталями - размах больше, чем на хх (!). Возможно в этом причина. Устрою прогон - выясню.

Изменено пользователем sind-rom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Тут посмотрел характеристики транзистора и защитного диода.

Диод только-только начинает пробиваться при микротоке при 18В, а при 1 мА - 22...23В. У транзистора максимум 20В.

Может наведённое в импульсе напряжение на затворе превышает максимум? Это усугубляется, если далеко диод стоит или есть общий провод (провод от эмиттера и нуля затвора).

Я обычно стараюсь разнести проводники, к ноге (эмиттер) транзистора подпаиваиваю два (один - силовой, другой - управления). И ещё стоит прямо на затвор-эмиттер посадить керамику (разумную).

Проводники к драйверу пока (до выяснения ситуации) стоит проложить скруткой мин. длины, да и саму м/с чем-либо заэкранировать. Бережёного ...бережёт.

Вроде в пользу этой причины говорит и отказ драйвера.

 

Так, к слову, а сбоя частоты от управления не может быть?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Тут посмотрел характеристики транзистора и защитного диода.

Диод только-только начинает пробиваться при микротоке при 18В, а при 1 мА - 22...23В. У транзистора максимум 20В.

Да, Вы правы! И драйвер 16-ти вольтовый! TVS не верно выбран :) Надо менять, во всяком случае не повредит.

Но там же есть еще и 2 по 1N5819. Питание 12В. Разве они не скинут превышение в конденсатор питания?

А может еще и затвор к земле притянуть резистором килоом 5? Подсмотрел в схеме индукционной плитки.

Может наведённое в импульсе напряжение на затворе превышает максимум? Это усугубляется, если далеко диод стоит или есть общий провод (провод от эмиттера и нуля затвора).

TVS стоит на ногах IGBT. А что такое "нуль затвора"? Да, драйвер и IGBT гальванически связаны (см.схему).

 

Проводники к драйверу пока (до выяснения ситуации) стоит проложить скруткой мин. длины, да и саму м/с чем-либо заэкранировать. Бережёного ...бережёт.

Вроде в пользу этой причины говорит и отказ драйвера.

Так, к слову, а сбоя частоты от управления не может быть?

Тоже вариант, изначально были сбои управления от МК AVR ATtiny261 (он зависал). Но победил переразводкой сигнальной и силовой земель. После выхода из строя компонента МК продолжал функционировать (я для этого дела специально светодиодик моргать заставляю: завис - зАмер). Ок, проверю еще раз.

Изменено пользователем sind-rom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

TVS стоит на ногах IGBT. А что такое "нуль затвора"? Да, драйвер и IGBT гальванически связаны (см.схему).

Здесь я имел ввиду провод управления с нулевым потенциалом и силовой нулевой провод соединить вместе прямо на ноге эмиттера.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Здесь я имел ввиду провод управления с нулевым потенциалом и силовой нулевой провод соединить вместе прямо на ноге эмиттера.

Да, так и сделано.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Но почему вылетают драйверы? От чего еще надо защищаться?

От импульсов обратного напряжения. Отдельный диод не пробовали подключить?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

От импульсов обратного напряжения. Отдельный диод не пробовали подключить?

По цепи затвора? Думал нижний 1N5819 поможет. А если в цепи коллектора, то не пробовал, спасибо за совет.

Изменено пользователем sind-rom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Резистор в цепи затвора увеличить нельзя никак? Есть предположение, что Вы достигли максимума di/dt для данного варианта разводки пп.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Резистор в цепи затвора увеличить нельзя никак? Есть предположение, что Вы достигли максимума di/dt для данного варианта разводки пп.

В принципе можно по экспериментировать. Как я понимаю, di/dt проявляется как выбросы напряжения (поправьте меня, если я ошибаюсь). Подключал в целях подавления кон-р на к-э(на схеме синим), разницы нет. Выход из строя носит хаотичный характер.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В принципе можно по экспериментировать. Как я понимаю, di/dt проявляется как выбросы напряжения (поправьте меня, если я ошибаюсь).

Рассмотрим пока только цепь управления, т.к. выгорал и драйвер.

Там возможен такой вариант, что по эмиттеру пробежит "звон" и пробьет затвор. Т.е при включении, в идеале, в цепи управления мы греблей не огребем, при выключении - этим процессом мы не особенно можем управлять (мягкое выключение при КЗ - не в счет). Если бы что неправильно было вообще -давно уже сгорело бы при первом же выкл под током. :cranky:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Рассмотрим пока только цепь управления, т.к. выгорал и драйвер.

Там возможен такой вариант, что по эмиттеру пробежит "звон" и пробьет затвор. Т.е при включении, в идеале, в цепи управления мы греблей не огребем, при выключении - этим процессом мы не особенно можем управлять (мягкое выключение при КЗ - не в счет). Если бы что неправильно было вообще -давно уже сгорело бы при первом же выкл под током. :cranky:

Звон по эмиттеру - это увеличения потенциала силовой земли по отношению к земли сигнальной? Лечение - изменение топологии. Я Вас правильно понял? Видимо "звон" не давится TVS-ом, так как он не верно выбран (см.пред.пост.).

Все-таки не понял Вашу мысль. Так где же мы "огребаем греблей"?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Звон по эмиттеру - это увеличения потенциала силовой земли по отношению к земли сигнальной?

***

Так где же мы "огребаем греблей"?

Знал бы - сказал сразу. Как далеко нога PGND от эмиттера? Подключали ли Вы ее прямо к эмиттеру?

ЛАТРом пользовались для наладки на пониженном напряжении?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Знал бы - сказал сразу. Как далеко нога PGND от эмиттера? Подключали ли Вы ее прямо к эмиттеру?

ЛАТРом пользовались для наладки на пониженном напряжении?

Померял, 7 мм полигона меди. Извиняюсь, сейчас не могу привести разводку платы, но как смогу, размещу.

Да, напрямую к эмиттеру, а от туда полигоном( и на всякий случай, дополнительно проводом) на конд-р питания.

Я бы хотел уточнить про "звон эмиттера". Это повышение потенциала силовой земли по отношению к сигнальной? Я Вас правильно понимаю?

Изменено пользователем sind-rom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...