大家一起聊下IGBT的缓冲电路

LV.9

2010-07-08 15:00

@ayong168

你没测我的电压波形啊，我可以做到准谐振下还能有沈工的那种漂亮的矩形波，呵呵我的机子在业内温升算是很低的啦，同样的散热条件下可以比试

据闻你今晚请小冯吃饭阿.

你可以通知小冯,带100X和1000X的探头给你测试一下.

最近我在学用那个福禄克的示波表,可以测量谐波的.

LV.9

2010-07-08 15:02

@tmthb

理想的ZCS及ZVS谁都想,不过那是实验室里玩的,前几天我看过贴子加热铁到700度再高有些大师判就死形,有些人能够加热更高温和些人不能,这就是应用范围的认识

做感应加热,不光是对电路熟悉,关键还要对被加热金属的材料特性了解深入,才能做出优质的产品.

ayong168

LV.5

2010-07-08 15:07

@my.mai

据闻你今晚请小冯吃饭阿.你可以通知小冯,带100X和1000X的探头给你测试一下.最近我在学用那个福禄克的示波表,可以测量谐波的.

我买了高压探头，谐波我们以前是用专用EMC测试仪

LV.9

2010-07-08 15:11

@ayong168

我买了高压探头，谐波我们以前是用专用EMC测试仪

我们公司也有传导测试仪,不过是单相16A的.

LV.9

2010-07-08 15:30

@ayong168

你没测我的电压波形啊，我可以做到准谐振下还能有沈工的那种漂亮的矩形波，呵呵我的机子在业内温升算是很低的啦，同样的散热条件下可以比试

把电开水炉的UCE波形单独贴出，与电磁灶的跟踪方式不同，是工作在理想的ZVS、ZCS工作状态下。

ZV,ZCS ZV,ZCS

firefox886

LV.9

2010-07-08 18:41

@my.mai

沈工,你好.目前我们接触到的客户所用的方案,用输出变压器的屈指可数.当然了,15楼的波形是我所见过最差的一个了,呵呵.上次我的关于召开聚会的帖子,可惜无法成功召集并举办.

你接触的少，不代表别人没用！用输出变压器的厂家相当多！

LV.9

2010-07-10 11:22

@firefox886

你接触的少，不代表别人没用！用输出变压器的厂家相当多！

商用电磁炉,注塑机炮筒加热,铝模头加热,采用输出变压器的没几家.

论坛上经常出现的,我基本上都去现场看过了.

irex

LV.5

2010-07-10 12:29

首先我門須先了解IGBT CE 尖脈衝怎樣產生
他的產生是因為諧振沒與IGBT控制同步,造成諧振網能量返回產生
這根圖上振鈴現象又是二件事情
振鈴是因為 IGBT CE 吸收電容一次無法被吸收而造成
形成原因是吸收電容材料能量電子流動與 IGBT 矽膜塊共振造成
這最容易發生在CMOS數位電路可以看到
解決 IGBT CE 上脈衝, 如果頻率無法完全與諧震相同,那就必須用電容
這電容頻率響應必須高, 我門使用是創格0.01 / 1200V 黃色電容
解決振鈴那要使用電阻, 如果覺得電阻負擔那可以使用 V set 高的 IGBT 比如60N100
IGBT CE 電壓還有一問題要注意
IGBT 控制頻率比諧振高, IGBT CE脈衝電壓最多就是 1/2 VCC
但是如果頻率比諧振低, IGBT CE脈衝電壓最高會達 3倍 VCC
這必須注意
至於用哪電路得看實際應用
我門經驗是簡化大於一切, 所以我門直接用 "創格電容"
底下是我們實際照片 15KW KPM 模板

LV.9

2010-07-10 13:38

@irex

首先我門須先了解IGBTCE尖脈衝怎樣產生他的產生是因為諧振沒與IGBT控制同步,造成諧振網能量返回產生這根圖上振鈴現象又是二件事情振鈴是因為IGBTCE吸收電容一次無法被吸收而造成形成原因是吸收電容材料能量電子流動與IGBT矽膜塊共振造成這最容易發生在CMOS數位電路可以看到解決IGBTCE上脈衝,如果頻率無法完全與諧震相同,那就必須用電容這電容頻率響應必須高, 我門使用是創格0.01/1200V黃色電容解決振鈴那要使用電阻,如果覺得電阻負擔那可以使用Vset高的IGBT比如60N100IGBTCE電壓還有一問題要注意IGBT控制頻率比諧振高,IGBTCE脈衝電壓最多就是1/2VCC但是如果頻率比諧振低,IGBTCE脈衝電壓最高會達 3倍VCC這必須注意至於用哪電路得看實際應用我門經驗是簡化大於一切,所以我門直接用 "創格電容"底下是我們實際照片15KWKPM模板[图片]

感谢刘工支持.

很多时候,同样规格的吸收电容器,放在某些客户的机芯板上,吸收电容器温升很低.

但很多时候,放在某些客户的机芯板上,吸收电容器温升很高,甚至出现膨胀鼓起现象.

这不能说明本司的电容器质量差.遇到这样的情况,最好的做法是测量波形,特别设计电容器.

当然,电路如果能调整一下,那么是最好的事情.

wangyouping

LV.4

2010-07-10 13:39

@irex

首先我門須先了解IGBTCE尖脈衝怎樣產生他的產生是因為諧振沒與IGBT控制同步,造成諧振網能量返回產生這根圖上振鈴現象又是二件事情振鈴是因為IGBTCE吸收電容一次無法被吸收而造成形成原因是吸收電容材料能量電子流動與IGBT矽膜塊共振造成這最容易發生在CMOS數位電路可以看到解決IGBTCE上脈衝,如果頻率無法完全與諧震相同,那就必須用電容這電容頻率響應必須高, 我門使用是創格0.01/1200V黃色電容解決振鈴那要使用電阻,如果覺得電阻負擔那可以使用Vset高的IGBT比如60N100IGBTCE電壓還有一問題要注意IGBT控制頻率比諧振高,IGBTCE脈衝電壓最多就是1/2VCC但是如果頻率比諧振低,IGBTCE脈衝電壓最高會達 3倍VCC這必須注意至於用哪電路得看實際應用我門經驗是簡化大於一切,所以我門直接用 "創格電容"底下是我們實際照片15KWKPM模板[图片]

请吃饭我报道。

mzgmzg

LV.4

2010-07-10 14:22

@wangyouping

请吃饭我报道。[图片]

阿勇请吃饭啊！我也报个到！

zhouboak

LV.8

2010-07-16 16:10

@mzgmzg

阿勇请吃饭啊！我也报个到！

WSR101 10-50KW电磁加热专用IGBT驱动器

liyachenvv

LV.3

2010-07-30 11:45

@irex

首先我門須先了解IGBTCE尖脈衝怎樣產生他的產生是因為諧振沒與IGBT控制同步,造成諧振網能量返回產生這根圖上振鈴現象又是二件事情振鈴是因為IGBTCE吸收電容一次無法被吸收而造成形成原因是吸收電容材料能量電子流動與IGBT矽膜塊共振造成這最容易發生在CMOS數位電路可以看到解決IGBTCE上脈衝,如果頻率無法完全與諧震相同,那就必須用電容這電容頻率響應必須高, 我門使用是創格0.01/1200V黃色電容解決振鈴那要使用電阻,如果覺得電阻負擔那可以使用Vset高的IGBT比如60N100IGBTCE電壓還有一問題要注意IGBT控制頻率比諧振高,IGBTCE脈衝電壓最多就是1/2VCC但是如果頻率比諧振低,IGBTCE脈衝電壓最高會達 3倍VCC這必須注意至於用哪電路得看實際應用我門經驗是簡化大於一切,所以我門直接用 "創格電容"底下是我們實際照片15KWKPM模板[图片]

果然解释很详细.

changshenhu

LV.4

2010-07-30 14:40

@irex

首先我門須先了解IGBTCE尖脈衝怎樣產生他的產生是因為諧振沒與IGBT控制同步,造成諧振網能量返回產生這根圖上振鈴現象又是二件事情振鈴是因為IGBTCE吸收電容一次無法被吸收而造成形成原因是吸收電容材料能量電子流動與IGBT矽膜塊共振造成這最容易發生在CMOS數位電路可以看到解決IGBTCE上脈衝,如果頻率無法完全與諧震相同,那就必須用電容這電容頻率響應必須高, 我門使用是創格0.01/1200V黃色電容解決振鈴那要使用電阻,如果覺得電阻負擔那可以使用Vset高的IGBT比如60N100IGBTCE電壓還有一問題要注意IGBT控制頻率比諧振高,IGBTCE脈衝電壓最多就是1/2VCC但是如果頻率比諧振低,IGBTCE脈衝電壓最高會達 3倍VCC這必須注意至於用哪電路得看實際應用我門經驗是簡化大於一切,所以我門直接用 "創格電容"底下是我們實際照片15KWKPM模板[图片]

看板子是三相半桥，并联IGBT，能到30KW吗

firefox886

LV.9

2010-07-30 17:32

@my.mai

呵呵,我测量的是用安捷伦4通道,价值6万RMB的示波器,加100X的探头,直接挂在CE端测量的.很多低档次的示波器,根本测量出来的就是非常平滑的方波,没任何瑕疵的,呵呵.我在同一个机子上,用泰克的1002示波器就测量过.波形漂亮的很.重复一次,是测量CE端,而不是驱动GE端.业内很多人的机子我都测量过呵呵.欢迎大家都把自己机子的CE波形发上来看看吧. [图片]

你指的那个地方厚是因为滤波不好！

aw021

LV.4

2010-08-05 10:53

@my.mai

我习惯把它叫做IGBT单臂吸收电路.并接在IGBT的正极和负极的则叫做母线吸收.目的在于IGBT关断时,线圈盘产生的尖峰高压转移到C两端,保护IGBT,防止电压击穿.[图片] [图片]

你的这个波形太不好了，振铃效应太严重，IGBT的发热量要大。

原因有：1.滤波电容太小或安装的位置不合适。

2.吸收回路设计或元件选型不对。

3.干扰产生过大，主要是线路和前级的干扰。

看看我的机器波形：

igbt8_com

LV.2

2014-04-03 15:04

首先要知道缓冲电路吸收电容的目的，是为了吸收IGBT的尖峰电压，由于IGBT主回路母排有杂散电感存在，当关断IGBT的时候，集电极-发射极电流会快速下降，电感的特性是电流不能瞬变，会产生感应电动势，形成尖峰电压:

IGBT的开关特性虽然可以调整驱动参数微调，但改变不大，最根本的还是要想办法改善换流回路的杂散电感。

详情可参阅文章：IGBT尖峰电压吸收电容http://www.igbt8.com/il/89.html以及IGBT模块低杂散电感叠层母排设计

LV.9

2014-04-05 09:41

@ayong168

你没测我的电压波形啊，我可以做到准谐振下还能有沈工的那种漂亮的矩形波，呵呵我的机子在业内温升算是很低的啦，同样的散热条件下可以比试

我的波形就是在谐振状态下的波形，越是接近谐振点波形越好，偏离谐振点，电流有了硬关断，如果设计不佳，各种问题就暴露出来了。

LV.4

2014-11-18 14:25

@zhouboak

[图片] WSR10110-50KW电磁加热专用IGBT驱动器

请问哪里有得销售？

LV.4

2014-11-18 16:44

@ayong168

RC在这里不应该叫缓冲，这是吸收和阻尼之用，缓冲是指软启动，但是大家注意，并不是开机时电流的缓慢上升就叫做软启动

请问，怎样才是真正的软启动呢？

LV.9

2014-11-18 20:18

@hero0765

请问，怎样才是真正的软启动呢？

软起动与软开关的定义是不一样的。

以调频调功为例子：例如一个12KW的机子，三相额定电流在18A以上，若开机时电流较小，例如在3到5A，慢慢地上升到额定最大电流，这样称为软起动。当然在此过程中电压始终是ZVS 状态，电流是非ZCS状态，电流直到额定最大功率时才可能到达ZCS工作状态。

由此，软起动在负载突变，电源电压突变，电源瞬间断电后再来电，功率快速切换跳变等，都要有软起动来配合，才能让主电路不受电流冲击而更安全可靠地工作。

LV.4

2014-11-20 17:27

@igbtsy

软起动与软开关的定义是不一样的。以调频调功为例子：例如一个12KW的机子，三相额定电流在18A以上，若开机时电流较小，例如在3到5A，慢慢地上升到额定最大电流，这样称为软起动。当然在此过程中电压始终是ZVS状态，电流是非ZCS状态，电流直到额定最大功率时才可能到达ZCS工作状态。由此，软起动在负载突变，电源电压突变，电源瞬间断电后再来电，功率快速切换跳变等，都要有软起动来配合，才能让主电路不受电流冲击而更安全可靠地工作。

图上为三相供电，功率在4KW, 调频调功控制，黄色信号，为上桥臂的谐振电感与电容间的电压信号，也就是下桥臂的IGBT的CE两端的电压信号；蓝色信号为为放置在上桥臂的IGBT的电流信号, 现在这种状态为功率稳定在4KW的时候，可以看到IGBT的开通满足ZCS，但是IGBT的关闭却不满足ZCS。

你说：“电压始终是ZVS状态，电流是ZCS状态“，那我目前这个状态都满足吗？

LV.9

2014-11-20 19:09

@hero0765

[图片]图上为三相供电，功率在4KW,调频调功控制，黄色信号，为上桥臂的谐振电感与电容间的电压信号，也就是下桥臂的IGBT的CE两端的电压信号；蓝色信号为为放置在上桥臂的IGBT的电流信号,现在这种状态为功率稳定在4KW的时候，可以看到IGBT的开通满足ZCS，但是IGBT的关闭却不满足ZCS。你说：“电压始终是ZVS状态，电流是ZCS状态“，那我目前这个状态都满足吗？

你没有工作在谐振点，电流相位迟后较多，电流相位迟后大约在45度到60度之间接，所以电流是硬关断的。

如果你现在是工作在最大功率下，那你机子的热效率肯定是较低的。

如果工作在谐振点，你现在机子可以出大约9KW的功率，可见给你压掉了5KW的功率，相当于你开车用四档在爬坡，靠轰油门硬爬坡，内耗大、效率低。

LV.4

2014-11-21 08:54

@igbtsy

你没有工作在谐振点，电流相位迟后较多，电流相位迟后大约在45度到60度之间接，所以电流是硬关断的。如果你现在是工作在最大功率下，那你机子的热效率肯定是较低的。如果工作在谐振点，你现在机子可以出大约9KW的功率，可见给你压掉了5KW的功率，相当于你开车用四档在爬坡，靠轰油门硬爬坡，内耗大、效率低。

我的参数为，上下谐振电容分别为3个0.1uF电容，线盘为175uH，那么谐振频率就为， 1/2pi LC 的根號 = 1/2*3.14*根號175uH*0..6uF = 15.5K。

我也想把IGBT的开关频率工作在谐振频率。但是这个机子的电路，好像做不到。因为不同频率是对应不同的功率值，例如：1500W，开关频率为32K,2000W，开关频率为28K，3000W，开关频率为24.8K，4000W，开关频率为23.4K，5000W，开关频率为22.7K。无论工作功率为多大，机子都是处在电流硬关断。

所以我要输出不同的功率值，那怎么可以让IGBT的开关频率维持在一个谐振频率呢？

LV.9

2014-11-21 13:52

@hero0765

我的参数为，上下谐振电容分别为3个0.1uF电容，线盘为175uH，那么谐振频率就为， 1/2piLC的根號=1/2*3.14*根號175uH*0..6uF=15.5K。我也想把IGBT的开关频率工作在谐振频率。但是这个机子的电路，好像做不到。因为不同频率是对应不同的功率值，例如：1500W，开关频率为32K,2000W，开关频率为28K，3000W，开关频率为24.8K，4000W，开关频率为23.4K，5000W，开关频率为22.7K。无论工作功率为多大，机子都是处在电流硬关断。所以我要输出不同的功率值，那怎么可以让IGBT的开关频率维持在一个谐振频率呢？

要在不同的功率下都在谐振点上工作，最好的办法是用变压器匹配，切换变压器抽头，商用电磁灶也有用这种方式调功的，至今还有厂家在这样生产。在每一个调功档位上都是工作在谐振点上。

LV.4

2014-11-21 16:12

@igbtsy

按你这么说，你们的机器只能输出一个档位的功率吗？我看到，如果在整流桥后加入一个DC/DC的斩波器，用于调整整流后的电压，然后让IGBT的开关频率一直工作在谐振频率，通过调整前级的斩波器而获得不同的功率。那这样就不是调频调功，而是调幅调功了。而且，即使这样做，还是不能ZCS关断。

LV.9

2014-11-21 20:36

@hero0765

你还没有看懂，切换变压器抽头的方法，有几个抽头就有几个档位调功，当然在每二个抽头间仍可用调频调功，这样做的好处我不再多说了，你自己去体会。这是某公司的一款电磁灶上用的。

《在整流桥后加入一个DC/DC的斩波器》。那是一个硬开关，你把热量损耗转换到那地方去了。是没有改变效率而多用器件的方法，是不可取的。

这是电磁感应式电开水炉功率管上的UCE波形，采用UCE波形跟踪的方法进行频率跟踪，是工作在理想的ZVS、ZCS状态下，电压、电流波形与教科书中理想的波形完全一样。红皮列车上的电磁感应式电开水炉就是这种方式工作的，高铁动车上也是这个。请放大看29贴的波形。

LV.4

2014-11-22 13:39

@igbtsy

你还没有看懂，切换变压器抽头的方法，有几个抽头就有几个档位调功，当然在每二个抽头间仍可用调频调功，这样做的好处我不再多说了，你自己去体会。这是某公司的一款电磁灶上用的。《在整流桥后加入一个DC/DC的斩波器》。那是一个硬开关，你把热量损耗转换到那地方去了。是没有改变效率而多用器件的方法，是不可取的。这是电磁感应式电开水炉功率管上的UCE波形，采用UCE波形跟踪的方法进行频率跟踪，是工作在理想的ZVS、ZCS状态下，电压、电流波形与教科书中理想的波形完全一样。红皮列车上的电磁感应式电开水炉就是这种方式工作的，高铁动车上也是这个。请放大看29贴的波形。

谢谢你的解答。我还有一个问题，在半桥中如何确定谐振频率。在单管方案中，我们通过同步电路，使IGBT的开关频率自动工作在谐振频率，即使更换线盘，锅具，谐振电容。这个谐振频率的输出不需要软件去输出。而在半桥中，我的调频调功，是通过我的单片机控制的，半桥中的谐振频率是通过我事先计算谐振电容，谐振电感的参数，然后写程序输出的，但如果换了线盘参量，或者谐振电容参数，或者由于温度变化，加热的材料的电感量发生变化，那么我事先设定的频率就有差错了。请问半桥中，应该怎么追踪这个随时变化的谐振点呢？谐振频率会有什么的现象，例如，阻抗最小？电流最大？那么当发现这个阀值发生变化，就重新设定开关频率？而通过CD4046进行相位锁定，只是把电流信号的相位与IGBT的驱动信号的相位，它们之间的相位差进行一个锁定而已。