Помощь с драйвером мощного IGBT 1200v 200a

AlexSM · 12.02.2019, 11:50

Добрый день!

Требуется помощь с подбором или лучше с нормальной схемой драйвера и выходного каскада мощного IGBT для работы в моей системе в режиме прерывателя.

Силовой ключ в наличии такой: Fuji 1MBI200U4H-120L-50 (1200v 200a)
Функция: коммутация + (или -) 540 В после трехфазного выпрямителя, нагрузка индуктивная
Ток в системе - номинальный 90-100А, пиковый - 140 А
Частота коммутации - 100 Гц.

Управляющие сигналы - с ноги МК STM32 **отладочная плата discovery

Схем драйверов и каскадов (драйвер и выходной каскад почему-то считаю одним целым) пересмотрено много, но хотелось бы опираться на мнение опытного специалиста, от которого ожидается конкретно следующая поддержка:

1. предложение самой схемы драйвера и выходного каскада (со стандартными защитами - от КЗ, от слабого сигнала управления **здесь имеется в виду контроль уровня управляющего выходного сигнала на затвор ключа**)
2. ответы на пару моих глупых вопросов, которые у меня возникнут по ходу сборки драйвера.

Данная консультация, разумеется, на возмездной основе.

Буду рад Вашим предложениям.

Yuri222 · 12.02.2019, 12:06

Сообщение от AlexSM

Силовой ключ в наличии такой: Fuji 1MBI200U4H-120L-50 (1200v 200a)
Функция: коммутация + или - 540 В (после трехфазного выпрямителя), нагрузка индуктивная
Ток в системе - 90-100А

Частоту коммутации забыли указать.

mike-y-k · 12.02.2019, 13:03

AlexSM, а ток в системе это пик или номинал?
Неплохо бы увидеть здесь
- блок-схему Вашего управления
- схему выходного каскада
- временную диаграмму управляющего(их) импульса(ов)
- описание алгоритма оценки слабости сигнала управления

AlexSM · 12.02.2019, 18:52

Yuri222,
mike-y-k, спасибо за замечания, тему поправил

DmitriyVDN · 13.02.2019, 03:04

оно???????

Yuri222 · 13.02.2019, 11:07

Сообщение от DmitriyVDN

оно???????

Как по мне - слишком мощно, для ста герц. Может, даже лучше не слишком быстро переключать мощный ключ. При этом, конечно, за счет медленного переключения (в разумных пределах, конечно) он будет больше греться, но на 100 Гц это не так важно, зато не будет большого dI/dt.
Достаточно ИМХО какого-нибудь 2-амперного драйвера.
Ну а схему разводки проводников - да, можно позаимствовать из предложенного документа.

mike-y-k · 14.02.2019, 02:58

AlexSM, осталось нарисовать временные диаграммы управляющих импульсов и выходных параметров.
Датчик отказа драйвера делается на оптроне.
Датчик предельного тока на стандартном шунте 75mV 250A и компараторе с запиранием драйвера и сигналом контроллеру. Запирание лучше сделать на триггере со сбросом от МК, после N последовательных сбросов уходить в аварийный режим с индикацией ошибки.

alnikr · 14.02.2019, 09:42

Сообщение от AlexSM

Силовой ключ в наличии такой: Fuji 1MBI200U4H-120L-50 (1200v 200a)

Для IGBT c током до 200А вполне достаточно драйверов HCPL316J. На нём и защита от КЗ строится по уровню напряжения коллектор-эмиттер открытого транзистора. Но его лучше применять с использованием отрицательного запирающего затворного напряжения. Сейчас пользуем драйверы TLP5214 (не путать с TLP521-4) или их замену-аналог ACPL332 для урощения схем (не требуют отрицательного запирающего напряжения).

AlexSM · 14.02.2019, 21:31

Сообщение от mike-y-k

AlexSM, осталось нарисовать временные диаграммы управляющих импульсов и выходных параметров.
Датчик отказа драйвера делается на оптроне.
Датчик предельного тока на стандартном шунте 75mV 250A и компараторе с запиранием драйвера и сигналом контроллеру. Запирание лучше сделать на триггере со сбросом от МК, после N последовательных сбросов уходить в аварийный режим с индикацией ошибки.

Я полагал, что управляющие импульсы будут организованы (мной), когда появится понимание требований со стороны драйвера и выходного каскада.

Запрограммировать управляющие импульсы как раз проблемы не представляет. Важно собрать воедино схему: драйвер-выходной каскад-ключ.

И ещё хотел бы отметить, что решение этой задачи хотелось бы видеть не в форме советов (хотя за них благодарен), а в виде готовой схемы и готовности отвечать на вопросы в процесс сборки. Не бесплатно, разумеется.

alnikr · 15.02.2019, 10:32

Сообщение от AlexSM

а в виде готовой схемы

Хотите, чтобы Вам перерисовали ДатаШит или дали кусок собственной работающей схемы? Так Вы потом всё равно полезете в ДатаШит и будете анализировать предложенную схему на предмет соответствия первоисточнику.
Лучше поступить так: Вы рисуете свой прерыватель, блочками показывая неизвестные схемные решения и указав их режимы работы. А присутствующие здесь на эти блочки советуют схемы.