Beste
De bedoeling van deze opstelling is dat ik een continu regelbare AC resisiteve belasting bouw die bij 230 volt regelbaar is tussen 0 en 16 A. Aangezien de power-factor aan AC zijde zo goed als 1 moet zijn wil ik dit realiseren door een vorm van sine-wave dimming toe te passen op één weerstand. Aangezien in de meeste gevallen dit een H-brug vereist kwam ik op het idee om op deze belasting te gaan hakken in een DC netwerk. (basically wat je met een reotor doet, maar dan de digitaal aangestuurde versie zonder bewegende onderdelen)
Dit wil ik realiseren door de spanning gelijk te richten (niet afvlakken) en deze te hakken met één N-channel mosfet.
hiervoor gebruik ik volgende elektronische componenten:
MOSFET driver IR2113 (ik gebruik enkel de Low side driver)
MOSFET IRFP460 (zal verander worden naar een met een lagere RDson)
gate-weerstand = 330 ohm 15 ohm + diode
gatespanning : 12 V
PWM frequentie 15,6 kHz (dit ga ik nog verhogen wegens geluid )
bij een duty cycle van 39,2 % ziet mij PWM er zo uit:
(reeds opgelost d.m.v. verlagen weerstand en plaatsen diode)
Als ik de duty cycle nu verder begin op de drijven komt op een bepaald moment de gatespanning niet meer op 0, wat dus betekend dat de mosfet lichtjes gaat blijven geleiden. Ik vrees er dan voor dat hij bij die hoge duty cycles te warm zal worden.
Mijn vraag is nu: Hoe kan ik dit oplossen ?
mag mijn weerstand lager zijn dan 330 en dichter bij de 2 A die de driver maximaal aankan ? Of is het beter gebruik te maken van een fast discharge diode in parallel met de gateweerstand ?
hopelijk is het antwoord zo simpel als ik denk en kan ik dit snel oplossen
UPDATE [16/07 : 16u15] : straks zal ik hier verdere uitleg posten met de elektronische schema's want bij de eerste test merkte ik op mijn gezond net random spanningspieken tot 600 V. Ik vermoed dat het aan mijn vrijloopdiode ligt, maar straks meer hierover
UPDATE 2 [16/07] : onderstaand schema toont mijn het vermogenbord, links komt de netspanning binnen. Vervolgens gaat het naar klemmen waar dit wordt gelijkgericht en terug naar het vermogenbord gaat. Daarna is er de positieve en negatieve zijde, met aan de negatieve zijde de IRFP460 mosfet en net voor de 2 uitgaande klemmen een snelle diode om inductieve stromen te laten vloeien.
Onderstaande link naar schema:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/74666006/vermogenschema.png
Nu is mijn probleem als volgt: Bij het testen merkte ik dat er veel spanningspieken waren die soms opliepen tot over de 600 V aan AC zijde. Mijn eigen vermoeden gaat uit naar die vrijloopdiode (ik vermoed niet snel genoeg) , onderstaande scoopbeelden tonen : Spanning AC , Stroom AC en spanning DC
de 230 gemeten aan AC zijde (1/200)
Ziet er enorm grillig uit ik moet nog een filter plaatsen, maar dit lijkt totaal niet op mijn matlab simulatie) (werkelijk gemeten moet ik even berekenen want is via hall sensor met spanningsdeler)
(piek helemaal rechts in beeld)
Nu begin ik zelfs te twijfelen of het wel mogelijk is dit slecht met één mosfet en een vrijloopdiode te realiseren. Zou een snubber netwerkje hier zinvol zijn om over de diodes en de mosfet te plaatsen ? zo ja bestaan hier vuistregels voor ? Eventueel de diodebrug ook ultra fast recovery diodes gebruiken ?
Alvast bedankt