IGBT opgeblazen oorzaak?

Ik mis ergens een spoel?

Ik neem aan dat je die module op een of andere manier op de plek van die schakelaar aansluit, kun je dat eens tekenen?

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op woensdag 24 februari 2016 20:51:09 (42%)

Sorry de spoel ben ik vergeten te tekenen.
Hieronder het correcte schema.

De schakelaar is eigenlijk een IGBT die ik voor een eevoud als een schakelaar getekend heb.
Dus in de IGBT module zit een bruggelijkrichter, een chopper en 6 IGBT voor een inverter maar die laatste worden niet gebruikt voor de test.
Hieronder zie je de aangepaste tekening, het kader vormt de IGBT module.

Heb je de gates van de andere IGBTs los laten hangen?

Dat hoort eigenlijk ook in de tekening te staan, ik zie nu dat mijn vraag daarnaar wel heel onduidelijk is... Maar ik bedoel dus te vragen om de IGBT module met individuele IGBT's gewoon uitgetekend en van alle pennummers waar ze op aangesloten zijn.

Een losse gate zoals SparkyGSX zegt, klinkt opzich best wel als iets dat voor problemen kan zorgen al zie ik nog niet helemaal voor me dat de boel dan in sluiting gaat (afhankelijk van hoe wat aangesloten is).

Volgens mijn gevoel heb je die module verkeerd aangesloten.

Serieus, verwacht je echt een antwoord met zo'n simpel schema?

@maartenbakker: met zwevende gates kunnen IGBT's en MOSFETs gemakkelijk in geleiding gaan, zeker als er in de buurt nog geschakeld wordt. Als je 1 IGBT schakelt en de gate van de andere IGBT in de halve brug laat zweven, weet je zeker dat je die via de Miller capaciteit ook aanzet. Het is niet voor niets dat het bij grote IGBT's gebruikelijk is om de gates negatief te trekken als je ze uitzet, om de marge voor de stroom door de Miller capaciteit groter te maken.

Maar die 6 igbt's zijn nergens aangesloten op zijn tekening, dat kan de oorzaak niet zijn.

Plaats eens een compleet schema! En wat voor drivers/driver gebruik je, of heb je zelf een driver gemaakt?

Dus in de IGBT module zit een bruggelijkrichter, een chopper en 6 IGBT voor een inverter maar die laatste worden niet gebruikt voor de test.

En wat bedoel je hier mee, je hebt alleen de bruggelijkrichter gebruikt en de enkele IBGT? En van de inverter trap niets?

Wanneer ik de drivers inschakelde was er een doffe knal.

En wat bedoel je hier mee, als je alleen de enkele IGBT gebruikt hebt, heb je alleen één driver nodig en geen meerdere drivers. Dus hoe zit dat?

Een duty cicle van 50 % is foute boel. Grote kans datop een gegeven moment alles in geleiding was. In depraktijk mag dit nooit meerdan 40 a 42 % zijn.

Nou dat is nieuw voor mij! Heb verschillende regelingen gemaakt via pwm, en die kan je gewoon van 0 tot 100% regelen.

Of doel je op de brug, maar die wordt niet gebruikt volgens de TS.

Ik zal wat duidelijker zijn, mijn excuses
Ik heb dus een opstelling gelijkrichter->buck converter->inverter.
de gelijkrichter en buck converter zitten op 1 IGBT module.
De inverter op een andere module. Dus ik heb 2 IGBT modules.
Beide IGTB worden gestuurd door deze drive : https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikro…
die gemonteerd is op dit adapterboard : https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikro…
Iedere Drive kan 2 igbt's schakelen, dus ik gebruik bij de buck 1 drive, en ik sluit maar 1 gate aan. Bij de inverter heb ik 3 drives, waarbij ik per drive 2 gates aansluit (6 IGBT's).
Op het adapterboard zitten de gate weerstanden.
De IGBT module is gemonteerd op een dynamic test board van semikron. Daarvan heb ik er dus ook 2 voor de de gelijkrichter/buck en één voor de inverter, dit bord brengt de klemmen van de module naar buiten en je kan er ook condensatoren op solderen om de rimpel af te vlakken.

De condensatoren die bij de buck horen zitten echter op het dynamic test board van de inverter. Ik wou enkel de buck converter testen dus heb ik de IGBT modudule van de inverter gedemonteerd en de drives afgekoppeld zodat er enkel nog condensatoren op het dynamic test board van de inverter staan. In bijlage vind je de datasheet van het dynamic test board

Data sheet testplatine by SEMIKRON.pdf

Voor de test heb ik de buck onbelast getest en daar sloeg de IGBT niet door. Dus ik denk niet dat het probleem ligt bij de verbindingen.
Ik heb nu wel gezien dat de diode doorgeslagen is.
Ik vermoed nu dat eerst de diode doorgeslagen is en nadien de IGBT.
Volgende diode werd gebruikt de 5408 http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/329396/CHENG-YI/IN5408…
Zou de diode de oorzaak kunnen zijn? als die doorslaat heb je natuurlijk kortsluiting. De diode kan tegen een tegengestelde spanning van 1000V en 3A geleiden. Kan het zijn dat de diode te 'traag' is? In de datasheet staat een opmerking bij maximum ratings single phase, halve wave, 60hz.
Willen ze hier meer zeggen dat de waarden in de datasheet enkel gelden bij 60hz?

Trouwens aan de gelijkrichter en buck converter werden de gates aan een weerstand aangesloten.

Zonder compleet schema en hoe je het geheel aanstuurt blijft het koffiedik kijken natuurlijk.

Op 25 februari 2016 09:02:09 schreef MGP:
Maar die 6 igbt's zijn nergens aangesloten op zijn tekening, dat kan de oorzaak niet zijn.

het ligt nogal voor de hand dat dit 3 halve bruggen en de gelijkrichter allemaal parallel staan op de DC bus. Dat de TS zijn tekening niet op orde heeft betekend niet dat die interne verbinding er niet is.

Trouwens aan de gelijkrichter en buck converter werden de gates aan een weerstand aangesloten

Nee dat maakt het duidelijker! Samen aan één weerstand? Waar zat de andere kant van die weerstand aan vast dan?

Op 25 februari 2016 11:06:32 schreef SparkyGSX:
het ligt nogal voor de hand dat dit 3 halve bruggen en de gelijkrichter allemaal parallel staan op de DC bus. Dat de TS zijn tekening niet op orde heeft betekend niet dat die interne verbinding er niet is.

Nee, die liggen intern niet aan elkaar, die zijn wel extern verbonden op dat testbordje.
De tekening in de datasheet is juist.

edit: ik heb hier een SKiiP82ANB15 en eerst dacht ik dat ook maar de uitvoering is zoals in de datasheet.

Maar als hij dat testbordje gebruikt heeft dan is uw uitleg wel correct, de gates moeten bij een test juist aangesloten zijn.

Op 25 februari 2016 11:00:30 schreef Lambiek:
Zonder compleet schema en hoe je het geheel aanstuurt blijft het koffiedik kijken natuurlijk.

Heel juist, als wij alle pdf's moeten samenleggen om uit te zoeken hoe alles in elkaar zit heb je weinig kans op een gedegen antwoord, al schrijf je nog bladzijden vol.
Een schema is beter dan 1000 woorden.

Op 25 februari 2016 10:12:13 schreef gihlutax:
Ik zal wat duidelijker zijn, mijn excuses

En wanneer ga je daarmee beginnen dan? Over 6 topicpagina's? Over een jaar? Na je pensioenering?

Kom nou eerst eens met een volledig schema, en geef daarop aan wat je nu in een lap tekst probeert uit te leggen. Dus welke diode doorgeslagen is, waar welke weerstand zit, enz.

P.S. De grap daarvan is, dat de kans nog best groot is dat je na het tekenen van het volledige schema zelf ook al een sterk vermoeden hebt waar het fout is gegaan. Weet je meteen hoe belangrijk het is om al voor jezelf dingen overzichtelijk te hebben, never mind voor anderen.

Op pagina 13 van de driver datasheet staat specifiek waar die diode aan moet voldoen; je hebt een diode nodig met een korte reverse recovery tijd, en jij zet daar een "general purpose silicon rectifier" neer. Wat had je verwacht dat er zou gebeuren dan?

Als je de gates van de overige IGBT's hebt laten zweven, is dat ook absoluut fout.

Zou het niet verstandig zijn om iets kleiner te beginnen, of toch op zijn minst een dergelijke constructie op een lagere spanning te testen, met een labvoeding die maximale stroom begrenst, of toch minimaal een gloeilamp in serie of zo?

Ja, het gaat je anders een flinke duit aan componenten kosten. En de semikron componenten zijn niet goedkoop, buiten dat het zonde is van het spul.

Ik heb eindelijk de schema's.

Ik zal beginnen bij het begin Er komt een voeding toe 3x320V op de eerste miniskiip(miniskiip1). Deze komt aan op L1,L2,L3. Deze wordt gelijkgericht door de bruggelijkrichter zoals je kunt zien op de datasheet van de miniskiip.

Bij de eerste miniskiip wordt maar 1 IGBT gestuurd. de brakechopper. Er is dus maar 1 driver en 1 adapter board. De gates van de andere IGBT zijn met een weerstand verbonden.
De gelijkgerichte spanning komt op rect+ en rect-. Rect+ is intern verbonden aan DC+ en wordt via klem DC+ naar buiten gebracht. Dit kan je zien op het schema van de testplatine van Semikron. Er is een brugje gelegd tussen B en DC+ omdat de interne diode verkeerd gepolariseerd is. Zo is de collecter rechtstreeks verbonden met DC+. De Emittor is verbonden met DC-. Tussen rect- en DC- is de diode verbonden die hoort bij de buck converter. Deze die bij de test is doorgeslaan en die nu zal vervangen worden door een hyperfast diode http://www.farnell.com/datasheets/1776989.pdf. De kathode is dus verbonden aan DC- zoals je ziet op het schema(diode V1). Aan de DC- is ook de spoel verbonden die dus ook hoort bij de buck converter.
Verder zijn de capaciteiten en de weerstanden niet op het dynamic test board gesoldeerd bij het 1e dynamic test board, want ik wil een buck converter en deze moeten dus achter de spoel komen.

Nu wordt de verbinding gelegd naar het 2e dynamic test board waar de 2e miniskiip op zit. Er gaat een draad van de spoel naar de DC+ en DC- wordt verbonden met de anode van de powerdiode, dus met RECT- van het eerste dynamic test board. Hier bij het 2e dynamic test board zijn de capaciteiten die de rimpel verkleinen wel gesoldeerd.
Hier zijn er drie drivers en drie adapterboards aangesloten, want de 6 IGBT's van de inverter worden gebruikt. Volgens mij is het hier niet nodig om een weerstand aan de gate van de brake chopper aan te sluiten want er is een diode aan de collector. Verder heb je nog de U,V en W klem daar moet een er een wisselspanning uitkomen die in de toekomst een BLDC motor zal voeden.

De enige oorzaak die ik zie is volgens mij die diode van de buck converter die te licht was en dus doorsloeg en zo kortsluiting maakte waardoor de stroom door IGBT te hoog werd.
Verder vraag ik mij af hoe die precharge weerstand werkt? Dit is niet duidelijk in de datasheet. Ik weet wat de bedoeling is van een precharge link (om piekstroom te vermijden bij het inschakelen), maar moet deze dan extern geschakeld worden?
Of kan deze enkel gebruikt worden als de bruggelijkrichter ook gebruikt wordt van het 2e dynamic test board?

Volgens mij heeft de diode daar geen schuld aan maar dat schema zeg weinig over de opzet van uw schakeling.

Hoe zit het met de GND van die drivers?

Op 2 maart 2016 18:01:49 schreef gihlutax:
De gates van de andere IGBT zijn met een weerstand verbonden.

Wat bedoel je daarmee?

edit hieronder, een 1N5408 !?! dat is mij ontsnapt en dat is erom vragen

[Bericht gewijzigd door MGP op woensdag 2 maart 2016 19:32:19 (11%)

In elk geval is een 1N5408 niet geschikt boven 120Hz.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op woensdag 2 maart 2016 19:21:39 (66%)

Verbonden waarmee?

Waar is die hele buck converter eigenlijk voor nodig? Gewoonlijk is een enkele module voldoende voor een motordrive.

Op 2 maart 2016 18:52:23 schreef MGP:
Volgens mij heeft de diode daar geen schuld aan maar dat schema zeg weinig over de opzet van uw schakeling.

Hoe zit het met de GND van die drivers?

[...]
Wat bedoel je daarmee?

edit hieronder, een 1N5408 !?! dat is mij ontsnapt en dat is erom vragen

De bedoeling is om een BLDC motor te regelen in toerental, door de frequentie aan te passen mbv de inverter. De buck converter is om de DC tussenkringspanning te regelen.

De GND van de drivers is momenteel verbonden met de ground van een regelbare spanningsbron. De stuursignalen van de drivers komen van CRIO van national instruments. En er wordt een levelshifter gebruikt om de signalen in spanning te verhogen.

Bij de eerste miniskiip worden de 6 IGBT's van de inverter niet gebruikt om geen zwevende gates te hebben zijn er weerstanden aangesloten zodat die zeker niet in geleiding gaan, deze weerstanden staan ook op het schema van de miniskiip1 getekend

Op 2 maart 2016 20:19:21 schreef gihlutax:
De buck converter is om de DC tussenkringspanning te regelen.

Dat is wat Sparky probeert te zeggen: normaliter is het niet nodig om de DC tussenkringspanning te regelen. Waarom wil je de DC tussenkring spanning regelen?

Het is om een BLDC motor te regelen dus toerental wordt geregeld met de frequentie. En door de spanning te wijzigen, zal de stroom veranderen en dus het koppel van de motor.

Ik denk dat ik de verwarring begrijp, ik wil dus de stoom niet regelen door de dutycycle van de inverter IGBT's aan te passsen. Want het is de bedoeling om hoge toerentallen te bekomen dus als ik PWM moet doen op de inverter, bij zeer hoge toerental dat is de nodige frequentie zeer hoog. Ik wil de IGBT's van de inverter dus enkel schakelen aan de fundamentele frequentie van de motor, zo kunnen hogere toerental bereikt worden.De buck converter wordt dus gebruikt om PAM te doen ipv PWM.

[Bericht gewijzigd door gihlutax op donderdag 3 maart 2016 13:18:58 (13%)