Svenska ElektronikForumet

Har funderingar bygga ett överströmsskydd på utgången från en H-brygga som driver en switch-trafo.
Vid utlösning ska ingångarna på gate-drivarna sättas till 0 mha en D-vippa

Till detta tänkte jag designa en enkel strömtransformator.

Switchfrekvensen ligger mellan 70-150KHz
Utspänning ca 300V
Strömgränsen ska vara ca 10A (inte så kritiskt)

Hur ska jag då dimensionera strömtransformatorn?
Det jag vet hittills är att jag ska använda en ferrit-toroidkärna och ett shuntmotstånd på sekundären.

Låt säga att jag vill ha en utspänning på ca 5 volt när strömmen är 10A

Frågorna är då, vilken storlek ska jag ha på toroiden?,
Vad är lämpliga varvtal på primär / sekundär och värde på shuntmotståndet?
Något annat att tänka på?

Måste du mäta på utgången, går det inte lika bra att mäta på DC bussen ?

Mätning på DC fördröjer signalen en aning på grund av avkopplingskondensatorer i H-bryggan.

En kortmonterad strömtrafo från Pulenginering kopplad till KC3706 fixar strömgränsen

Kretsen KC3706 + 2 st driver MIC 4424 + 2 st pulstransformatorer och 4 st IGBT.

Färdigt kort finns 230 volt in 3,2 kW ut.

Prototypen

Min tanke var att man skulle kunna använda de små strömmätningskretsarna med inbyggt shuntmotstånd. Det blir
betydligt enklare och billigare. Det kan ju dock vara så att det är ytterst tidskritiskt och då är väl trafokopplingen något snabbare.

prototypen: Jag blev lite nyfiken på kortet du nämner har du någon referens till databladet ?

Databladet har jag i utskrivet skick, finns säkert på nätet men sök på UC1706, UC2706 och UC 3706 , bara olika temp. Det är Unitrode som har gjort denna men Unitrode är uppköpt av Texas.

Jag vet jag skrev KC men det var bara för att förvilla er.

All datashet kanske har någon kopia.

Strömtrafon kostar inte många kronor och ger liten "insertion loss". Tiden torde vara kritisk, hur många ns ska det vara i "dead band"? vid 150 kHz. Vi har nog med problem vid 23kHz och 3 kW. Med 95 % verkningsgrad är det 150 W som ska kylas.

Prototypen

PS det bara slog mig, det är väl inte data på kortet? Jag har inte konstruerat men CADat kortet. DS

H-bryggan med tillhörande drivkretsar och pulstrafos är redan färdiga och fungerar bra.

Då detta är ett hobbyprojekt och jag har mer tid på mig än pengar så lägger jag gärna ner det extra-arbete det krävs för att bygga skyddet själv.

Dödtiden är just nu ca 150ns, men kan komma att behöva ändras för att få ZVS.

Av dina 150W, hur mycket är switchförluster och hur mycket är kärnförluster i trafon?


Så här hade jag tänkt koppla:

http://img226.imageshack.us/img226/1619/currxfmrqo1.jpg

Förbättringar, ändringar?

U1 bör vara en mycket snabb komparator

Förlusterna har jag dålig koll på då vi är 3 st inblandade i projektet men trafon ger nog lite mer förlust än transistorerna, trafon sitter på kylfläns.

Är lite nyfiken på komponentval i H-bryggan och uteffekt.

Prototypen

ja det är sant, ska kika om det finns billiga och snabba komparatorer
alt. använda diskreta komponenter, en TVS diod (transient voltage suppresor) kanske hade kunnat fungera, de har responstid på ett fåtal ns.

Fast 95% verkningsgrad är väl inte alls illa att uppnå med den topologin.

Körde ni med Litz-tråd / kopparfolie i trafon på sekundären? 23Khz är ju inte så högt men skineffekten är ändå besvärande.

Körde ni hårdswitchat eller använde ni ZVS och Phase-Shifted PWM som styrmetod?

Här är ett schema på konstruktionen (bara halva H-bryggan visas)

http://img514.imageshack.us/img514/9198/hhbrygahy6.jpg

Uteffekt har jag tänkt mig ska bli ca 2kW, det kanske inte uppnår med denna design, men jag får iaf reda på vad som kan förbättras med den efter några mätningar.

I mina byggen har jag använt ungefär samma design som den du postade, en skillnad är att jag använder min för att sätta strömbegränsningen mellan 100-500A istället för till 10A men det kan nog räcka med att bara byta shuntmotstånd.
Tror att schemat blev rätt, men eftersom klockan är efter 4 på natten så kan du dubbelkolla allt om du ska använda det.
http://hem.bredband.net/prylar/Annat/ocp2.jpg
LM311 är kanske inte den snabbaste komparatorn som finns men den fungerar iallafall bra upp till 250khz som jag kör i just nu.
Jag använder CST206-1A från triadmagnetics.com , men du kan självklart linda din egen på en ferritkärna om du känner för det.
Ja-men nu ska jag sova lite, jag får återkomma med mer i morgon när jag är lite utvilad

Edit: Glömde visst bilden, dags att sova somsagt.
Edit2:Lite fel i schemat, borde vara bättre nu.

Trafo med folie i primär och rundtråd i sekundär men jag vet inte så mycket om den då jag inte har konstruerat och lindar den. Switchmetod? mjaha... pulsbreddsmodulerat.

Vi har problem med IGBT 50 A 600 volt så jag undrar hur IRF740 kommer att hålla och med 150 kHz. Ska bli spännande att läsa. Titta på strömmen vid 100 grader, kan hålla med medelström på 5 A. (10 A delat på 2 transistorpar)

Q1 D1 och Q2 D2 motverkar varandra, vad är meningen med dessa? TVS diod istället?

U2 tillför skew och då måste dödtiden öka för att inte båda IRF 740 ska leda samtidigt

LaRdA: Komparatorn är kortsluten från utgång till plus in. Eller ska den hänga sig på något vis typ tyristor? Varför inte använda en strömtrafo med mittutag och schottkydioder? Hur går det med lysdiodslangen bak på din bil, höghusdödaren?

larda: Är inte kapacitansen på C1 på tok för stor? Tar väl många us för den att laddas till ett vettigt värde?

prototypen: IRF740 kommer antagligen inte att klara 2kW om man vill ha lite marginaler.
Jag använder den just nu av den anledningen att den har bra prestanda i förhållande till pris. När jag ska vrida upp uteffekten får det bli kraftigare transistorer.

Vad är problemen med era IGBT transistorer? för höga switchförluster eller att de går sönder?

Q1,Q2,D1,D2 är till för att leda bort mer ström vid turn-off samtidigt som det avlastar pulstrafon, och med PNP transistorerna placerade precis brevid mosfetarna slipper man att en del av strömmen ledas genom parasit-induktanserna i kopparbanor och pulstrafos

Hur menar du att Q och D skulle motverka varandra?

U2 ritade jag ut på schemat bara för att jag inte hittade nån gate-driver med inverterad ingång (vilket det är på gate-drivern jag använder i konstruktionen)

Jo då förstår jag pnp transistorerna, men "avlastningen" hjälper bara till Vgate 1 volt sedan till minus 12 får trafon ändå dra. Våra IGBT leder väl samtidigt av någon anledning och då är det gonatt.

Prototypen

Prototypen:
Självklart ska den inte vara kopplat så , det var därför jag fick ett motstånd över i eagle när jag ritade upp den.
Det ska vara ett 10k motstånd i mellan. Ska genast fixa det.

"Hur går det med lysdiodslangen bak på din bil, höghusdödaren?"


macgyver:
Kapacitansen på C1 kan kanske vara lite stor i din applikation men som jag använder den så är det inga problem alls ,men du kanske skulle prova med en lite mindre konding där?

Så här har jag gjort min senaste halvbrygga, den använder 2st 40N60 600v 110A, i SOT-227 miniblock kapsel.
På gaten har jag både tvs och zeners som skydd , 5 Ohm gatemotstånd med en schottky diod över sig för att minska turn-off tiden. Sen över bryggan har jag också TVS som skydd.

http://hem.bredband.net/prylar/Annat/halvbrygga.jpg

Bakljusslangen var nog lgrfbs:s, ni heter ju så lika.

Halvbryggan såg bra ut, ska kolla databladet för 40N60.

Prototypen

Här har du databladet för den.
En ganska trevlig transistor om jag får säga.
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/fai ... N60A4D.pdf