Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Półprzewodnikowa cewka Tesli o podwójnym rezonansie (ang. Dual Resonant Solid State Tesla Coil). W przeciwieństwie do SSTC rezonans występuje również po stronie pierwotnej transformatora Tesli za sprawą innej konstrukcji obwodu pierwotnego.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 08:24 Oddawanie energii z powrotem do zasilania w jakimś stopniu występuje również nie stanowi problemu :P eliminując to zyskasz mniej niż pół % sprawności może i to w urządzeniu które już ma sprawność powyżej 90%
Sprawność to jedno. Efektywność to inna sprawa - a nóż odchodząc od utartych schematów uda się uzyskać lepsze efekty? Przykładowo tutaj:
Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 08:24 - nadal nie warto kombinować ale cóż jak ktoś uznał że trzeba wymyślić koło na nowo to będzie próbował je wymyślić. Podobnie z nieistniejącymi problemami które sam wymyślił ;)
Czyżby? Zauważ że 90% coilerów robi uzwojenie pierwotne z miedzianej rury. Natomiast jak nieco głębiej weszliśmy w temat okazało się, że po pierwsze miedź jest bez sensu, gdyż w aluminium mamy mniejsze problemy z efektem naskórkowym i prawdopodobnie zbliżeniowym, rura jest nieoptymalnym kształtem bo płaskownik ustawiony w pionie byłby lepszy, do tego aluminium jest tańsze i lżejsze. Właśnke dlatego nie lubię ślepo kopiować cudzych projektów ;)
Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 08:24 Otwarcie dwóch górnych a otwarcie dwóch dolnych kluczy to w zasadzie taka sama sytuacja.
Tak, chodziło ogólnie o podłączenie obu końców pierwotnego do jednej szyny.
Awatar użytkownika
Dżejwor
Moderator
Posty: 410
Rejestracja: 7 kwie 2010, 16:36

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: Dżejwor »

Daj znać jak uda ci się kupić rurkę aluminiową o sensownej średnicy i grubości ścianki w odcinku dłuższym niż 6m + zwiniecie z tego uzwojenia będzie wymagało co najmniej prostej walcarki - rurki w kręgu są zazwyczaj plastyczne. Połączenia miedź aluminium wystąpią a one zawsze są problemem - prościej rurka miedziana o wystarczającej średnicy. Płaskownik .... może ... nie próbowałem ale znowu zaczepy do płaskownika i połączenia miedź aluminium. Kopiowanie na ślepo projektów to jedno. Uważanie/zakładanie że wszystko jest źle zrobione i należy wymyślić od nowa to drugie - tak można podważyć każdy projekt.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 12:35 Daj znać jak uda ci się kupić rurkę aluminiową o sensownej średnicy i grubości ścianki w odcinku dłuższym niż 6m + zwiniecie z tego uzwojenia będzie wymagało co najmniej prostej walcarki - rurki w kręgu są zazwyczaj plastyczne.
20 sekund w internecie...
https://a.aliexpress.com/_EyUFYoy
Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 12:35 Połączenia miedź aluminium wystąpią a one zawsze są problemem
Połączenia miedzi z aluminium nie są najmniejszym problemem, pod warunkiem że wie się jak je wykonywać. A tak się składa że z wykształcenia i zaowdu jestem elektrykiem, i od dawna nie używam miedzianych kabli większych niż 25mm2. Aluminiowe są dużo tańsze i lepsze, bo zamiast 16mm miedzi możesz dać 50mm alu. Masz podkładki kupalowe, masz odpowiednie uchwyty i pasty do łączenia miedzi z aluminium. Na upartego wystarczy miedź pocynować i zabezpieczyć pastą by całość była pewna. Tak się zakuwa miedziane (cynowane) końcówki oczkowe na kablach alu.
Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 12:35 Płaskownik .... może ... nie próbowałem ale znowu zaczepy do płaskownika i połączenia miedź aluminium.
Tutaj temat z rozważaniem nad aluminiowym płaskownikiem:
viewtopic.php?t=762
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 801
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: Yuri »

Holaaaa holaaaaaa bo widzę że nikt nie zadał sobie trudu policzyć, a ja ten fakt przeoczyłem!

Głębokość efektu naskórkowego przy 50kHz wynosi 367um dla Al i 292um dla Cu, czyli Al traci 20.5% mniej przekroju.
Ale, rezystywność (Ω·m) Al to 2,82×10^−8, a Cu 1,72×10^−8 -> ~40% wyższa.
Więc Al dalej ma wyższe straty, mimo głębszej penetracji prądu - różnica w aktywnym przekroju jest mniejsza niż w przewodności i to dwukrotnie. Zaletą Al będzie więc tylko cena, nie niższe straty.

Do reszty odniosę się potem.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Yuri pisze: 10 sty 2025, 14:53
Więc Al dalej ma wyższe straty, mimo głębszej penetracji prądu - różnica w aktywnym przekroju jest mniejsza niż w przewodności i to dwukrotnie. Zaletą Al będzie więc tylko cena, nie niższe straty.
Przy założeniu że oba warianty uzwojeń miałyby te same wymiary. A tak nie będzie, bo Al jest tańsz i można za grosze kupić płaskownik o szerokości 4cm ;)
Awatar użytkownika
cygan_elektryk
Posty: 38
Rejestracja: 17 lut 2013, 14:56

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: cygan_elektryk »

Dżejwor pisze: 10 sty 2025, 12:35 Daj znać jak uda ci się kupić rurkę aluminiową o sensownej średnicy i grubości ścianki w odcinku dłuższym niż 6m
To już wesoły podesłał. Płaskowniki też zazwyczaj są w odcinkach po 6m. Ale to nie jest żadnym problemem. Od czego jest spawarka TIG?
Trzy płaskowniki 40x3x6000, czyli dwie spoiny i już jest materiał na uzwojenie. Rurkę też można zespawać.
Yuri pisze: 10 sty 2025, 14:53 Zaletą Al będzie więc tylko cena
Może tylko, a może aż.
Płaskownik 40x3 można znaleźć po ok 15zł/mb, za to mamy 86mm obwodu.
Rura o takim obwodzie ma średnicę 27mm, odejmując te 20% na różnice w przewodności daje nam rurę 22mmCu. Trzeba szykować jakieś 35-40zł/mb Czyli przynajmniej 2x drożej. Większa średnica przewodnika to z automatu większa średnica uzwojenia pierwotnego. Tak, wiem że gęściej upakowane uzwojenie to większe sprzężenie ale to można korygować po części uniesieniem uzwojenia wtórnego.
Yuri pisze: 10 sty 2025, 14:53 Do reszty odniosę się potem.
A to czekamy, merytoryczne argumenty mile widziane. Konstruktywna krytyka również.
Awatar użytkownika
cygan_elektryk
Posty: 38
Rejestracja: 17 lut 2013, 14:56

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: cygan_elektryk »

Post pod postem ale chyba warto.
Internet zbliża ludzi. Znalazłem kontakt do człowieka który zasymulował takie uzwojenie, 50kHz i 1kA.
Tak wygląda rozkład prądu.
cdd4ac507d1e35aff461aa886be9b2bc.png
I rezystancja w funkcji częstotliwości
a41ffdd50ae69bf4db9457c9e31d19ae.png
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Hmm. Problem w tym że na symulacji kompletnie nie widać efektu zbliżeniowego. Powinien być co najmniej zauważalny. Chyba że nie został wcale zasymulowany? Jeżeli tak, to duży błąd, ponieważ powinien wypchnąć prąd z krawędzi na jeden (zewnętrzny bok) czyli całkowicie zmieniłyby się parametry uzwojenia w stosunku do obecnych obliczeń.
Na ten moment nie wygląda to zbyt optymistycznie.
Yuri pisze: 10 sty 2025, 14:53 Do reszty odniosę się potem.
Tak tylko przypominam :)
Awatar użytkownika
cygan_elektryk
Posty: 38
Rejestracja: 17 lut 2013, 14:56

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: cygan_elektryk »

Porównaj pierwszy i ostatni zwój
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Faktycznie się nieco różnią. W takim wypadku efekt zbliżeniowy nie ma tutaj tak ogromnego wpływu. To jednocześnie dobra i zła wiadomość.
Mimo to nadal mam wątpliwości. Tutaj:
https://e-magnetica.pl/doku.php/proximity_effect
obraz_2025-01-15_145704267.png
Zwróć uwagę na opis wymiarów - dla skali. Prąd tutaj to na pewno kilkaset amperów, może okolice 1kA czyli mniej więcej jak w Twoich symulacjach. Częstotliwość za to to marne 50Hz. A mimo to nadal widać wpływ efektu na kształt prądu w przewodniku. Przy Twoich 50kHz symulacji powinno być to wielokrotnie większe, a nie podobne/nieco mniejsze.

Dodano:
Przyjrzałem się symulacjom na większym monitorze. Faktycznie na zewnętrznych zwojach widać gradient pokazujący że efekt zbliżeniowy ma wpływ, ale nieduży. Symulacja pokazała że jednak o ten kształt trzeba powalczyć. To co pisałem Ci na DC to jedno (głównie symulacje w celu zrozumienia problemu, dla teoretycznych uzwojeń zrobionych z ceownika). Jeżeli o praktykę chodzi, musimy ograniczyć do materiałów i kształtów które można kupić, oraz które można stosunkowo łatwo wygiąć.
Wygięcie ceownika... tak:
[ [ [ [ [ ] ] ] ] ]
... nie powinno być dużym problemem, kwestia odpowiednich rolek w giętarce - spokojnie do zrobienia w domu. Prócz tego mamy standardowo płaskownik oraz rurkę. Rurkę wypełniasz wodą, zamykasz na szczelnie i nie ma opcji że się zapadnie podczas gięcia. Dodatkowo co, profil zamknięty prostokątny/kwadratowy? Nie wiem czy jest sens rozważać taki kształt skoro mamy rurkę.

Myślę też o jeszcze jednej opcji. Wykonanie uzwojenia piętrowego, czyli kanapka z kilku niższych takich samych uzwojeń. Poprosiłem o symulację uzwojenia wykonanego z dwóch płaskowników 20x4 zamiast jednego 40x4. Jeden nad drugim. Wydaje mi się że uzyskamy tak 4 punkty o dużej gęstości prądu zamiast 2, nie wiem jak bardzo zepsuje nam to efekt zbliżeniowy. Jeżeli się to powiedzie, możemy pójść dalej i wykonać uzwojenie z czegoś na kształt licy (z lakierowanego drutu powiedzmy 2.5-4mm2), albo z grubszego drutu i takie druty ustawione jeden nad drugim w pionie. Powiedzmy 10 drutów, na jednym końcu uzwojenia przyda się wykonać malutką ceweczkę powietrzną na każdym drucie osobno, co doda nieco reaktancji indukcyjnej, ale za to pomoże uzyskać bardziej równomierny rozkład prądów między druty.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Aktualizacja sytuacji pomysłów.
Uzyskałem dostęp do programu CST Studio, więc będzie można symulować różne uzwojenia samemu. W planach mam kilka opcji, między innymi czytałem gdzieś kiedyś że dosyć dobrym kształtem byłby ceownik. Liczę na to że efekt naskórkowy sprawi że prąd popłynie dwoma zewnętrznymi ściankami, czyli nadal lepiej niż krawędziami, ale jak nie sprawdzę to się nie dowiem. Zauważyłem że "na chłopski rozum" się może nie udać bo nie wszystko jest tu wystarczająco intuicyjne. Przykładowo dwa równoległe przewody przez które płynie prąd w tym samym kierunku - są przyciągane. Natomiast w efekcie zbliżeniowym "prąd" jest odpychany od przeciwnego przewodu.
Awatar użytkownika
cygan_elektryk
Posty: 38
Rejestracja: 17 lut 2013, 14:56

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: cygan_elektryk »

Tak informacyjnie, wcześniejszy model jest błędny bo w wyniku jakichś dziwnych zbiegów okoliczności wymiary symulowanego obiektu były dziesięciokrotnie mniejsze niż to co zaprojektowałem.
Te są już w takich wymiarach jak powinny być.
1f2295513a193e50fcc4a220a77f6a89.png
9788c5a9c125a13b873edb700828e6f3.png
wesolyyyy pisze: 15 sty 2025, 15:00 Powiedzmy 10 drutów, na jednym końcu uzwojenia przyda się wykonać malutką ceweczkę powietrzną na każdym drucie osobno, co doda nieco reaktancji indukcyjnej, ale za to pomoże uzyskać bardziej równomierny rozkład prądów między druty.
Czyli chciałbyś zrobić takie coś:
ctc_-_mangetica.jpg
Najłatwiej to by było chyba zdobyć drut pokroju 4-5mm średnicy, 7 równoległych odcinkow i zrobić taką grubodrutową licę. Jako przekładek można by użyć np wydrukowanych gwiazdek. Tylko byłby problem z podłączeniem tej wewnętrznej żyły. No to 6 żył, łatwiej skręcić.
A cienkie druty aluminiowe można pozyskać z YAKY np 4x16.

Coś czuję że i tak skończy się na miedzianej rurce ze względu na możliwość chłodzenia aktywnego.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

cygan_elektryk pisze: 17 sty 2025, 20:24 Czyli chciałbyś zrobić takie coś:
ctc_-_mangetica.jpg
Najłatwiej to by było chyba zdobyć drut pokroju 4-5mm średnicy, 7 równoległych odcinkow i zrobić taką grubodrutową licę. Jako przekładek można by użyć np wydrukowanych gwiazdek. Tylko byłby problem z podłączeniem tej wewnętrznej żyły. No to 6 żył, łatwiej skręcić.
A cienkie druty aluminiowe można pozyskać z YAKY np 4x16.
Myślałem raczej o wykonaniu jakby wielu uzwojeń cienkim drutem i położeniu ich jeden na drugi. Połączenie ich równolegle ale każdy z osobną małą reaktancją by zadbać o bardziej równomierny rozkład prądów.
cygan_elektryk pisze: 17 sty 2025, 20:24 Coś czuję że i tak skończy się na miedzianej rurce ze względu na możliwość chłodzenia aktywnego.
I tak i nie. Jak wspominałem wcześniej - z tego co kojarzę optymalnym kształtem uzwojenia był ceownik, ustawiony otwartą stroną do centrum uzwojenia. Optymalnym pod względem wykorzystania materiału. Rurka jest takim ceownikiem z dodatkową ścianką, przy czym ta dodatkowa ścianka nie generuje żadnych problemów. Jest po prostu niewykorzystana, za to rurki są bardziej dostępne niż ceowniki, do tego dużo łatwiej wygiąć w uzwojenie rurkę. Przynajmniej tak mi się wydaje, nigdy nie giąłem tak ceownika :)
Skupiłem się ostatnio na poszukiwaniu lepszego materiału, ale gdy zacząłem liczyć doszedłem do podobnych wniosków do Yuri tydzień temu - miedź dla wysokich częstotliwości jako materiał sam w sobie jest najlepsza, mimo posiadania na papierze dużo niższej głębokości wnikania. Konduktywność robi robotę. Chciałem policzyć to nieco dokładniej. Na wikipedii znalazłem bardzo fajny uproszczony wzór:
obraz_2025-01-19_103155825.png
Oprę się na pierwszym pierwiastku. Aluminium ma 1.64x gorszą przewodność niż miedź, oraz powiedzmy taką samą przenikalność magnetyczną (przenikalność względna 1,000020 vs 0,99999, nie chce mi się tego uwzględniać). Aluminium będzie miało zatem 1.28x większą głębokość wnikania, ale uwzględniając przewodność, rezystancja wypadkowa również będzie 1.28x gorsza. W zaokrągleniu 30%. Czy jesteśmy w stanie wykorzystać 4 razy niższą cenę aluminium tak, by zrobić 30% większe/grubsze uzwojenie? Myślę że bez problemu. Myślę też że spokojnie uda się zrobić uzwojenie wypadkowo 2x lepsze, 2x taniej.

Chłodzenie uzwojenia pierwotnego nie jest problemem. Nie w tym przypadku. Wodne chłodzenie uzwojenia raczej w niczym nam nie pomoże, a tylko bezsensownie skomplikuje konstrukcję. Walka tutaj jest o rezystancję, a co za nią idzie - napięcie na uzwojeniu. Sprawa jest prosta, obwód pierwotny jest rezonansowym szeregowym układem RLC. XL i XC się znoszą, więc nasze 400VRMS z mostka H odkłada się na gołej rezystancji obwodu, w 90% na rezystancji uzwojenia pierwotnego samego w sobie. Zmniejszając tę rezystancję podniesiemy prąd uzwojenia, prąd ten też odłoży napięcie na XL uzwojenia, które po zsumowaniu dadzą duże napięcie na cewce. Powiedzmy że XL jest w miarę stałe, nie do przeskoczenia. Trzeba walczyć o niskie R uzwojenia.
Awatar użytkownika
Yuri
Administrator
Posty: 801
Rejestracja: 22 mar 2013, 20:12

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: Yuri »

Oj nie nie, mylisz się. Na rezystancji odkłada się wyłącznie I*R oraz jest ona na tyle mała, że nie stanowi czynnika ograniczającego szybkość narastania prądu na uzwojeniu pierwotnym. Rezystancja wprowadza straty ale nie zmienia w istotny sposób zachowania układu pierwotnego.
W DRSSTC prąd ogranicza tzw. surge impedance, zależna od wartości elementów LC.

A, spadek napięcia na XL jest w szeregu z R cewki, więc wymusza ekstra przepływ prądu przez R. Im większy prąd, tym większe V(XL), tym większy prąd... Dlatego prąd nieobciążonego szeregowego układu LC będzie radośnie narastał powyżej limitu narzucenonego przez rezystancję uzwojenia. :)
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Yuri pisze: 19 sty 2025, 11:23 Oj nie nie, mylisz się. Na rezystancji odkłada się wyłącznie I*R oraz jest ona na tyle mała, że nie stanowi czynnika ograniczającego szybkość narastania prądu na uzwojeniu pierwotnym. Rezystancja wprowadza straty ale nie zmienia w istotny sposób zachowania układu pierwotnego.
W DRSSTC prąd ogranicza tzw. surge impedance, zależna od wartości elementów LC.
Tak, oczywiście, ale to jest limit tylko dla jednego okresu. Sam kondensator będzie również limitował ładunek a więc i prąd który podczas jednego cyklu przepłynie. Natomiast gdy obwód wpadnie w rezonans po kilku okresach, napięcie 400VRMS wychodzące z mostka będzie równe:
400V=I*R+I*-jXc+I*jXl, a jako że XL=XC to cała część urojona nam znika. To powinien być wtedy maksymalny prąd uzwojenia pierwotnego, czyli 400V/R i dalej nie powinien w żaden sposób rosnąć. Oczywiście są różne impedancje pasożytnicze, kondensatory, przewody, połączenia, wszystko ma swoje dodatkowe rezystancje ale nie o tym teraz mówię.
Yuri pisze: 19 sty 2025, 11:23Dlatego prąd nieobciążonego szeregowego układu LC będzie radośnie narastał powyżej limitu narzucenonego przez rezystancję uzwojenia. :)
Tego zdania nie rozumiem. Znaczy rozumiem jego sens, nie rozumiem powodu.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Pytanie odnośnie sterowania IGBT. Podobno używanie napięcia sterującego wyższego niż maksymalne pozwala na pracę tranzystora z dużo większym prądem kolektora. Kostki w które celuję mają niby +-20Vmax, ale podobno można je puścić na sporo większych napięciach rzędu 40V, może nawet 60V.
Do tego co prawda potrzebowałbym robić mostki pośrednie, ale to nie powinno być problemem. Pytanie czy warto, bo to zawsze dużo większa moc konieczna do dostarczenia na obwody sterowania i konieczność użycia przetwornic większej mocy (w przypadku optoizolacji), a nigdzie nie mogę znaleźć wykresów pokazujących faktyczny przyrost.
Obecnie celuję w te IGBT 600A za 450 zlotych, do tego bank 15mF 1000V za 200 złotych, sporo aluminiowych szyn które kosztują grosze... Ogólnie najwięcej kosztują snubbery, celuję w okolice 5uF w miarę możliwości.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Mostek jest już prawie zaplanowany.
IGBT: 2x FF600R12KF4
DC-LINK: 15uF 1kV (5P2S 6000uF 500V) na kondensatorach Nipon,
Mostek trojfazowy na 240A, do tego trochę rezystorów do "obsługi" banku kondensatorów, i dodatkowy mały mostek do wstępnego naładowania banku.
Ustawienie elementów na radiatorze
Ustawienie elementów na radiatorze
układ szyn zasilających
układ szyn zasilających
Plus i minus szyny zasilania zrobię na środku całego "falownika". Szyny aluminiowe, może wiedziane o grubości 4mm, połączą one kondensatory razem, z nich zejdę wygiętymi o 90 stopni szynami w dół na moduły (pewnie 3-4cm) i na dole przykręcę do styków modułów jak narysowałem na szybko na niebiesko. Identyczne zejście na wyjście DC z mostka prostowniczego, nad rezystorami (4-pinowe prostokąty) zrobię małe blaszki do podłączenia przewodów którymi będę ładował i rozładowywał bank.
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

Mam dylemat dotyczący szyn DC, konkretnie ich optymalnego ułożenia. Zamierzam ustawić całość w taki sposób, iż na samym dole znajdą się elektrolity ustawione nóżkami w górę, nad nimi szyny DC i snubbery, wyżej cała energoelektronika a na samej górze radiator. Z boku radiatora 2wentylatory 80mm chłodzące radiator, wentylator 160mm chłodzący kondensatory. Po jednej stronie tego bloku będzie MMC, a po drugiej rozdzielnica z AC i elektroniką. Całość powinna zmieścić się w prostopadłościanie o wymiarach 50x50cm, wysokość 50-60cm. Zaprojektowałem 2 opcje (obie wg tego samego schematu):
konspekt1.jpg
Tutaj szyny DC + i - są wewnątrz pakietu kondensatorów, ramka wokół nich łączy górne kondensatory z dolnymi. Cała bateria przypominam 15mF 1kV. Szyny DC środkiem bloku zejdą pionowo jak na rysunku na poziom tranzystorów i będą przykręcone do zespołu styków po jednej stronie. Tam też zamontuję snubbery 3.3uF 1kVDC. MArtwi mnie nieco długość tych pionowych zejść, będzie to około 5cm. Czy nie będzie to problemem?
Druga opcja wygląda tak:
konspekt2.jpg
Na dole szyna DC+, na górze DC-. Szyny będą miały odpowiednie blaszki (wycięte z jednej płyty aluminiowej lub miedzianej), wygięte pionowo w dół i na styki. Długość podobna około 5cm bo muszę upchać niżej snubbery. Pytanie dodatkowe - drivery IGBT byłyby między szynami DC i między wyjściami z półmostków - pole magnetyczne tam będzie się znosiło podczas pracy czy zwiększało? Mam mały mętlik już w głowie.

Na prawo od IGBT jest zestaw:
Mostka trójfazowego prostowniczego, na który zasilanie przyjdzie z cewek PFC, dwa mosfety w półmostku w układzie PFC, podwójna dioda, dolna część schematu to układ prechargu kondensatorów - jednofazowy mostek na 400V, kondensatory limitujące prąd, rezystory rozładowujące kondensatory DC-BUS. Dojdzie jeszcze czujnik temperatury radiatora.
Jeżeli o układ PFC chodzi, cóż - ładowanie 15mF banku z 3 faz przez goły mostek to nienajlepsza decyzja, ponieważ będzie mnie ograniczała moc pozorna pobierana z sieci - zabezpieczenia z gumy nie są. Także podniesienie współczynnika mocy będzie konieczne, ale nie walczymy o bicie rekordów skuteczności. Do tego kwestie napięć - mam kondensatory 500V w szeregu, po co ładować je do 560V, skoro mogę naładować je na 800? ;) Tranzystory i w zasadzie wszystkie elementy mam na 1200V więc będę w 1/3 wartości maksymalnej. Warunkiem więc była prostota budowy i stosunkowo niskie koszty. Wpadłem na ten dokument, gdzie przedstawiono chyba wszystkie możliwe kombinacje topologii:
https://ethz.ch/content/dam/ethz/specia ... maller.pdf
Co myślicie, które rozwiązanie lepsze? Pierwsze ma potencjał ale limituje mnie nieco miejsce na grube szyny (4-5mm spokojnie wejdą, szerokie na 33mm), ale boję się o ich długość i indukcyjność tego połączenia.
Awatar użytkownika
slu_1982
Administrator
Posty: 563
Rejestracja: 5 kwie 2010, 18:49
Lokalizacja: Warszawa

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: slu_1982 »

wesolyyyy pisze: 1 lut 2025, 18:28 Jeżeli o układ PFC chodzi
Jaki sterownik PFC? Faktycznie zastosowanie PFC da połączenie zalety boosta plus lepszego wykorzystania mocy ograniczonej wyłącznikami nad prądowymi. Chociaż ja budując takie coś patrzyłbym w stronę trzech układów PFC zsynchronizowanych.

Coś jak z 19 strony- rozbicie na 6 faz- rozbicie problematycznych indukcyjności, rozproszenie mocy strat.
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28 ... CC28070-Q1
Awatar użytkownika
wesolyyyy
Posty: 246
Rejestracja: 19 gru 2015, 15:02

Re: Dobór modułów IGBT i ich sterowanie

Post autor: wesolyyyy »

slu_1982 pisze: 2 lut 2025, 10:32
wesolyyyy pisze: 1 lut 2025, 18:28 Jeżeli o układ PFC chodzi
Jaki sterownik PFC? Faktycznie zastosowanie PFC da połączenie zalety boosta plus lepszego wykorzystania mocy ograniczonej wyłącznikami nad prądowymi. Chociaż ja budując takie coś patrzyłbym w stronę trzech układów PFC zsynchronizowanych.

Coś jak z 19 strony- rozbicie na 6 faz- rozbicie problematycznych indukcyjności, rozproszenie mocy strat.
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28 ... CC28070-Q1
Nie myślałem nad tym, ale wydaje mi się że dla 3 faz zasilania wykonanie takiej topologii byłoby bardziej problematyczne. Dużo więcej elementów, większy poziom skomplikowania. Tutaj mam tylko 2 tranzystory, 3 cewki i kondensatory filtra EMI w zasadzie. Nad samym kontrolerem jeszcze niw myślałem, ale będzie to w zasadzie coś co tworzy goły PWM na podstawie napięcia wyjściowego plus kilka pierdół. Prosta i tania konstrukcja, dająca mierne ale wymierne efekty.

Na ten moment głównie pytam o ułożenie elementów, a konkretnie czy oddalenie kondensatorów o jakieś 5-7cm od IGBT przy użyciu pionowych płaskowników miedzianych lub aluminiowych o wymiarach około 4x30mm, nie jest błędem? Inaczej nie zmieszczę snubberów, ale by zrobić cokolwiek innego musiałbym rozsunąć mocno IGBT na boki.

Dodano:
Kręcę tymi blokami i kręcę ale nic lepszego nie wymyśliłem. Obróciłem jedynie podłączenia IGBT by były na dole, na górze wyjścia na obwód pierwotny, a Snubbery zamontuję tak by były nad tymi wyjściowymi blachami górnymi. Lepszego ustawienia nie znalazłem, a szukałem.
obraz_2025-02-02_234128320.png
ODPOWIEDZ