Autor Tema: Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.  (Leído 5610 veces)

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Desconectado tapi8

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Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« en: 25 de Febrero de 2016, 13:52:26 »
Bueno pues esta es la duda que tengo, nunca se me habia dado el caso hasta ahora, tengo que controlar 18 IGBTs (se controlan como los MOSFET con IR2110 o similares). Tengo 3 grupos de 3 en high en paralelo y 3 en low tambien en paralelo entonces:

¿Tengo que usar obligatoriamente 3 IR2110, uno para cada 2 IGBTs high/low?

¿o se pueden controlar los 6 IGBTs con un solo IR2110 cebando los 3 high y 3 low?

A ver si a alguien le ha pasado alguna vez y me puede echar una mano, o darmela si es del otro lado del charco  :lol: :lol:

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #1 en: 25 de Febrero de 2016, 16:39:02 »
El ir2110 soporta 2A en 2us, deberias mirar las especificaciones de los IGBT para ver que capacitancia tienen las gates, entonces ver si seria capaz de soportarlo, y en caso contrario, tambien puedes poner una R a cada gate para limitar la intensidad, todo viendo que la velocidad de conmutacion sea la adecuada.

Deberias poder hacerlo con 1 solo ir2110.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #2 en: 26 de Febrero de 2016, 00:21:21 »
Hola tapi8, si bien no e probado nunca el IR2110 para comandar 2 pares de 3 mosfet/IGBT, si usaras resistencias de 47 ohms por cada gate, en teoría no deberías de tener problemas.

Igual, siempre que e tenido tantos mosfet/igbt en paralelo y manejando tensiones elevadas, e visto que se usan transformadores de pulsos y no circuitos tipos los IR, y no solo por una cuestión de aislación, si no que también por una cuestión de capacidad de potencia.

Pero bueno, con probar no se pierde nada.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado tapi8

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #3 en: 26 de Febrero de 2016, 07:27:22 »
Gracias a los dos por contestar.

Citar
El ir2110 soporta 2A en 2us, deberias mirar las especificaciones de los IGBT para ver que capacitancia tienen las gates,

En este datasheeet la unicas medidas de capacitancia que trae son:

Cies 18 nF
Coes VCE = 25V, VGE = 0V, f = 1 MHz 985 pF
Cres 150 pF

El IGBT es este, vamos o uno parecido aun no lo se seguro:

http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/IXYS%20PDFs/IXGx320N60A3.pdf

Citar
e visto que se usan transformadores de pulsos y no circuitos tipos los IR, y no solo por una cuestión de aislación, si no que también por una cuestión de capacidad de potencia.

¿Que es eso de los trafos de pulsos? ¿Son mejores que los IR? La tension no es muy alta (realmente aun no lo se) pero supongo que seran 400V mas o menos de tension maxima, por lo que saldran 283V de tension eficaz, aunque podrian ser algo mas.

Chaly ¿Estos trafos de pulsos no se usaran cuando la tension es superior a los 600V que es lo que soportan los IR?

Ahora que hablas de aislacion, ¿Se deberian poner optoacopladores entre el PIC y el IR2110? Es que voy a ir muy justito de tiempos y entre el retardo del opto+retardo del IR+retardo del IGBT, se me acumulan us que no me convienen nada...

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #4 en: 26 de Febrero de 2016, 08:46:30 »
Hola tapi8, paso a explicarte.

¿Que es eso de los trafos de pulsos? ¿Son mejores que los IR? La tension no es muy alta (realmente aun no lo se) pero supongo que seran 400V mas o menos de tension maxima, por lo que saldran 283V de tension eficaz, aunque podrian ser algo mas.

Los transformadores de pulsos son transformadores especialmente diseñados para el disparo/control ya sea de mosfet, IGBT, tiristores, etc. En su construcción física son muy similares a los transformadores normales, por supuesto la diferencia radica en su calculo.

Estos trafos tienen sus ventajas y desventajas si los comparamos con los IR, las ventajas serían: su nivel de aislación y su capacidad de potencia, sus contras el tamaño físico, la circuitería para su aplicación más complicada.

En este caso, cualquier tensión mayor a los 50V ya se consideraría alta como para considerar el uso de electrónica discreta.

Chaly ¿Estos trafos de pulsos no se usaran cuando la tension es superior a los 600V que es lo que soportan los IR?

No, siempre se usaron y se seguirán usando por las ventajas mencionadas, antes porque los IR no existían, y actualmente por sus ventajas, de hecho, te puedo decir que un circuito que se jacte de su calidad debería de usar un transformador de pulso y no un IR, que son aplicados principalmente para reducción de costos (tanto de diseño como de construcción) y tamaños físicos.

Ahora que hablas de aislacion, ¿Se deberian poner optoacopladores entre el PIC y el IR2110? Es que voy a ir muy justito de tiempos y entre el retardo del opto+retardo del IR+retardo del IGBT, se me acumulan us que no me convienen nada...

Ya si deseas aplicar una aislación entre el PIC y el IR, te diría que deberías de pensar en el transformador de pulsos, porque aplicar un opto significaría diseñar una fuente aislada, aislar las señales de control, etc, donde ya los costos de diseño, constricción u tamaño físico son ampliamente superados por el uso de un simple transformador de pulsos.

En definitiva, si usas un IR no aislas nada, y si deseas un circuito aislado descartas el IR y usas transformador de pulsos.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #5 en: 26 de Febrero de 2016, 14:24:50 »
Me he estado mirando esto de los trafos de pulsos, la verdad no tenia ni idea, gracias por la info.

La verdad es que si lo puedo hacer con IR no me metere en este fregado de los trafos, la potencia que necesito no es muy grande, ya que los IGBTs se ceban por V, I necesitan poca. Pero si tengo que manejar tensiones por encima de los 600V no me quedara otra que usar los trafos.

Estos son los transformadores de pulsos que encontre en Farnell, la verdad que no son muy caros y son bastante pequeños:

http://es.farnell.com/pulso/prl/resultados?&CMP=KNC-GES-FES-GEN-KWL&mckv=Xteb9xV0&gclid=CIupneXKlcsCFUmeGwodxKQAiw

Este segun dice ahi es especial para gate drive:

http://www.farnell.com/datasheets/1599753.pdf

Lo que no he encontrado todavia es ningun esquema detallado, supongo que habra que aislar el PIC del trafo ya que este es una carga inductiva tambien???

Desconectado Chaly29

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #6 en: 26 de Febrero de 2016, 16:01:24 »
Hola tapi8, por supuesto, no los puedes comandar directamente con el PIC, debes de usar un circuito driver, y en su secundarios un circuito "adaptador" de señal, y esto es lo que hace al tamaño general bastante más grande.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda, esos trafos que visteis son trafos de "juguete", por eso el tamaño que poseen....  :D

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #7 en: 29 de Febrero de 2016, 16:49:25 »
Citar
Hola tapi8, por supuesto, no los puedes comandar directamente con el PIC, debes de usar un circuito driver, y en su secundarios un circuito "adaptador" de señal, y esto es lo que hace al tamaño general bastante más grande.

Ya me supongo, por eso si puedo y me lo permite la tension que tenga que usar, pondre IR, creo que por seguridad pondre uno para cada dos IGBTs. Tambien pondre un opto para cada salida del PIC, son 18 pero bueno, es que ese motor va a meter mucho ruido...

Por cierto sabes que retardos producen esos trafos? Es por si los tuviera que usar.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #8 en: 02 de Marzo de 2016, 08:27:54 »
Bueno encontre drivers tipo IR para 1.200V, asi a ver si me puedo olvidar de los trafos de pulsos que me tenian medio acojonado, que cobarde soy  :D :D.

Aqui la pagina donde vienen, si alguna vez alguien los necesita estan aqui:

http://www.irf.com/product/Motor-Control-Gate-Driver-Non-Isolated-Gate-Driver-ICs-and-Controllers-General-Purpose-Gate-Driver-ICs/_/N~1njcii

Encontre tres para esta tension de 1.200V, en Digikey y Farnell no los di encontrado.

Supongo que tambien se pueden hacer con componentes discretos ¿Verdad?.

Tambien encontre IGBTs para 900 y 1.200V, estos en Digikey, donde hay bastante variedad de IGBTs de 1.200V, ademas no son muy caros, entre 15 y 24€, tambien un par de ellos para 900V/310A a solo 11€:

http://www.digikey.es/product-search/en/discrete-semiconductor-products/igbts-single/1376382?k=&pv814=55&pv814=17&pv814=28&pv814=152&pv814=15&pv814=156&pv814=132&pv814=153&pv814=38&pv814=41&pv814=36&pv814=18&pv814=20&pv814=135&pv814=176&pv814=37&pv814=131&pv812=117&pv812=285&pv812=421&pv812=248&pv812=319&pv812=410&pv812=263&pv812=332&pv812=291&pv812=249&pv812=423&pv812=321&pv812=292&pv812=424&pv812=411&pv812=251&pv812=259&pv812=318&pv812=296&FV=fff40015%2Cfff8007e&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #9 en: 03 de Marzo de 2016, 06:43:40 »
Solo otro apunte sobre este tema de los drivers, uno de ellos esta descatalogado (IR2238Q) es el de 350mA los otros dos estan en produccion, son para 2A de corriente de salida para el cebado de las gates, y los precios son estos:

IR2213----->3,92€
IR2214----->4,88€

Son mas caros que los normales (IR2110, IR2101, etc) me voy a gastar casi tanto en drivers como en IGBTs  :D :D. Puede que el IR2214 valga para cebar los 6 IGBTs con unos solo, tendre que mirarlo.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #10 en: 08 de Marzo de 2016, 17:56:43 »
Bueno pues ahora tengo dudas con los IGBTs de 1.200V, resulta que no traen diodo en antiparalelo, algunos de 600V tampoco, pero bueno de esta ultima tension si los hay.

Los diodos es obligatorio ponerlos para que al cortar conduccion no se queme el IGBT ¿Verdad?.

¿Tienen que ser schottky o valen fast recovery? ¿o son lo mismo? Es que  schottky con estas caracteristicas no los encuentro.

¿Puedo poner un solo diodo en antiparalelo con los tres IGBTs? el que ponga soportara tantos A como los tres IGBTs, claro.

Diodos Digikey, entre 453A y miles de A y en precio a partir de 50€, muy caros:

http://www.digikey.es/product-search/en/discrete-semiconductor-products/diodes-rectifiers-single/1376383?k=&pv96=24&pv96=139&pv96=86&pv96=75&pv96=138&pv96=127&pv916=33&pv916=52&pv916=10&pv916=6&pv916=130&pv916=148&pv916=58&pv916=123&pv916=16&pv916=149&pv916=53&pv916=150&pv916=14&pv916=122&pv916=5&pv914=400&pv914=101&pv914=218&pv914=388&pv914=232&pv914=118&pv914=130&pv914=79&pv914=411&pv914=99&pv914=393&pv914=408&pv914=119&pv914=100&pv914=405&pv914=102&pv914=219&pv914=161&pv914=103&pv914=137&pv914=132&pv914=136&pv914=412&pv914=406&pv914=440&pv914=105&pv914=409&pv914=140&pv914=141&pv914=386&pv914=143&pv914=392&pv914=387&pv914=435&pv914=233&pv914=70&pv914=385&pv914=145&pv914=402&pv914=403&pv914=414&pv914=146&pv914=147&pv914=415&pv914=151&pv914=438&pv914=413&pv914=124&pv914=357&pv914=153&pv914=390&pv914=358&pv914=437&pv914=123&pv914=432&pv914=436&pv914=235&pv914=431&pv914=419&pv914=416&pv914=126&pv914=417&pv914=359&pv143=235&FV=fff40015%2Cfff8007f&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25

Cualquier comentario sera bienvenido. Gracias por anticipado.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #11 en: 10 de Marzo de 2016, 03:24:59 »
Hola tapi8, todo dependerá del uso que le darías al circuito, pero por lo general si son necesarios.

Diodos rápidos, ya que conseguir diodos schottky de las características necesarias te será literalmente imposible.

Puedes usar solo un diodo, de hecho es lo recomendable, por supuesto, siempre y cuando cumpla con los requerimientos necesarios.

Por otro lado, poner 3 IGBT en paralelo, no es sencillamente conectar uno en paralelo al anterior, debes de "aparearlos" y usar resistencias de emisor para "igualar" intensidades, porque si no siempre uno tenderá a conducir mucho más que los otros.

Ahora yo me pregunto?! Y sin ánimos de ofender. Si no sabes de estas cuestiones que son muy básicas. Como pretendes diseñar y poner en marcha un circuito de tal magnitud? Que por supuesto lleva una ingeniería mucho más compleja de la que seguro tienes idea?

Por otro lado, sería de mucha utilidad saber cual será el uso/aplicación de tal circuito.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #12 en: 11 de Marzo de 2016, 07:59:06 »

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #13 en: 11 de Marzo de 2016, 08:44:01 »
Hola tapi8, a ves si nos entendemos, 100 W es un motorcillo, 200 kW es cojudo/cojonudo motor, quedo claro?

Con mi experiencia te doy un simple consejo, compra el variador ya hecho que te saldrá mucho más económico que hacerlo tu mismo.

Si quieres pasar de mi consejo anterior, pues acá te va el segundo consejo, para ese tamaños de motor solo 3 IGBT por fase/polo no te alcanzarían (que tensión de alimentación posee ese motor?). Y espero equivocarme con lo que te voy a decir, pero estas muy lejos de poder diseñar y construir un variador de ese tamaño.

No me crees? Pues trata de hacer un variador para un sencillo motor trifásico de 2HP y luego me cuentas la experiencia. Y luego, ten en cuenta que un variador para 200 kW sería muy, pero mucho más complejo.

No es por desilucionarte, pero de ves en cuando debes de pisar la tierra y ser realista.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re:Duda con IGBTs paralelo driver IR2110.
« Respuesta #14 en: 11 de Marzo de 2016, 14:35:01 »
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Hola tapi8, a ves si nos entendemos, 100 W es un motorcillo, 200 kW es cojudo/cojonudo motor, quedo claro?

NO, un motor de 100W es un juguete y uno de 200KW un motorcillo, para mi motores grandes son de 6.000KW (6MW) y 11MW, que espero tocarlos mas adelante, y ademas alimentados en media tension 6.600V.

Bueno para 250W ya lo hice y esta funcionando sin problemas, este es mas o menos igual solo que 1.000 veces mas grande  :D :D

Estos motores de 200KW si son mas complejos esta claro, pero te doy un par de pistas en cuanto al precio de la electronica para estos motores, para uno para 80KW cobran 3.000€, a quien me lo encargo para 200KW le estan cobrando entre 4.000 y 6.000€ (compra diferentes marcas) este le va a salir entre 500 y 1.000€ los componentes, placa, etc, despues habra unos gastos de diseño, claro, pero como es para muchos cientos, o a lo mejor miles de unidades, pues creo que les compensara.

Despues, esto solo es una primera parte, queremos hacer algo a posteriori mucho mas complejo, algo que no existe en el mercado y que sera muy beneficioso, si es que lo conseguimos, para el fin que se persigue con estos motores. Esta parte si que sera compleja de verdad, la elctronica y ya no digamos el software, esta es la parte que me tiene acojonado, porque esta si que me corresponde a mi hacerla.

La alimentacion estamos mirando que nos conviene mas entre 400 y 900V, veremos a los que tienen que construir el motor como les va mejor, o como lo tienen ya diseñado. Es un motor sincrono de imanes permanentes (esta bajo secreto y me daran los datos tecnicos estrictamente necesarios) por lo que si me llegaran 3 IGBTs por fase a 800V, si va a 400V es posible que necesite 4, mas que nada por seguridad, tengo un consumo maximo a 400V de 450A, los picos de arranque seran muy pequeños, casi nulos, de eso me encargare yo con el software, ademas debe ser asi, y realmente nunca o casi nunca va a ir a tope, es decir muy pocas veces va a consumir por encima de los 300A.

Citar
pero estas muy lejos de poder diseñar y construir un variador de ese tamaño.

Es una pena que con los buenos comentarios tecnicos que haces a veces, despues la cagues con estas tonterias.

« Última modificación: 11 de Marzo de 2016, 14:40:28 por tapi8 »


 

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