Obvod MC3PHAC

pavel-gravos
Příspěvky: 318
Registrován: 27. 1. 2008, 4:30

17. 12. 2009, 10:01

To vypada kulturne.
Pavel
Jiří Pavlík
Příspěvky: 175
Registrován: 23. 8. 2008, 11:19
Bydliště: 675 03 Budišov 169, Budišov u Tř.

17. 12. 2009, 10:27

Vypadá to pěkně. Jaký je frekvenční rozsah ?
Uživatelský avatar
Pavka
Příspěvky: 911
Registrován: 10. 3. 2008, 8:40
Bydliště: Ronov

18. 12. 2009, 7:52

Frevence je 0,5-50Hz nebo 0,5-128Hz. Tato frekvence se volí jumperovou propojkou na DPS. Vše je zapojeno dle výrobce, viz data Sheet.
Přílohy
MC3PHAC.pdf
(610.98 KiB) Staženo 520 x
vak
Příspěvky: 132
Registrován: 4. 7. 2008, 8:16

6. 12. 2010, 10:57

Jak moc se musí předimenzovat IGBT tranzistory? Nemám s nima bohužel zatím žádné zkušenosti, případně jaké použít pro motor 400V/1,5kW?
pajda
Příspěvky: 170
Registrován: 19. 3. 2010, 8:38
Bydliště: Hradec Králové

7. 12. 2010, 12:23

Několik poznámek k volbě IGBT a FM obecně:

předpokládám, že stavíš 1.f napájený FM? (tj. na výstupu bude 3x230V sdruženě! a motor se proto zapojuje do trojúhelníku aby měl trochu lepší výkon/moment).

k volbě IGBT pro FM:

- když vynechám veškerou teorii, tak běžně se volí pro FM menších výkonů IGBT s cca 2x větším "udávaným" proudem, než ten co poteče do motoru. (ono to závisí na spoustě věcí, především ale na nosné frekvenci PWM - čím vyšší tj. 16-20kHz tím musíš víc proudově předimenzovat IGBT, než třeba na 8kHz, v katalogu k IGBT je na toto vždy přímo graf)
- tzn. 1.fázově napájený měnič 1,5kW se dimenzuje na 7A trvale, tj. volí se IGBT s cca 14A
- když kupuješ IGBT modul (modul se říká i pouzdru TO220), tak se přesvědč, zda má diodu!!! (běžně jsou totiž k sehnání IGBT bez diody).
- je dobré uvážit, jestli není pro tebe výhodnější koupit celý integrovaný výkonový můstek i s budičem (obzvláště pokud máš možnost nakupovat v zahraničí, konkrétně na Digikey).
- V čechách doporučuji prodejce TME a konkrétně tyto dva moduly:

24A+dioda: http://www.tme.eu/cz/katalog/?art=IRG4BC30UDPBF
13A+dioda: http://www.tme.eu/cz/katalog/?art=IRG4BC20UDPBF

když použiješ masivní chladič a ten motor nebudeš extrémně přetěžovat, tak vystačí ten 13A modul.

pozn. měnič s MC3PHAC a těma 13A IGBT mám postavený, běhá to moc hezky, ale pro mne je bohužel nepřekonatelné omezení max. frekvence na 127Hz, tj. je to nepoužitelný pro vysokootáčková 3.f asynchronní vřetena, která běhají na 400hz. Jestli to ale máš k soustruhu, tak to je naprosto vyhovující řešení.


edit: oprava odkazů
vak
Příspěvky: 132
Registrován: 4. 7. 2008, 8:16

7. 12. 2010, 10:05

Díky moc za vyčerpávající odpověď.

Řídící část mám hotovou, ale trochu bojuju s tou výkonovou:

- rád bych postavil měnič napájený z 3f a motor na 400V do hvězdy. Tím by měl stačit menší proud, ale zase nevím jestli stačí IGBT na 600V nebo bude potřeba použít na vyšší napětí?
- IGBT můstek bych vyzkoušel, ale pro začátek bych to zkusil z jednotlivých modulů
- stačil by frekvenčně IGBT IRG4BC30KD? Podle grafu to vypadá že by měl být v pohodě
- použil jsi jako budič IR2130 a lze ho nahradit za IR2132?

Chtěl bych tento měnič použít na starém soustruhu, takže frekvence by měla být v pohodě.
Uživatelský avatar
Pavka
Příspěvky: 911
Registrován: 10. 3. 2008, 8:40
Bydliště: Ronov

8. 12. 2010, 7:32

Já jsem použil IGBT IRG4BC30KD a v pohodě.
Jako budič jsem tam dal IR2130.
Reguluji s tímto měničem motor 1,5kW zapojený do trojúhelníku
namontovaný na sloupové vtračce.
pajda
Příspěvky: 170
Registrován: 19. 3. 2010, 8:38
Bydliště: Hradec Králové

8. 12. 2010, 10:37

chápu tě tak, že opravdu trváš měniči se vstupem 3x400V a tedy i výstupem 3x400 sdruženě?

Pokud ano, tak zas uvedu několik poznámek k jeho konstrukci. Tyto měniče jsou i průmyslově vyráběné o dost dražší z několika důvodů.

- 3.f usměrňovač na vstupu měniče "neseženeš" jako můstek a tak ho budeš muset vyrobit s 6ks diod, zde je třeba si dát bacha jestli ti to obyč. kulatá pouzdra DO-xx uchladí tj. jestli nebudeš muset vzít diody v TO220 a dát je na společný chladič. (pro 1,5kW na 400V to ale asi ještě bude v pohodě).

- po usměrnění 3.fázové sítě budeš mít v DC meziobvodu (na kondenzátoru) cca 560V - na takové napětí kondík "neseženeš", takže musíš dát dva do série, čímž ti ale klesne kapacita. (potřebná kapacita se běžně počítá cca 47uF na 100W pro 230V, pro 400V bude potřeba 1,71x méně - tj cca 27uF na 100W/400V). Tzn. počítej s tím, že budeš muset použít řekněme 4ks kondenzátorů 470uF/400V v sério-paralelním zapojení.

- teď k střídači a jeho budiči.. je jasně vidět, že do 600V je mizivá rezerva, což by tolik nevadilo kdybys spínal čistě odporovou zátěž. Jenže ty spínáš tu nejhorší možnou, tj. velkou cívku. Takže běžně se volí 1200V tranzistory i budič. Navíc i sebelépe navržený snubber obvod 600V souč. v tomto případě nezachrání.

Problém u 1200V polovodičových součástek je u nás dvojí:

a) hodně drahé
b) skoro nesehnatelné (obzvláště budiče, konkrétně třeba typ IR2213, což je 2kanálový budič 1200V)


- poslední co mě napadá, ikdyž je to proti výše uvedenému už jen taková blbost... Jde o to, že slušní lidé do 3x400V měniče netahají nulák, pouze PE. Tj. pak ale bez nuláku musíš mít trafo pro napájení elektroniky s primárem na 400V, a nebo tam ten nulák holt dotáhnout (DC-DC měniče co znám jsou taky jen do 500V).
- taky mám pocit že NTCčko co pravděpodobně dáš na vstup pro omezení proudového nárazu při startu jsou jen do 300V (ale to už je to nejmenší).

Určitě jsem ještě na nějakou jalůvku zapoměl, ale přesto doufám že jsem tě neodradil.. :wink: já osobně jsem taky původně moc chtěl jít do 3x400V vstup, jenže když jsem si rekapituloval co to znamená tak jsem se na to ..... A dále je potřeba jednoznačně říct, že zapojené 3x230V výstup do trojúhelníku je výkonově/momentově už taky hodně dobré
pajda
Příspěvky: 170
Registrován: 19. 3. 2010, 8:38
Bydliště: Hradec Králové

8. 12. 2010, 11:08

ad součástky:

a) IGBT: jelikož je většinou jednak hodně předimenzováváme a pak i IGBT je hodně robustní proti MOSFETu tak je naštěstí v podstatě jedno jaké se použijí. Osobně si vyberu ten s nejlepšími parametry pro moji potřebu, pak ale ihned zjistím že je v ČR nesehnatelný, tak vyberu ten druhý nejlepší, který je prozměnu zbytečně drahý, takže nakonec vezmu to co je zrovna skladem a za rozumnou cenu.

b) budiče: tady platí to samé jako v bodě a) a navíc... Kluci já se občas divím když vidím některé kombinace... Osobně vnímám jako rozumná tyto dvě rozumná řešení:

- maximální integrace: tj. sehnat komplet celý integrovaný můstek i s budičem vč. bootstrap diod, integrovaným měřícím odporem proudu a NTC pro snímání teploty. Kde cena je druhořadá

- co nejlevnější: tj. bez ohledu na množství pájení. Zde jde většinou naopak o to použít co nejvíce součástek, což má ale výhodu v tom, že pokud to vyhoří(což je vždy vysoce pravděpodobné :mrgreen: ), tak ztráta souč. je minimalizována.
Píšu to hlavně proto, že mě vysloveně iritují zapojení s budičem IR2130 a jemu podobných (řeknu to narovinu, tenhle budič mě jednou opravdu naštval a od té doby ho nemam rád). Jde o to, že on sice budí všech 6tranzistorů najednou, ale za jakou cenu? (co já vím, tak pod 250Kč ho neseženete) Navíc ani nemá integrovány bootstrap diody, a když se propálíte na budič (taktéž velmi pravděpodobné) tak ho musíte vyhodit celý, a tomu jeho rádoby komparátoru pro vyhodnocení snímání proudu nevěřím ani za nic.

Vždyť tu sou i jiné a krásné budiče, když zůstaneme věrni firmě IR, tak se dají nalézt takové skvosty jako IR2101 za bratru 45kč (v TME za 3ks) nebo IR2112 za cca 60Kč (GME). Je pravda že jsou jen 2kanálové, tedy potřebujete 3ks. Ale zas když to odpálíte tak vyhodíte většinou jen jeden. Nejsou tak neuvěřitelně pomalé, poskytují taky dostatečný budící proud pro ještě "rozumné" tranzistory. A to že nemají komparátor pro snímání proudu? Ten je vždy lepší udělat z diskrétních součástek.
vak
Příspěvky: 132
Registrován: 4. 7. 2008, 8:16

8. 12. 2010, 1:16

Díky moc za obsáhlou odpověď.

Chtěl jsem jít na těch 3x400V hlavně proto abych:

1) nezatěžoval jen jednu fázi poměrně velkým proudem
2) v budoucnu bych se chtěl pokusit udělat měnič pro 2,2kW a tam už je proud do trojúhelníka cca 10A při 230V a to už je na jednu fázi dost

- můstek jsem počítal něco jako MT2510 nebo MT3510, což by mělo stačit

- kondenzátory jsem počítal, přesně jak píšeš, 4 x 470uF/400V

- pokud to 600V budič a IGBT neutáhnou, pak by to opravdu vycházelo cenově šíleně a byl bych nucen opustit myšlenku 3x400V

- budič jsem právě počítal IR2132, ten by měl být rychlejší než IR2130, ale nevím. Do obvodu pro snímání proudu bych se nerad pouštěl, protože zas takový odborník nejsem a přece jen tu jde o velké proudy a velká napětí.
pajda
Příspěvky: 170
Registrován: 19. 3. 2010, 8:38
Bydliště: Hradec Králové

8. 12. 2010, 2:16

no on v podstatě žádný jiný rozumný důvod proč to dělat na 3x400V vlastně ani není. :wink:

- kde se dají u nás sehnat ty můstky? já jsem vždycky něco našel na netu, ale v ČR k sehnání ..ee
- Takhle mi co jsme to počítali, jsme se neodvážili... 8) Ale pokud bys do toho šel, tak držím palce a opravdu by mě zajímalo "co to udělá"

- oni ty tranzistory a budiče na 1200V jsou jenže:

2kanálový budič IR2213 (potřebuješ 3ks :wink: ) má buď Farnell, nebo RS za cca 200kč s DPH, tj. 600Kč celkem :(
IGBT 1200V jsou bez diody už od cca 60kč s diodou asi za 120Kč, ale asi nebudou moc skladem...

když to sečtu tak to mam 600ks za budiče a 600kč za 6ks IGBT = 1200Kč


K těm budičům, zrovna ta rychlost je zrovna zcela nezajímavý parametr pro naše užití. Ta IR2132 určitě půjde, ale je otázka za kolik ji seženeš, já ji někde viděl za šílených 400Kč. Ale i osvědčená 2130 stojí cca 250kč. Proto jsem právě navrhoval ať si koupíš 3 dvoukanálové za 150-180kč celkem, jediný rozdíl je pouze víc pájení.

Toho snímání proudu je netřeba se bát. Snímání proudu se dělá buď kvůli zpětné vazbě do řídícího obvodu(vektorové řízení), nebo pouze jako nadproudová/zkratová ochrana motoru/měniče. Zrovna MC3PHAC je nějaké měření proudu ukradené, takže jedině že bys ho měřil kvůli zmíněné ochraně.

Nejprimitivnější řešení je měřící trafo LEM, které švihneš primárem do DC meziobvodu a ono ti na na sekundáru hází napětí úměrné velikosti měřeného proudu přímo v TTL kompatibilních hodnotách. Ovšem je to poměrně drahá hračka.

Nejpoužívanější řešení je zapojení výkonového resistoru (s nízkou indukčností - tj. drát ne) do DC meziobvodu, na kterém měříš úbytek napětí (prakticky úbytek 0,3 - 0,5V se volí jako mez při které má vybavit ochrana - to si jednoduše spočítáš aby ti neshořel). Toto mrňavé napětí se pak zesílí pomocí OZ třeba 10x a pak se zavede do dalšího OZ ve funkci komparátoru. Tj. při naměření 0,5V to překlopí ten komparátor a ten hodí log. 1 na vstup Fault u MC3PHAC a "voila" motor i měnič je zachráněn. :)


edit: ty tvé tranzistory podle mě dají i 2,2kW motor na 230V. Tobě přijde 10A fa fázi jako velký proud? Tak to tě potom musí trápit i obyč. rychlovarná konvice, pračka, a elektrický 4plotýnkový sporák musí být noční můra :wink: ... Teď vážně, obecně je 2,2kW na 230V naprosto v pohodě a začíná se to lámat až u 3kW a to pro lidi co mají jen 16ku jistič. Ale je fakt, že já bych už nad 3kW asi taky na 230V nešel.
vak
Příspěvky: 132
Registrován: 4. 7. 2008, 8:16

8. 12. 2010, 4:31

Můstky jsem viděl na tomhle e-shopu: http://www.semic-shop.cz, přesně tady: http://www.semic-shop.cz/semic-shop-cz/ ... T3510-P-CE, ale nemám s tímhle obchodem žádné zkušenosti. Mají tam i ten IR2132 za slušnou cenu: http://www.semic-shop.cz/semic-shop-cz/ ... -IR2132-IR.

Právě to snímání rezistorem a vyhodnocení přes IR213x mi přišlo nejjednodušší.

Když přemýšlím o té konvici, pračce, ..., tak máš pravdu, ani jsem si to neuvědomoval. Přišlo mi to takové logické zatěžovat v dílně rovnoměrně všechny 3 fáze, ale když to vezmu ze stránky jednoduchosti a ceny komponent na 1200V, je rozhodnutí jasné, 230V to jistí. Alespoň pro začátek.

Každopádně díky moc za cenné rady.
pajda
Příspěvky: 170
Registrován: 19. 3. 2010, 8:38
Bydliště: Hradec Králové

8. 12. 2010, 6:41

Nemáš vůbec zač :) , to já se rád vykecávám... ostatně už to pomalu mohu svádět na nemoc z povolání :wink:

Naopak já ti moc děkuji za odkaz na ten obchod, vypadá to jako nějaký malinký krámek ale skvěle zásoben speciálními souč. a co víc je má většinou skladem.

Ještě bych možná k tomu tebou vybranému usměrňovači... jestli si ty DPS budeš vyrábět sám a nemáš CNC a budeš ho chtít dát přímo od DPS, tak by možná byla lepší drátová verze, pro ty fastony jinak musíš profrézovat drážky.

a samozřejmě přeji ať ti to běhá napoprvé a s minimem požárů :wink:
Uživatelský avatar
Pavka
Příspěvky: 911
Registrován: 10. 3. 2008, 8:40
Bydliště: Ronov

8. 12. 2010, 7:53

Základ úspěchu je dobře navržený plošný spoj. Mě se to povedlo až na třetí pokus.
vak
Příspěvky: 132
Registrován: 4. 7. 2008, 8:16

8. 12. 2010, 8:13

pajda píše:a samozřejmě přeji ať ti to běhá napoprvé a s minimem požárů :wink:
Díky za přání, já v to tajně doufám. :wink:

Jsem moc rád za takovéhle vysvětlení, protože vše skládám z drobných střípků a tohle strašně moc pomůže.

DPS budu vyrábět, ale zřejmě použiji jiný můstek, protože půjdu do té 1f verze.


Pavka píše:Základ úspěchu je dobře navržený plošný spoj. Mě se to povedlo až na třetí pokus.
Byla by nějaká rada čemu se vyhnout při návrhu spoje?
Odpovědět

Zpět na „Ostatní elektronika“