1 votos

¿Qué es lo que causa el timbre aleatorio en mi inversor?

Actualmente estoy rediseñando el inversor para accionar mi calentador de inducción.

Aunque he solucionado la mayoría de los problemas que encontré, sigo teniendo problemas con el propio inversor.

La imagen 1 muestra los problemas de forma de onda que encontré.

El amarillo es la salida real del inversor.

El color púrpura es la tensión del resonador.

El cian es la señal de conducción entregada al conductor.

Todo funciona bien hasta que subo de nivel de potencia.

Las oscilaciones sólo se producen en los picos de tensión de la red, por lo que tiene que ser algún tipo de problema de corriente.

La exploración de la salida de la puerta de los módulos IGBT revela que la señal que se les suministra representa la salida con bastante exactitud (también el timbre).

Los IGBT utilizados son skm100gb128d que tienen una resistencia de puerta integrada de 5 ohmios.

El controlador se compone de optoacopladores, reguladores de tensión y circuitos integrados de accionamiento de puerta.

  • ¿Qué puede causar este zumbido?

  • ¿Por qué es visible en la señal cian que está aislada ópticamente?

  • ¿Cómo evitarlo?

  • ¿Son suficientes 5 ohmios de resistencia de puerta si la señal en la puerta del IGBT se ve bien (sin sobreimpulso?)

La segunda imagen muestra la configuración de los IGBTs y los drivers asociados a ellos.

ACTUALIZACIÓN: El timbre se debió a que el bucle de tierra del osciloscopio estaba situado demasiado cerca del inversor real. El voltaje inducido en la sonda del osciloscopio actuaba entonces de vuelta en la generación de la señal, lo que era parte de la razón por la que la señal distorsionada era visible incluso antes del optoaislador.

Pic1

Pic2

1voto

ozmank Puntos 127

Timbre aleatorio se debe a "algunos" desconocidos perturbación externa como un campo magnético de un viejo soldador Weller que enciende y apaga con un interruptor de relé la corriente de carga de CA. La falta de blindaje de alta impedancia en las líneas de detección puede contribuir a esto o a un mal diseño. (Causa notoria de fallos en los años 70/80)
enter image description here

p.d. El pulso inferior bien amortiguado después de la perturbación me sugiere que su sentido de la corriente de red ( haga uno) debería ver un pico aquí debido a la conducción cruzada durante la perturbación)

¿Cuál es la tasa de rep. de esta perturbación aleatoria? ¿1ppm? ¿Sólo cuando hay poca carga?

Timbre constante es una respuesta inherente debida a la falta de correspondencia entre la carga y las impedancias de la fuente en la respuesta de un sistema de segundo orden o superior a una entrada escalonada. Podemos definirlo como margen de fase, factor de amortiguación o Q y todos están relacionados con el circuito equivalente de la resistencia conmutada antes y durante el tiempo muerto, el estrangulador L, la inductancia del cable 1uH/m y la capacitancia de Miller del FET Cm * gm.

Para un simple filtro RLC en serie de paso bajo utilizo \$Q = \frac{1}{Rs} \sqrt{\frac{L}{C}}\$ y la amortiguación crítica usando esta fórmula tiene Q=0.707 y tiene ~25% de sobreimpulso cuando Q=1

Esto es fundamental, pero los detalles están en el modelo de circuito real.

La inductancia de los cables, la diafonía y la retroalimentación positiva parásita pueden amplificar este factor Q reduciendo el "margen de fase".

Posibles soluciones

  • Disposición ajustada con un plano de tierra.
  • Filtro de plomo en Vfb.
  • Snubber en los FET para el impulso durante la conmutación en tiempo muerto.
  • Realización compleja de las impedancias del circuito sobre cada componente, incluyendo todos los Caps que necesitan una ESR baja L/R=T1, C*ESR=T2 para cada componente con adaptación conjugada., Pero una ESR demasiado baja puede reducir el BW de la retroalimentación y reducir el margen de fase.

N.B.

Calculo que tu timbre está a 2,5MHz por lo que si es una sonda x1 , podría ser debido a la resonancia de tierra de la sonda pero si es una sonda 10:1, esa resonancia es > 20MHz por los largos cables de tierra de la sonda.

Hablando de perturbaciones

( Acabamos de tener un apagón de 1 minuto en Richmond Hill, cerca de TO, probablemente debido al derretimiento del hielo en los cables subterráneos de HVAC y a la actividad de PD (arco de descarga parcial), que parece ocurrir cuando la nieve se derrite anualmente en nuestra zona. )

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X