IGBT Ansteuerung

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IGBT Ansteuerung

    










BID = 1048305

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 8690
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Ich habe aus einem Motorcontroller folgende Ansteuerung mit zwei PNP Transistoren für IGBT herausgezeichnet. (hoffentlich richtig)
Frage: Wie funktioniert die Schaltung?




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BID = 1048307

perl

Ehrenmitglied



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Der obere steuert das Gate kräftig positiv an, wobei der untere gesperrt bleibt, weil die Basis 0,7V positiver als der Emitter ist.

Wenn der obere pnp abschaltet, entlädt der untere das Gate schnell, weil er über den linken Widerstand angesteuert wird.

Der Sinn der rechten RC-Kombination erschliesst sich mir momentan auch nicht.








BID = 1048310

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 8690
Wohnort: Alpenrepublik

Ich stehe gerade am Schlauch. Anbei auch noch die Bauteilwerte.

Der untere sperrt durch den Spannungsabfall an der 1N4148. Wird ein IGBT nicht wie ein FET auch nur durch die Spannung angesteuert? Wohin fließt der Strom vom Kollektor des oberen Transistors, wenn der untere sperrt? Über den 2k2 links?
Verstehe ich nicht....




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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 1048319

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wohin fließt der Strom vom Kollektor des oberen Transistors, wenn der untere sperrt? Über den 2k2 links?
Dynamisch, also 200ns lang, ins Gate des IGBT, später dann statisch in den 2k2. *)


Zitat :
Wird ein IGBT nicht wie ein FET auch nur durch die Spannung angesteuert?
Schon, aber zum schnellen Aufladen oder Entladen der Gate-Kapazitäten braucht man einigen Strom.
Besonders dann, wenn der FET arbeitet, sich also die Drainspannung ändert.
Dann schlägt die Miller-Kapazität Cgd bzw. Cgc zu, die zum Gatestrom beiträgt, solange sich die Kollektor bzw. Drainspannung ändert.
Leider ist diese Kapazität selbst von der Uce-abhängig.
Im Datenblatt des HGTP40N10 siehst du im letzten Bild, wie sich die Gatespannung ändert, wenn das Gate mit konstant 0,38mA bestromt wird und die Kollektorspannung sich beim Schalten um den vollen Betrag ändert.
Der ganze Schaltvorgang dauert dann ca. 90µs und wenn du die Gatespannung in einer halben µs ändern willst brauchst du eben 20 Mal so viel Strom, also 75mA. Leider steht dort auch, dass diese Grafik für Ströme oberhalb 3mA nicht mehr gut zutrifft.
Das in der Grafik sichtbare Plateau entspricht dem linearen Bereich der Übertragungskennlinie, in dem sich die Kollektorspannung schnell ändert, und die Gatespannung wegen CGC nahezu konstant bleibt (Miller-Integrator).

Ein anderer Anhaltspunkt ist auch die im Datenblatt genannte Gateladung QG(on) von 19nC (bei konstanter Kollektorspannung).
Wenn du diese 19nC innerhalb einer halben Mikrosekunde fliessen lassen willst, brauchst du wegen Q=I*t auch 38mA.
Natürlich musst du diese Ladung beim Abschalten des Transistors auch wieder entfernen. Dafür muss dann er untere pnp arbeiten.

*) P.S.:
Dabei habe ich die RC-Kombinatiom rechts nicht berücksichtigt, die mir, auch im ihrer Dimensionierung, suspekt erscheint.
Falls das wirklich so aussieht fliesst natürlich ein großer Ladestrom in den 10nF-Kondensator, und wenn der aufgeladen ist, noch 15mA durch den 1k-Widerstand.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 22 Jan 2019 13:01 ]


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