PFC Patlama Sorunsalı.

[Logan]

Günaydın arkadaşlar.

Aşağıda şemasını paylaşmış olduğum PFC devresinin güç kısmında yer alan diyot-IGBT ikilisi patlıyor. Her seferinde hem diyotu hemde IGBT'yi hemde köprü diyotu değiştirmek zoruna kalıyorum. Fakat hangi malzemenin daha önce patladığı konusunda net bir fikre sahip değilim. Esasen bütün yollar diyotun daha önce patladığını gösteriyor. Sanırım PFC kontrol kısmı çıkış voltajını referans aldığı için diyot patladığı esnada açık devre olarak kondansatörlerin şarj olmasını engelliyor ve bu sebeple PFC kontrol entegresi PWM'i full açarak IGBT'lerin patlamasına sebep oluyor. Dün akşam saatlerinde diyot üzerine 10R/10W-330pF/1600V snubber devresi koydum patlamalar kesildi gibi. Fakat fazla deneme şansım olmadı. Farklı fikirleri ve düşünceleri olan varsa duymak isterim.

İyi çalışmalar.



Not: Aynı yapı başka bir projede sorunsuz olarak çalışmaktadır. Aralarında yapısal olarak farklılıklar olsa da şematik olarak herhangi bir fark yoktur.

[z]

IGBT off yapıldığında kollektor ucunda cok yüksek gerilim oluşur. Eğer diyod yeterince hızlı olmuş olsa, ve kapasitor bloğunun ESL değeri yeterince düşük olsa kollektorde oluşan voltaj sadece Vcap kadar olur ve yükselme fırsatı bulamazdı.

Bu yüksek voltaj diyodu deliyor. Bu olay ardından IGBT iletime sokulduğunda kapasitor bloğundaki tüm enerji IGBT üzerine boşalıyor.
Bu durumda IGBT de yanıyor. IGBT bozulunca bu kez köprü diyod voltajı bobin üzerinden kısa devre oluyor ve nihayetinde köprü de uçuyor.

Yaptığın iş mantıklı. Diyod uçlarına snubber bağlamakla diyodun iletime geçmeye fırsat bulamadığı kısa zaman aralığında bobin akımının snubber üzerinden kapsitörlere akmasını sağlamışsın.

[Logan]

Evet Bülent Hoca, haklısınız. Sanırım senaryo bu şeklide gerçekleşiyor. Biraz evvel deneme yaptım. 23A'de uzun süre denedim sorun çıkmadı. Fakat 35A'e aldığımda 10 saniye içerisinde patladı. Diyot ve akabinde moslar ile köprü de gitti. Yazdıklarınızdan şu sonuca varıyorum, mosfetler iletimde iken bobin üzerinde indüklenen enerji, mosfetler yalıtıma geçtiği anda diyot üzerinde kondansatörlere akmaya başlıyor. Bu esnada bobinlerde yükse voltaj oluştuğu için diyotu deliyor. Tasarımı mekanik ve yerleşimsel olarak ele alıp bir önceki tasarımda aynı şematik dizaynın çalıştığını düşünecek olursam ortaya çıkan bu problemin yeni tasarımda kapasite bloğunu diyotlardan ve PFC devresinden uzağa taşımış olmamdan kaynaklandığını söyleyebilirim. Esasen başıma böyle bir problemin geleceğini biliyordum fakat EMC testeri için bu denemeye yapmam gerekiyordu. Sorunu çözmek için snubber devresi ile biraz daha oynayıp diyotu 1200V'luk başka bir diyotla değiştireceğim. Umarım çözüme ulaşırım.

[xenix]

IGBT, Diyot ve çıkış kondansatöründen oluşan üçlü grup birbirine olabildiğince yakın olmalı, bu üçlünün oluşturduğu kapalı alanın alanı minimum olmalı.

Eğer bu elemanlar arasında 4-5cm lik mesafe varsa IGBT nin yüksek gerilimden patlayacağına garanti verebilirim

Neden?

IGBT kesime gittiğinde diyodun bobin akımını çok hızlı bir şekilde üzerine alması lazım. Eğer diyodun bağlı olduğu hatlar uzun ise endüktansı fazla olur, ve hatlar bu akımı hemen üzerine almak istemezler. Bu durumda bobinin akımı kendine akacak yol arar ve de bulur.IGBT nin kolektör emiter kapasitansını şarj etmeye başlar. Gerilim IGBT en yüksek değerine ulaşınca IGBT yüksek gerilimden bozulacaktır zaten.

[z]

IGBT nin yüksek voltajdan dolayı bozulması mantıklı fakat, ortada küçük bir bilinmezlik var.

Önce IGBT arızalanıyorsa çıkıştaki diyod daha sonra nasıl bozuluyor?

Bana diyod daha önce bozuluyor gibi geldi. Eklenen snubber, diyodun bozulmasını engellediğine göre diyodu bozan da sicim olayı.

[JOKERAS]

Selam "LOGAN",
Şemadaki zincirin en zayıf halkası diyot görünüyor.
Taktığınız diyot'un amperi iyi ama hızı pompa hızını karşılayamıyor.
Bu devrelere kaliteli hyperfast diyot kullanmak gerekiyor.
Bir tarihte böyle bir devreyi tamir ederken aynı sorunla karşılaşmıştım,
belli belirsiz zamanlarda devre patlıyor ne var ne yok bozuluyordu,
Sonunda oradaki diyot'un yerine taktığım diyot'un hyper fast değilde ultra fast olduğunu
pdf'ini inceleyince farkettim,sonra aynı özellikteki başka bir hyper fast diyot bularak işi halletmiştim.
Bence Hyper fast bir diyot deneyin.

[imuhtar]

bu devrede kafama takılan şey şu IGBT niçin  bu şekilde bağlanmış
IGBT iletime geçtiğinde beslemeyi kısa devre etmezmi?
ilk defa böyle bağlantı görüyorum.

[ipek]

etmez serisinde bobin var.

[imuhtar]

anladım hocam

http://www.pclabs.com.tr/2005/06/14/pfc-nedir-ne-kadar-onemli/

[Klein]

Bobin üzerinden akan akım max olmadan mosfeti kesime götürmek şartıyla.