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用“毁波器”看半桥IGBT Vge驱动波形,电流波形

如上图:

黄线为示波器探头直接接在上臂IGBT的驱动Vge两端。示波器无电池,电源线已经使用隔离变压器进行了隔离,但是,如图所示,面目全非。

蓝线为经过电流互感器得到的线圈中电流波形,看的我心脏七上八下的。

因为曾经发生过接入示波器炸管的情况,所以此次测量特意设计只让半桥工作3个周期。如此看来,炸管是必然的。就这样的驱动波形,不炸都对不起它。

再来一张示波器探头没有加在Vge的电流波形

没错,两个图的蓝线是相同的,驱动的探头撤掉之后,整个世界都清静了。

不过这个电流的波形距离正弦波还是有距离的。怎么看怎么像是畸变过的波形。

大家是如何测量驱动波形的呢?我曾经看到过有大侠测到的波形非常光滑平整,漂亮的梯形波。真诚向大家取取经。

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2014-07-10 20:43
用根线在主变里面绕个一俩圈然后探头夹那根线就好了,或者夹变压器次级也行
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edongdong
LV.2
3
2014-07-10 22:05
@poiulkjh543210
用根线在主变里面绕个一俩圈然后探头夹那根线就好了,或者夹变压器次级也行
没有变压器
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2014-07-11 20:19
@edongdong
没有变压器[图片]
焊机里面没变压器开什么玩笑,不通过变压器隔离降压不安全的,斩波除外
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2014-07-11 20:19
@edongdong
没有变压器[图片]
非晶也一样么
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igbtsy
LV.9
6
2014-07-11 20:58

不能正确掌握示波器的使用就只看一路,单独看驱动波形或者单独看CE波形。不过楼主的驱动波形是不能用的,这样的驱动上机不炸管是靠运气了。

 

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igbtsy
LV.9
7
2014-07-11 21:13
@igbtsy
不能正确掌握示波器的使用就只看一路,单独看驱动波形或者单独看CE波形。不过楼主的驱动波形是不能用的,这样的驱动上机不炸管是靠运气了。 

给个驱动波形图你参考,这是驱动输出没有加载时的波形,加载后变化不大,只是上升沿及下降沿各有0。5微秒的钭坡。驱动电压幅度正负15V,单电源15V供电。

 

 

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王秋冬
LV.5
8
2014-07-12 07:41
@igbtsy
给个驱动波形图你参考,这是驱动输出没有加载时的波形,加载后变化不大,只是上升沿及下降沿各有0。5微秒的钭坡。驱动电压幅度正负15V,单电源15V供电。[图片]  
示波器,个人感觉还是模拟的好,测试反应快。是不是高档的数字示波器会好些。
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igbtsy
LV.9
9
2014-07-12 08:48
@王秋冬
示波器,个人感觉还是模拟的好,测试反应快。是不是高档的数字示波器会好些。
看这种波形还是模拟的好,信息量多,某单位生产线上用的是进口的数字示波器,从UCE波形上无法看出电流相位大小,在我的建议下全部改用模拟的,调试人员从CE波形上一眼就可以看出电流相位大小,电路阻抗匹配、磁路阻抗匹配情况、整流后滤波电容是否合适、是否有干扰反射波、死区时间及零电压电容适配情况、频率跟踪情况等等。
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edongdong
LV.2
10
2014-07-12 13:53
@igbtsy
不能正确掌握示波器的使用就只看一路,单独看驱动波形或者单独看CE波形。不过楼主的驱动波形是不能用的,这样的驱动上机不炸管是靠运气了。 

1、蓝线那路是通过电流互感器测量的。所以是隔离的,绿色环保无污染。

2、这个波形上机工作肯定是要炸管无疑的。所以,我只让驱动输出3个周期的硬开关脉冲,上臂-死区-下臂-死区 为一周期。

用这样的试探方法来观察我的电路运行情况。

3、没有加负载的驱动波形我看过,挺不错的.回头我再传一个图.

4、另外,请问当关掉驱动信号之后,检测到的自由振荡频率是否是谐振频率?跟我计算的频率差了很多呢.还应该是什么地方有问题.

我的计算频率的公式是按照某文档介绍的.

两个谐振电容C ,Cr=2C

线圈电感Lr

则频率

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edongdong
LV.2
11
2014-07-12 13:55
@poiulkjh543210
焊机里面没变压器开什么玩笑,不通过变压器隔离降压不安全的,斩波除外
我是想做电磁感应加热。驱动用IGBT驱动光耦隔离的。
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edongdong
LV.2
12
2014-07-12 13:56
@poiulkjh543210
非晶也一样么
非晶也一样?什么意思?没看明白
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edongdong
LV.2
13
2014-07-12 13:58
@王秋冬
示波器,个人感觉还是模拟的好,测试反应快。是不是高档的数字示波器会好些。
我比较喜欢数字的,可以捕捉瞬间的东西。之前学习单管的时候,数字存储示波器给了我很大帮助。
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edongdong
LV.2
14
2014-07-12 14:04
@igbtsy
看这种波形还是模拟的好,信息量多,某单位生产线上用的是进口的数字示波器,从UCE波形上无法看出电流相位大小,在我的建议下全部改用模拟的,调试人员从CE波形上一眼就可以看出电流相位大小,电路阻抗匹配、磁路阻抗匹配情况、整流后滤波电容是否合适、是否有干扰反射波、死区时间及零电压电容适配情况、频率跟踪情况等等。

您在测量UCE的时候,是直接使用高压探头接到CE两端就可以测了么?我总觉得自己的示波器探头上去就会炸管。

要学的还真是很多啊。

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edongdong
LV.2
15
2014-07-12 14:06
@igbtsy
给个驱动波形图你参考,这是驱动输出没有加载时的波形,加载后变化不大,只是上升沿及下降沿各有0。5微秒的钭坡。驱动电压幅度正负15V,单电源15V供电。[图片]  
0.5us的陡坡是人为加上去的?目的为了让IGBT延缓开通?
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王秋冬
LV.5
16
2014-07-12 14:17
@edongdong
1、蓝线那路是通过电流互感器测量的。所以是隔离的,绿色环保无污染。2、这个波形上机工作肯定是要炸管无疑的。所以,我只让驱动输出3个周期的硬开关脉冲,上臂-死区-下臂-死区为一周期。用这样的试探方法来观察我的电路运行情况。3、没有加负载的驱动波形我看过,挺不错的.回头我再传一个图.4、另外,请问当关掉驱动信号之后,检测到的自由振荡频率是否是谐振频率?跟我计算的频率差了很多呢.还应该是什么地方有问题.我的计算频率的公式是按照某文档介绍的.两个谐振电容C,Cr=2C线圈电感Lr则频率[图片]
你的这个公式是对的,不赶快上图就是你的不对啦。
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igbtsy
LV.9
17
2014-07-12 14:24
@edongdong
您在测量UCE的时候,是直接使用高压探头接到CE两端就可以测了么?我总觉得自己的示波器探头上去就会炸管。要学的还真是很多啊。
直接加上去,示波器的三芯电源插头的地线要剪掉,测量时外壳是带电的,注意安全。上了高压就不要去调节示波器,事实上示波器调节好后久不要再去调节的,因为我只看CE波形,其它的从来没必要去看的。
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igbtsy
LV.9
18
2014-07-12 14:31
@王秋冬
你的这个公式是对的,不赶快上图就是你的不对啦。

公式是不会错的,但是死读书是不行的,公式中的电感应当是有载电感,有载电感你测得了吗?即使测了有载电感,你的负载电流发生了变化,等效电感又变了,所以几乎计算不到正确值。我从不去计算这东西,估算一下,直接上功率,看CE波形和看电流值,就知道该如何办了。

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edongdong
LV.2
19
2014-07-17 15:08
@王秋冬
你的这个公式是对的,不赶快上图就是你的不对啦。

回复晚了,很抱歉。这几天一直忙着编程来着。对于那个驱动波形,我搞错了,我之前看的波形是没加母线电压也没加负载的驱动波形,所以。。没啥意义了。

如下:

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igbtsy
LV.9
20
2014-07-17 15:39
@edongdong
回复晚了,很抱歉。这几天一直忙着编程来着。对于那个驱动波形,我搞错了,我之前看的波形是没加母线电压也没加负载的驱动波形,所以。。没啥意义了。[图片]如下:[图片]
死区太大了吧,有5微秒了。
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edongdong
LV.2
21
2014-07-17 16:15
@igbtsy
死区太大了吧,有5微秒了。
有什么影响么?
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edongdong
LV.2
22
2014-07-17 16:45
@igbtsy
死区太大了吧,有5微秒了。
我甚至有一个想法就是保持频率不变,增大死区,缩小开通时间,来调功哩,这样不可行么?
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igbtsy
LV.9
23
2014-07-17 19:45
@edongdong
我甚至有一个想法就是保持频率不变,增大死区,缩小开通时间,来调功哩,这样不可行么?
这样做与开关电源调脉宽是一个原理了。不过调脉宽时如何做到软开关?电压、电流都是软开关状态,这个还没去试验过。
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edongdong
LV.2
24
2014-07-18 08:55
@igbtsy
这样做与开关电源调脉宽是一个原理了。不过调脉宽时如何做到软开关?电压、电流都是软开关状态,这个还没去试验过。

我能保证绝对是ZCS,过零开通桥臂。但是无法保证ZVS,在我的理解看来,能够实现ZCS,ZVS同时存在,必须桥臂开通时间足够长,让回路能量充分,达到一个阈值,使得当电流趋于0时,续流二极管导通。

具体的我再考虑考虑。因为没有实际做过实验,所以都是假设的情况。思来想去,总觉得当开通时间短之后,能量减小到一定程度,振荡的频率应该会做出调整。保持谐振的频率未必就是理想的波形。例如开通短时间,之后,为了满足谐振频率,势必要大幅增加死区时间,这样的话,电流趋于0的时刻,可能就不是谐振的那个时间点,可能很快就达到0了。(按照常理来看,电流振荡的频率是不会变的,就像是钟摆,只要是摆臂长度固定,不论摆到多少角度,摆动的周期是固定的。这不就是固有频率么。但是半桥中自由振荡的频率貌似跟谐振频率不是一回事,之前看过波形,停止驱动输出后,电流自由振荡的频率要比谐振频率高很多)这样的话,会不会可能发生下面的事情。

f0是谐振频率,f是由于开通时间较短,能量不够,所以幅值上不去,相应的振荡频率也变高。如果是这样的话,为了保证工作在谐振频率很可能在电流过0后的死区产生自由振荡,若干个自由振荡周期后的某个电流过0来开通桥臂。如图:

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igbtsy
LV.9
25
2014-07-18 20:26
@edongdong
我能保证绝对是ZCS,过零开通桥臂。但是无法保证ZVS,在我的理解看来,能够实现ZCS,ZVS同时存在,必须桥臂开通时间足够长,让回路能量充分,达到一个阈值,使得当电流趋于0时,续流二极管导通。具体的我再考虑考虑。因为没有实际做过实验,所以都是假设的情况。思来想去,总觉得当开通时间短之后,能量减小到一定程度,振荡的频率应该会做出调整。保持谐振的频率未必就是理想的波形。例如开通短时间,之后,为了满足谐振频率,势必要大幅增加死区时间,这样的话,电流趋于0的时刻,可能就不是谐振的那个时间点,可能很快就达到0了。(按照常理来看,电流振荡的频率是不会变的,就像是钟摆,只要是摆臂长度固定,不论摆到多少角度,摆动的周期是固定的。这不就是固有频率么。但是半桥中自由振荡的频率貌似跟谐振频率不是一回事,之前看过波形,停止驱动输出后,电流自由振荡的频率要比谐振频率高很多)这样的话,会不会可能发生下面的事情。[图片]f0是谐振频率,f是由于开通时间较短,能量不够,所以幅值上不去,相应的振荡频率也变高。如果是这样的话,为了保证工作在谐振频率很可能在电流过0后的死区产生自由振荡,若干个自由振荡周期后的某个电流过0来开通桥臂。如图:[图片]

你的设想应当让做开关电源的去试验。

如果用现在开关电源调脉宽的方式可以调功(对开关电源的来说是调输出电压),并且是理想的软开关方式,那么开关电源的效率将会从80几%提高到96%以上,我想他们也是求之不得的。之所以没有实现,还是停留在现阶段,肯定具体实现起来不是这么回事,还是让他们来解释吧。

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mqyyqm
LV.6
26
2016-02-05 15:14
kk
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2016-02-19 20:21
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