Info Per Azionamento Motore Dc Da 2kw - Cambio potenza da Mosfet ad IGBT

[Carlo Colombari]

Ciao ragazzi,

sono nuovo del forum anche perchè l'ho conosciuto solo oggi ma devo dire che trovo le discussioni molto interessanti.

Devo realizzare un azionamento per motori DC da 48V 2kW (53A alla coppia nominale).

Premetto che ho già una certa esperienza di controllo motori con ponte H di Mosfet ma con motori di piccole dimensioni.

Le domande che vi pongo sono le seguenti:

PREMESSA - Attualmente sono in possesso di un azionamento da me progettato per motori DC a 48V 3A. Questo circuito è dotato ovviamente di un ponte ad H con tensione di bus a 48V e come driver dispone di due IR2110 con corrente erogabile sui gates di 2A. Da notare che il driver in questione, per quanto riguarda il pilotaggio dei mosfet alti, non necessita di alimentatori isolati ma, lavorando a tensioni così basse si crea la tensione necessaria per il gate (15 V riferiti al punto centrale del semi-ponte) con il classico condensatore di bootstrap (o pompa di carica).

1) Volendo sostituire, nell'azionamento suddetto solo la parte di potenza (eliminando quindi i 4 mosfet) con due pack di IGBT, il driver deve essere cambiato? (il datasheet del IR2110 dice che il driver è idoneo anche per IGBT)

2) Posso considerare il pilotaggio degli IGBT del tutto equivalente al pilotaggio dei Mosfet?

3) E' davvero necessario avere un driver che controlla la VCEsat?

4) Economicamente è consigliabile utilizzare due pack di IGBT per i due semi-ponti, o conviene utilizzare un modulo di potenza con 6 IGBT di quelli utilizzati sugli inverter?

5) Sono indirizzato ad utilizzare dei Toshiba MG100J2YS50 o IR GA100TS60U o Fairchild FM2G150US60 quanlcuno li ha usati e nel caso quale marca mi consigliate?

6) C'è qualche sistema per evitare che in fase di frenatura, quando il motore rigenera, la tensione di bus possa elevarsi a tal punto da dannggiare le batterie collegate sul bus?

GRAZIE ANTICIPATAMENTE A CHI VORRA' AIUTARMI

CIAO

[Carlo Colombari]

Aiuto

[Livio Orsini]

1) Volendo sostituire, nell'azionamento suddetto solo la parte di potenza (eliminando quindi i 4 mosfet) con due pack di IGBT, il driver deve essere cambiato? (il datasheet del IR2110 dice che il driver è idoneo anche per IGBT)

Se il datasheet ne attesta l'idoneità puoi usare il driver precedente.

2) Posso considerare il pilotaggio degli IGBT del tutto equivalente al pilotaggio dei Mosfet?

No! Sono abbastanza simili ma non uguali. Segui le indicazioni e le prescrizioni del costruttore degli IGBT

3) E' davvero necessario avere un driver che controlla la VCEsat?

Si se vuoi evitare morti e feriti nei finali di potenza

4) Economicamente è consigliabile utilizzare due pack di IGBT per i due semi-ponti, o conviene utilizzare un modulo di potenza con 6 IGBT di quelli utilizzati sugli inverter?

La risposta te la danno i rispettivi prezzi di tuttti i componenti necessari per le due soluzioni

5) Sono indirizzato ad utilizzare dei Toshiba MG100J2YS50 o IR GA100TS60U o Fairchild FM2G150US60 quanlcuno li ha usati e nel caso quale marca mi consigliate?

Io preferirei i toshiba ma, visto che la tensione in gioco è bassa, non vedeo problemi anche con gli altri. Dipende dalla facilità di approvigionamento e dal costo.

6) C'è qualche sistema per evitare che in fase di frenatura, quando il motore rigenera, la tensione di bus possa elevarsi a tal punto da dannggiare le batterie collegate sul bus?

Si, eccome se esiste! Si chiama resistenza di frenatura. In prati ca un comparatore di tensione abilita un circuito chopper quando la tensione sul dc bus supera una soglia. Il circuito chopper, formato da un trnasistor ed i pulotaggi relativi, connette una resistenza in parallelo al dc bus fino a che la tensione scende al di sotto di una soglia prefissata. Ovviamente la resistenza è connessa con unduty cycle appropriato all'applicazione.