Problema com MOSFET no inversor de frequencia

[Zago10]

Boa noite galera, tudo bem?  Meu problema é o seguinte, meu inversor e mono 220v, estou utilizando os mosfet´s IRFP 450, mas para fazer testes estou alimentando eles com uma fonte controlada de 33v DC. Nos testes, ao aplicar o circuito driver no M3 a fonte identifica um curto-circuito e desliga automaticamente, aplicando os driver do M1, M2 e M4 fica tudo ok, o problema e só o M3 vou anexar o esquema elétrico da placa dos MOSFET´s. Testei os sinais que saem dos driver e estão funcionando perfeitamente defasados 180º, e estou testando os mosfet´s sem ligar carga neles, apenas recebendo a fonte DC e o sinal dos Driver. Se alguem puder ajudar, desde ja agradeço.

[Sérgio Lembo]

Se o seu mosfet não estiver em curto, o problema está no controle. Aproveito para fazer uma lembrança: Quando se usa transistor bipolar, a preocupação se resume ao ligar. No mosfet tem que desligar. O bicho tem um capacitor no gate que exige mais corrente no desligamento que na comutação.

Na próxima compra de transistor para esse projeto, considere os mosfets da Infineon tecnologia coillmos. O IPA60R199CP, por exemplo além de ter a metade do Rds, é bem mais rápido. Suas capacitâncias e time rise/fall são menos de um terço do IRF450. Até o 60R580, mesmo tendo 50% a mais de Rds talvez aqueça menos por conta da velocidade.

adicionado 7 minutos depois

Está usando resistencia no gate? quantos Ohms?

adicionado 18 minutos depois

Tem várias formas de se chavear os transistores de cima da ponte, no  seu caso o M1 e o M3.  Tá usando o quê? Se for transformador uma bobeira de inversão da bobina pode ser a causa.

adicionado 29 minutos depois

M4 com dreno e fonte invertidos também pode ser a causa.

[Zago10]

Como driver estou usando uma topologia push pull, dois transistors, NPN e PNP, no gate do MOSFET´s estou usando resistencia de 100 ohm, e como pull down 220k. estou trabalhando com uma frequenciade apenas 1Khz , nao acho que seja muito rápido pra essse tipo de mosfet ainda. E nesse meu circuito eu nao utilizo capacitor. Valeu

[.if]

Talvez você esteja atuando em m3 e m2 simultaneamente em algum micromomento.

 

Penso que mesmo pra baixa freq , 220K ná 1/2 alto

 

Dica: você pode usar freq alta apenas nos mosfets de baixo. Os de cima você usa a freq da rede. Saiba que nestes gates você deve aplicar tensão mais alta do que o vcc ?. Tem até ci driver pra isso, sabia? claro né. Mas me deu vontade registrar...

[Zago10]

2 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Então, mas testando as saidas dos driver sem ligar nos mosfet´s o M2 e M3 estão defasados 180° assim como o M1 e M4 tambem, mesmo com o M1, M2 e M4 desligados , ao ligar o M3 da problema, minha duvida seria se isso pode ocorrer por nao ter carga ligada aos mosfets, ou se o mosfet pode estar entrando em curto quando energizado. porque sem ligar os driver nos mosfets os sinais saem perfeitos.

 

[Sérgio Lembo]

Se a frequencia é baixa, as perdas de transição podem ser desprezadas, mas os tempos de transição não podem ser desprezados. Nessa topologia de ponte completa, um braço só pode ser ligado depois que o outro foi desligado.  Os bons drivers existentes no mercado inserem dead-time entre o desligamento de um braço e a comutação do outro braço. Em alguns modelos o tempo é ajustável e em outros é fixo entre 200ns e 300ns.

4 horas atrás, Zago10 disse:

E nesse meu circuito eu nao utilizo capacitor

 

Quando me referi ao capacitor do gate, fazia menção a capacitância interna desse tipo de componente. Pelo tamanho do mosfet, pode pensar num Rg de 10Ohms com um diodo antiparalelo para se ter uma descarga mais rápida.

[Zago10]

Esse e meu circuito driver para cada MOSFET

[Sérgio Lembo]

No desenho da colega @Isadora Ferraz um bom exemplo de um Rg baixo de 10R com diodo antiparalelo.

Não entendi seu desenhop de driver, cada vez que Q3 for comutado vou ter um curto entre os 300V e o GND

[.if]

Eu (eu) conectaria o C de Q2 direto no gnd e nada de R4

 

E o circuito dos de cima?

adicionado 2 minutos depois

2 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

um curto entre os 300V e o GND

pior . Pode ter sido um descuido ou ele quis apenas transmitir a ideia.

 

Não reinvente a roda. Alguns cliques e você acha drivers melhores...

abc

[Zago10]

21 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Eu (eu) conectaria o C de Q2 direto no gnd e nada de R4

 

E o circuito dos de cima?

 Estou utilizando o R4 como pull-down pra  evitar tensão de flutuação. Os circuitos de cima sao iguais, eu ligo o gnd do driver na ponte dos mosfets, para gerar a tensão Vgs. como mostra a imagem do circuito dos mosfets que postei primeiro. Na primeira imagem o pino 1 ( dos Bornes)  é o disparo do gate e o pino 2 o GND. 

adicionado 5 minutos depois

Vou ver o que faço aqui, valeu galera 

 

[Sérgio Lembo]

No  totem pole que aciona o gate o transistor de baixo tem que estar ligado direto na fonte do mosfet que é para descarregar a energia acumulada no gate. Mosfet não é igual ao bipolar onde basta interromper a excitação da base para desligar. Já vi circuitos onde se manda um simples pulso para se ligar o mosfet e este se mantem ligado até receber um pulso reverso que promova a descarga do gate. O esforço para se desligar um mosfet é superior ao que se usa para ligá-lo. Esse modelo de mosfet já foi usado em circuito de fonte de alta potencia. Atualmente tem coisa melhor, ficou obsoleto, mas o desafio de se comutar um bicho desses permanece o mesmo. Repare no datasheet de um conversor de potencia. Na página inicial, onde se faz a propaganda da qualidade, anuncia alta corrente na saida do driver que vai comutar o mosfet e que a corrente de desligamento é o dobro daquela que comuta.

[.if]

56 minutos atrás, Zago10 disse:

eu ligo o gnd do driver na ponte dos mosfets, para gerar a tensão Vgs

Este é um caminho a analisar na solução do seu problema.

Só pra constar, no caso do de cima não basta os 15Vdc pra disparar os mosfets. Tem-se que ser pelo menos uns 20V acima da tensão do source, no seu caso uns 320Vdc. É o que faz o ir2210 que te falei

 

33 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

circuitos onde se manda um simples pulso para se ligar o mosfet e este se mantem ligado até receber um pulso reverso que promova a descarga do gate

a propósito, usei esta característica pra testar meiabocamente mas com sucesso uns mosfets com multímetro no passado. Ponta vermelha no gate, preta no source:carrega Cgs. Retira-se do gate e põe no dreno: tem que dar contato:beep. Pra abrir o contato: pegar nos 3 terminais descarregando o Cgs.