MECCANICA e DINTORNI

se è quello che intendevi !

Soluzione giusta!

La sezione botti di capodanno cresce a dismisura ...
Ieri sono riuscito a trasformare il full bridge della primary in half bridge ...
In pratica ho sbragato i 6 mos di un mezzo ponte .

Ad oggi i ragionamenti che stiamo facendo sono i seguenti :

- sovracorrente non puo' essere , ero con 3 mos per ramo da 47 A 500 V l'uno e stavo tirando solo 1.5 A
- c'era il sensore di corrente al primario con limite a 20 A circa e quindi a maggior ragione non puo' essere sovracorrente

C''erano pero' moltissimi disturbi a radiofrequenza che mi hanno anche resettato il micro e le sonde dell'oscilloscopio
messe in vari punti facevano funzionare o meno il sistema .
Il trasformatore ronza di bestia

Ipotizziamo quindi che la routine di retroazione ( attualmente a 20 khz ) faccia oscillare il sistema rendendolo instabile , creando armoniche
e disturbi vari che in qualche modo vanno a compromettere il funzionamento .

Proveremo quindi a ridurre la retroazione a 1-2 khz implementando anche un filtro passa basso sul canale adc in modo da rendere il sistema meno nervoso .

Mi pareva di averlo già consigliato... però se volete testare correttamente la parte hardware dovete limitare al minimo i possibili problemi software, quindi niente anello di regolazione, solo un pwm fisso. Avete il carico resistivo per testare il circuito no? Quindi, semplicemente impostando il pwm potete cambiare la corrente di carico, senza bisogno di regolazione. Quando avete testato il circuito fino alla corrente nominale (e anche oltre) potete inserire la regolazione e testare quella.

Bit sono tutte ipotesi , ad ora non sappiamo se c'e' un problema software ...
Di fatto la retroazione funziona bene il valore del duty cycle oscilla intorno al valore corretto ma si muovera' di +-10 su 255
Inoltre ho messo dei limiti al duty cycle , per ora l'ho limitato al 50 % circa , oltre quello non sale , quindi di fatto in tante circostanze
i test sono stati fatti a pwm costante ...

Nuovi test e grandi risultati :

La primary basata sui driver silabs dava problemi , probabilmente i driver erano compromessi
ho dunque rimontato la vecchia primary basata sui driver irs21844 alla quale avevo tolto i transil .
Le commutazioni sono piuttosto lente e vano sicuramente introdotti dei buffer per amentare
la velocita' di carica dei gate pero' tutto funziona a dovere .

Ho testato la macchina a 100 A per 2 minuti continui senza nessun problema , ho ripetuto
il test 3 volte
Ho testato la macchina a 150 A per 30 secondi , 60 secondi e 90 secondi continui nessun problema tranne che l'acqua sul carico resistivo (0,1 ohm) cominciava a bollire
Ho testato la macchina a 200 A per pochi secondi perche' la linea di alimentazione non
ce la faceva ( si abbassavano le luci di casa ) e la corrente saliva troppo ( fino a 40A sulla 230v )

Per queste prove la retroazione e' stata abbassata a da 20khz a 5 khz circa ed il sensore
di corrente e' stato filtrato con un passa basso a 7 khz circa .

Permane il problema del surriscaldamento dei condensatori da 22 micro montati direttamente
sulla primary , anche mettendone 3 in parallelo + 1 in parallelo da 68 uf

Sulla primary non ci sono apprezzabili surriscaldamenti
Il rettificatore arriva a 30-40 gradi il che e' normale

Il secondario del trasformatore invece tende a scaldare un po' troppo , attualmente pero' non ho ancora tolto la spira di troppo , questo andra' fatto per ridurre la tensione di uscita e quindi aumentare la corrente .
Riducendo il numero di spire si potra' anche aumentare il numero di conduttori e quindi la sezione totale oltre che la lunghezza con ovvi benefici in termini di surriscaldamento .

Per la cronaca a 150 A il duty cycle era circa al 30-35 % il che vuol dire che dal trasformatore
possiamo tirare fuori ben oltre i 250 A di target .
Linea elettrica permettendo ed abbassando la tensione al secondario i 300 A a mio avviso sono raggiungibili senza grossi problemi

Speriamo che sia la volta buona!

Ieri ho creato materiale per ingrassare la sezione botti di capodanno !
La primary switch versione 4.2 bufferizzata funzionava alla grande , commutazioni perfette e velocissime , come da specifiche del datasheet dei mos .
A basso voltaggio tutto perfetto .
Attaccata la 230v una cannonata micidiale al primo colpo , un certo numero di mos andati , di cui uno letteralmente sventrato .
Brancoliamo nel buio ...

proprio nel buio no. Diciamo che l'arco tra Drain e Source del tuo Mos è strano e potrebbe anche portare a pensare che la causa di esplosione sia stata esterna. Purtroppo il problema di quando si provano queste cose è che quandoc'è un guasto non baste rimuoverlo per riprendere le prove....salta tutto in aria quindi ci vuole tempo per riprstinare il tutto.
Ora proviamo con diodo esterno e poi torniamo agli IGBT da 1200V e vediamo che succede.

Comunque riassumendo le prove sono cosi' andate :

- primo test con igbt da 40 A

test saldatura senza retroazione , botto a 130 A

- secondo test con 3 mos da 40 a
fulminato tutto a basso amperaggio ( forse gate driver compromessa irs21844 fuori specifica)

- terzo test con 3 mos da 47 a

prima prova con irs21844 commutazioni lentissime ma tirati 200 A

- quarto test con la scheda del quarto test ma driver bufferizzati

commutazioni veloci , ok a 30 V 1 A

- quinto test come sopra ma con 300 v

botto istantaneo all'accensione

Siamo sicuri, sicuri, sicuri, che non sia il SW?

Se il software fa una caxxata, una volta ogni tanto e non siete li pronti con un oscilloscopio digitale per trigerarla non la vedrete mai e il sistema continuera' a saltare.

Per questo all'inizio vi avevo suggerito di usare un DSPIC, perche' ha i PWM gia' predisposti per il pilotaggio dei ponti H. Nel caso del PIC che state usando invece il pilotaggio del ponte H e' fatto via SW (se ho capito bene).

Blanko sicuro al 100% non e' il software , a basso voltaggio funziona tutto , usiamo un pic18f4431 che anche lui ha i pwm apposta per fare ste robe .
Stiamo ragionando sul problema .
L'ipotesi che abbiamo in testa e' la seguente :

Il body diode del mos non e' sufficentemente veloce per garantire una dv/dt sufficentemente bassa al momento del tourn off del mos e quindi il mos si sventra per il kickback del carico induttivo

Una possibile conferma di questa teoria e' che la stessa scheda ma con commutazioni lentissime ( parliamo i 500 e passa nano secondi) ha funzionato fino a 200 e passa amper , questo perche' le commutazioni avvenivano con leggera cross conduction che faceva abbassare la tensione del kickback induttivo .

Ecco che la riduzione dei tempi di commutazione ha aumentato di conseguenza anche la dv/dt e generato il problema .

Se avete altre teorie sono bene accette

madddonaaaa.....

Condensatore in parallelo al carico?

il carico era un caricoresistivo da 0.1 ohm collegato dopo il rettificatore .
carichi capacitivi non ce ne stanno , avevamo provato a mettere la sonda ai capi dell'avvolgimento primario ma mandava in risonanza , quindi l'abbiamo messa ai capi del secondario