Unidad de compuerta galvónica de medio puente con tiempo muerto

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Soy un entusiasta de Tesla y construyo bobinas de Tesla de vez en cuando. Una cosa que siempre me he preguntado, muchos diseños (algunos muy populares) utilizan un transformador para conducir un medio puente N-MOS (vea la imagen a continuación). Mi preocupación por esto, y las simulaciones han demostrado que es cierto, ¿no debería este tipo de diseño dar como resultado una gran cantidad de disparos, ya que no hay tiempo muerto incorporado?

Habiendo dicho eso, me encantaría alejarme de arrancar mi controlador y obligarlo a estar sentado en los rieles de alto voltaje (la depuración y la inspección con un alcance se hacen mucho más fáciles). Mi problema es que no veo una manera fácil de incorporar el tiempo muerto.

El único método que veo para agregar tiempo muerto y tener unidades de compuerta galvánica sería usar un controlador de puente completo para hundir y generar la corriente de dos transformadores de unidad independientes y pasar por alto la unidad bootstrap que ata a vcc.

Entonces, mis preguntas son:

  1. ¿Está de acuerdo con mi evaluación de que para el cambio a 200 kHz, el diseño ilustrado debería tener la mayor parte de las pérdidas de potencia debidas a los disparos?
  2. ¿Alguien ve una forma de emplear fácilmente el tiempo muerto con aislamiento galvánico sin utilizar un controlador de puente completo como se explicó anteriormente?

    
pregunta MadHatter

2 respuestas

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  1. No. Los dos diodos 1n4148 aseguran que cuando los secundarios del transformador de la compuerta inician la inversión de sus polaridades, el IGBT actual se desactiva más rápido que el IGBT que está bloqueando, creando un período muy bridado en el que ambos están apagados (el tiempo muerto). Esto se debe a que la capacitancia de la compuerta parásita del IGBT que se enciende debe cargarse a través de la resistencia de 6.8 ohmios, mientras que la carga de la compuerta del IGBT opuesto puede pasar por alto la resistencia al fluir a través del diodo.

  2. Existen controladores MOSFET / IGBT completamente aislados para este fin, si necesita más control sobre los transistores y / o si desea un cambio aún más rápido. Digikey enumera más de mil controladores de puertas aisladas, por ejemplo, ucc21520

respondido por el jms
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Varios controladores de puerta aislados. Sin embargo, tenga en cuenta que necesitará al menos una PSU aislada (altamente aislada) para impulsar las puertas. Además, la frecuencia de conmutación que se obtiene con los transformadores de impulsos es bastante alta en comparación con los controladores de compuerta optoacoplados. En mi opinión, debe usar algún controlador con acoplamiento magnético o algún otro tipo que permita alta frecuencia, el aislamiento óptico no es adecuado para su aplicación.

Mejor y más barato, sería tener dos circuitos de controlador de puerta y transformadores de pulso separados. Luego tienes que agregar un circuito de enclavamiento entre ellos.

Probablemente hay otros circuitos SSTC, más complejos, con un retardo de conducción cruzada, así que creo que es mejor que se quede con este circuito básico tal como está.

    
respondido por el Marko Buršič

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