Hallo, ich habe mir einen Pulsgenerator zum Erodieren gebaut und habe Probleme damit. Beim Testen gehen sofort die MOSFET kaputt meistens auch die Treiber dazu. Testparameter: Schweißinverter auf ca 11 A eingestellt, Leerlaufspannung ca 75 V, 1KHZ gepulst Tastgrad 50%, zwischen dem Werkstück und der Elektrode kommt es prozessbedingt zu Kurzschlüssen (das muss der Pulsgenerator aushalten). Das Problem hat auch nichts mit Wärme zu tun weil die MOSFETs noch kalt sind wenn sie kaputt gehen. Aufbau: ich habe zwei Kupferschienen zwischen denen befinden sich die MOSFETs mit Kühlkörper die durchschalten, direkt neben den jeweiligen MOSFET befindet sich zum Schutz eine Diode und ein MKP Kondensator um den Induktivitäten entgegen zu wirken. Es befinden sich insgesamt 4 MOSFET parallel zwischen den Kupferschienen jeder hat die Diode, den Kondensator und ganz nah einen eigenen Treiber. Sind die MOSFET für diese Anwendung nicht geeignet? Sind IGBTs die bessere Wahl? Das ganze ist LOW-Side aufgebaut, muss das ganze vielleicht HIGH-Side aufgebaut werden, beeinflusst der Funkenspalt zwischen Werkstück und Elektrode das Durchschalten des MOSFETs? Muss der GND vom Treiber auf ganz kurzem Weg mit Source MOSFET (GND) verbunden sein (bei mir ist eine längere Drahtstrecke dazwischen)? Bitte um Hilfe, die Maschine ist fertig gebaut, den Generator muss ich einfach hinbringen!! Danke im Vorhinein für eure Vorschläge Richard
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Hast Du mal gemessen, welche Spannung der Scheißinverter im Nicht-Leerlauf erreicht? Außerdem erzeugen die dicken MKP-Kondensatoren an den Stromschienen sehr hohe Stromspitzen, die die FETs voll in die Fresse bekommen.
Hmm. Kondensatoren mit 6,8µF auf 75V aufladen und dann mit dem Mosfet kurzschliessen. Könnte zu Unmut bei den Fets führen...
Wenn du mit den Mosfets die auf 75V aufgeladenen Kondensatoren kurzschließt, würde ich schon erwarten, dass die sterben.
...dazu kommt ja noch, dass der Funkenüberschlag am Werkstück ohnehin schon ein kapazitives di/dt Spitzenstrom-Event erster Güte darstellt.
Richard G. schrieb: > jeder hat die Diode, den > Kondensator und ganz nah einen eigenen Treiber. Die Dioden sind an der Stelle nutzlos, der Kondensator (wie schon von mehreren beschrieben) schädlich. Die die Kühlfahnen der FETs gegenüber dem Kühlkörper isoliert oder legst du den Kühlkörper absichtlich auf Drainpotential? Richard G. schrieb: > Muss der > GND vom Treiber auf ganz kurzem Weg mit Source MOSFET (GND) verbunden > sein (bei mir ist eine längere Drahtstrecke dazwischen)? Wenn die FETs wirklich "kalt" sterben, dann kann in der Richtung eine mögliche Ursache zu suchen sein. Wenn sich die Masse im Lastkreis stark verschiebt, dann könnten die FETs eine Gate-Source Überspannung sehen (obwohl dein FET mit erlaubten 30V U_GS schon relativ robust ist). Aber beseitige erst mal die offensichtlichen Fehler ("falsche" Freilaufdiode, Lastkondensator statt Zwischenkreiskondensator). Dann nimm die Geschichte nochmal mit "entschärften" Bedingungen (Stromlimiter) in Betrieb und taste dich langsam an die eigentlich angestrebten Betriebsbedinungen heran. Richard G. schrieb: > Bitte um Hilfe, die Maschine ist fertig gebaut, den Generator muss ich > einfach hinbringen!! Stell dich schon mal drauf ein, dass du dafür etwas länger brauchen wirst als dieses Wochenende.
Hallo, danke für die nützlichen Infos, den Kondensator und die Diode habe ich im ersten Entwurf nicht dabei gehabt, aber ein Elektro-Professor in einer höheren Schule hat mir zu diesen geraten. Passt der LOW-Side Aufbau, oder sollte vor der Elektrode geschalten werden? Sind die MOSFET für diese Aktion geeignet. Die Kühlkörper haben Drainpotential sind gegen das Gehäuse (GND) isoliert, aber die Kühlkörper zueinander sind nicht isoliert !! Das ich hier mehr Zeit und Bauteile reinstecken muss ist mir klar, aber da will ich durch, koste es was es wolle.
Richard G. schrieb: > aber ein > Elektro-Professor in einer höheren Schule hat mir zu diesen geraten. Richtig eingebaut wären diese auch sinnvoll - aber hier liegen sie falsch. Richard G. schrieb: > Passt der LOW-Side Aufbau, oder sollte vor der Elektrode geschalten > werden? Low-Side ist ok. Richard G. schrieb: > Sind die MOSFET für diese Aktion geeignet. Im Prinzip gehen die (ich finde grade nicht, wie viele davon du parallel laufen hast). Wenn später wirklich mal große Ströme fließen sollen musst du beim Parallelschalten dafür sorgen, dass sich die Ströme wirklich halbwegs gleichmäßig aufteilen. Ein paar mOhm Unterschied in der Masseverkabelung können schnell dazu führen, dass von all deinen parallelen FETs in Wirklichkeit einer den Hauptstrom trägt (und die anderen sich langweilen). Dann geht dir zuerst der eine überlastete durch, danach der Reihe nach die anderen.
>> Scheißinverter > Das ist bestimmt unangenehm. Verwandelt Scheiße in Gold. Das will ich haben!
Der Professor hat wild auf meinem Schaltplan herumgekritzelt, es kann leicht sei, dass ich da einiges falsch verstanden habe. Bezüglich gleichmäßige Belastung: Ich zapfe an mehreren Stellen an der Kupferschiene den Strom ab, so das alle MOSFETs gleich belastet werden, auf das habe ich schon geachtet!
Richard G. schrieb: > Der Professor hat wild auf meinem Schaltplan herumgekritzelt, es kann > leicht sei, dass ich da einiges falsch verstanden habe. > > Bezüglich gleichmäßige Belastung: Ich zapfe an mehreren Stellen an der > Kupferschiene den Strom ab, so das alle MOSFETs gleich belastet werden, > auf das habe ich schon geachtet! Dein Professor ist kein Hardwareentwickler! Er weis nur wie es geht (gehen sollte)!
Richard G. schrieb: > Bezüglich gleichmäßige Belastung: Ich zapfe an mehreren Stellen an der > Kupferschiene den Strom ab, so das alle MOSFETs gleich belastet werden, > auf das habe ich schon geachtet! Eine gleichmäßie Belastung bekommst du, wenn du die beiden zu schaltenen Leitungen an entgegengesetzten Enden deiner beiden Stromschienen anschließt.
Beitrag #5231325 wurde von einem Moderator gelöscht.
Die Dioden an den Gates bringen nichts..solche Schaltungen nutzt man für Bipolare-Transistoren...nicht für MosFETs.. Ansonsten sterben die mosfets definitiv an Überstrom...die MKPs gehören da nicht hin...Dioden über der Last fehlen etc..
Stefan U. schrieb: >>> Scheißinverter >> Das ist bestimmt unangenehm. > > Verwandelt Scheiße in Gold. Das will ich haben! Na ja, invertieren heißt ja eigentlich "umkehren". Deshalb auch das "unangenehm" von mir. Wenn's zurück geht ...
Ich habe darauf geachtet das der Strom durch alle MOSFETS den gleichen Weg hat, es ist alles Symetrisch, Zuleitung und Abgang!! Ich werde das mal umbauen und versuchen bei der Stromquelle mit dem Strom noch weiter nach unten zu kommen, das brauche ich sowieso fürs Drahterodieren. Ich möchte den Pulsgenerator für mehrere Anwendungen einsetzen, aber der wichtigste Einsatz ist für eine primitive Draht-Erodiermaschine und da benötige ich gepulsten Strom unter 10A. Wenn ich das bis 10A hinbekomme ist schon das wichtigste Ziel erreicht!
Da ist nichts symmetrisch...um mosfets parallel zu schalten braucht man erfahrung und definierte serienwiderstände an jedem fet...
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Richard G. schrieb: > Sind die MOSFET für diese Aktion geeignet. Es hilft ein Blick in das Datenblatt, für irfp4321 habe ich den interessanten Teil beigefügt. Dem rechten Diagramm kannst du entnehmen welche Spannung bei welchem Strom wie lange am FET anstehen darf. Richard G. schrieb: > Leerlaufspannung > ca 75 V, 1KHZ gepulst Tastgrad 50%, Bei 75Volt/0,5ms sollten 2A nicht überschritten werden. Möglicherweise liefern deine Kondensatoren längere Zeit mehr Strom...
TestX schrieb: > Die Dioden an den Gates bringen nichts. natürlich kann man das so machen. Damit kann man schneller ein- als ausschalten.
praktika schrieb: > Es hilft ein Blick in das Datenblatt, für irfp4321 habe ich den > interessanten Teil beigefügt. Dem rechten Diagramm kannst du entnehmen > welche Spannung bei welchem Strom wie lange am FET anstehen darf. Darüber stolpert wohl jeder Anfänger. Im oberen Teil eines Datenblattes ist wohl mehr "Werbung" und erst an den Diagrammen zeigt sich, was das Bauteil wirklich leistet. Es steht aber auch wenig geschrieben, wie man Datenblätter richtig liest.
Ich habe mir hier im Forum das Dokument über die Treiber nochmals durchgelesen, also eine z-Dioden (20v) dienen dazu das Gate vor Überspannung zu schützen und muss zwischen Gate und Sorce platziert werden und eine Diodenkombination antiseriell aus z-Diode (150V) und normaler Diode muss zwischen Drain und Gate platziert werden um den Mosfet vor Durchbruchsspannung >150V zu schützen, das werde ich bei meinem nächsten Aufbau berücksichtigen, wieder was dazugelernt.
TestX schrieb: > Da ist nichts symmetrisch...um mosfets parallel zu schalten braucht man > erfahrung und definierte serienwiderstände an jedem fet... Kann man so nicht unterschreiben... MOSFET haben die angenehme Eigenschaft, dass deren RDSON einen positiven Temperaturkoeffizienten hat. Darum sind sie zur Parallelschaltung (bei Schaltbetrieb) viel, viel besser geeignet als BIPs, denn der heißeste MOSFET bekommt automatisch den geringsten Strom. So symmetriert sich die Geschichte recht gut. Also sind Prinzipbedingt Serienwiderstände erst einmal NICHT zwingend - im Gegensatz zu Bipolartransistoren, die wegen des TK dazu neigen, dem heißesten Transistor den höchsten Strom aufzubürden. So bestehen viele LEistungs-FET ohnehin aus "parallel geschalteten" kleine FET (zumindest kann man das so betrachten). "Ohne Hirn" geht natürlich nicht. Da muss man schon betrachten, ob nicht das Layout oder die Verdrahtung eine größere Rolle als der RDSon spielen. Wenn man FET mit 500µOhm RDSon nimmt, und die mit Drähten verdrahtet, wird das schiefgehen ;-) Was die Anwendung des TE angeht: Man sollte mal Thyristoren in Erwägung ziehen. Muss man hohe Pulsströme schalten, sind die manchmal die sinnvollste Wahl. Ich muss aber zugeben, dass ich nicht weiß, ob das hier möglich ist.
Ja das mit den Datenblätter stimmt, ich habe mir das alles durchgelesen aber mit einigen Diagrammen konnte ich nichts anfangen, aber wenn man speziell auf ein wichtiges Diagramm hingewiesen wird, geht einem langsam das Licht an! Ich habe heute hier durch eure Beiträge eine Menge dazugelernt. Vielen Dank. Ich werde das ganze nochmals solide mit Z-Dioden-Schutzmaßnahmen für den MOSFET aufbauen und mich dann langsam herantasten. Den Fehler mit den Kondensatoren werde ich vielleicht später in einer abgeschwächten Form nochmals für Experimente nutzen um den Induktivitäten entgegen zu wirken um ein steileres Einschalten mit leichter Spannungsüberschwingung zu realisieren, damit der Funken besser überschlägt oder ist das eine Schnapsidee.
praktika schrieb: > Bei 75Volt/0,5ms sollten 2A nicht überschritten werden. Möglicherweise > liefern deine Kondensatoren längere Zeit mehr Strom... Das SOA-Diagramm gilt nur im Analogbetrieb, d.h. wenn 75V und 2A gleichzeitig anliegen. Im Schaltbetrieb gilt das nicht. (Den Fehler hatte ich vor kurzem auch gemacht und Falk B. hat mich dann auf den richtigen Weg gebracht; so kann ich jetzt mit dieser Kenntnis angeben :-)
Dietrich L. schrieb: > Das SOA-Diagramm gilt nur im Analogbetrieb, Es gelten grundsätzlich die im Diagramm dargestellten Maximalwerte. Dietrich L. schrieb: > Im Schaltbetrieb gilt das nicht. Das ist falsch, das Diagramm zeigt sowohl die Kurve für den Linearbetrieb (DC) als auch die im Schaltbetrieb zulässigen Schaltzeiten. Dietrich L. schrieb: > d.h. wenn 75V und 2A > gleichzeitig anliegen. Da in dem hier gezeigten Fall keine strombegrenzenden Elemente vorhanden sind, außer dem Innenwiederstand der Kondensatoren und der FETs, und auch die Erosivelektrode eine sehr niederohmige Verbindung darstellt, ist genau von diesem Betriebsfall auszugehen. Und dem Diagramm ist nun zu entnehmen, wie lange der Transistor das aushält: Bei 75Volt und 0,5A ist er nach etwa 1ms außerhalb seines sicheren Arbeitsbereichs und damit vom ableben bedroht. Deshalb mein Hinweis: praktika schrieb: > Möglicherweise > liefern deine Kondensatoren längere Zeit mehr Strom... ... oder kurzzeitig noch wesentlich höhere Ströme, das wird man jetzt hier nicht endgültig klären können. Ich wollte lediglich darauf aufmerksam machen, daß grundsätzlich dem Diagramm zum "sicheren Arbeitsbereich" die zulässigen Grenzwerte zu entnehmen sind. Die im Kopf des Datenblattes angegebenen Grenzwerte gelten nur sehr eingeschränkt in einem bestimmten Arbeitspunkt.
praktika schrieb: > Dietrich L. schrieb: >> Im Schaltbetrieb gilt das nicht. > > Das ist falsch, das Diagramm zeigt sowohl die Kurve für den > Linearbetrieb (DC) als auch die im Schaltbetrieb zulässigen > Schaltzeiten. Das sehe ich anders. Bei den angegebenen Zeiten handelt es sich nicht um einen Schaltbetrieb in dem Sinne, dass der Transistor voll durchgeschaltet ist, sondern das Diagramm sagt wie viel Strom und Spannung wie lange gleichzeitig max. anliegen dürfen, d.h. welche Leistung für die angegebene Zeit max. verheizt werden darf. Das gilt natürlich auch für den Umschaltvorgang, aber da sollte die Schaltzeit tunlichst deutlich kleiner sein als die in dem Beispiel angegebenen 0,5ms: praktika schrieb: > Bei 75Volt/0,5ms sollten 2A nicht überschritten werden. Denn 0,5ms ist bei den von Richard angegebenen Daten (1kHz gepulst Tastgrad 50%) die Zeit, die der Transistor voll durchgeschaltet ist, und nicht die Umschaltzeit. Bei z.B. 100µs und 75V kommt man lt. SOA-Diagramm schon auf fast 40A, und 100µs Schaltzeit ist immer noch sehr langsam. praktika schrieb: > Da in dem hier gezeigten Fall keine strombegrenzenden Elemente vorhanden > sind, außer dem Innenwiederstand der Kondensatoren und der FETs, und > auch die Erosivelektrode eine sehr niederohmige Verbindung darstellt, > ist genau von diesem Betriebsfall auszugehen. Das ist eine ganz andere Baustelle, und das geht natürlich überhaupt nicht so, wie es Richard vorgesehen hatte.
Das Konzept is Schrott. Sicher nicht den Schalter in Serie zum Powersupply. Das Werkstueck gehoert auf festes Potential. Etwas anderes kann man auch nicht durchsetzen.
Hallo Richard. Ich meine folgendes: Leider kenne ich mit dem Erodieren nicht so gut aus, zumal auch sehr verschiedene Parameter(Schruppen/Schlichten) angewendet werden. Das Prinzip sollte meiner Meinung nach folgendes sein: Das Werkstück kommt nach Masse, bzw. 0 Volt. Ein aufgeladener Kondensator entläd sich in Form eines Funkens auf das Werkstück, weil entweder ist seine Spannung zu groß geworden, oder die Elektrode zu nah gekommen. Ist der Kondensator positiv oder negativ geladen, spielt eine Rolle, leider weiß ich nicht, wie es sein soll, bitte selbst einmal nachschauen. Dieser Kondensator hat im Funkenfall diese 2 oder 3 Eigenschaften: Spannung, Kapazität, Innenwiderstand. Darin sind die wesentlichen Daten zum Erodieren. Diese Eigenschaften sollte man verändern, umschalten können, und das Kabel zum Kondensator sollte möglichst kurz sein, andernfalls ergibt es u.a. Resonanzen und eine unerwünschte Radiomaschiene. Die Spannungen sind nach meiner Meinung auch durchaus höher als 75V. Danach kommt erst der ganze andere Kram mit Halbleitern, Frequenzen etc.. Und zwar sollte der Kondensator erst wieder aufgeladen werden, wenn der Funken vollständig beendet ist, also kein Kurzschluss mehr da ist. Man will da natürlich die Möglichkeit haben, das das möglichst schnell geht, aber trotzdem oder gerade deswegen kann nur mit einem maximalem Strom wieder aufgeladen werden, am besten ist das Aufladen steuerbar. Damit ergibt sich auch eine Pulsfrequenz der Funken. Ich denke, etwas Sensorik dazu ist angebracht. Deine Schaltung muss "merken", wenn Elektrode und Werkstück noch "braten". Mal eben eine Inverterspannung zu schalten, um seine Spannung auf ein Werkstück zu pulsen, wird es nicht bringen. Das nennt man auch schweißen. MfG Matthias
Danke für eure Gedanken, ich habe am Abend länger über das ganze nachgedacht und habe erst da richtig realisiert was für einen Schwachsinn ich mit den Kondensatoren gemacht habe. Wie im vorangegangenen Kommentar macht es nur Sinn den Kondensator über dem Funkenspalt zu entladen, aber da der Inverter genug Power hat versuche ich mal die ursprüngliche Version ohne Kondensatoren. Ich habe mich mit dem Erodierprozess natürlich auseinandergesetzt und soweit ich das verstanden habe machen Erodiermaschinen das so wie ich das vorhabe, aber natürlich viel ausgereifter und meist mehrstufiger Aufbau, dass heißt z.B. die setzen beim Impulsbeginn oben auf dem Puls noch eine zeitlich kurze Spitze drauf die den Funkenüberschlag begünstigt (Nadelimpulsgenerator) und noch andere Feinheiten. Viele einfachen Eigenbau Erodiermaschinen zum abgebrochenen Gewindebohrer rauserodieren machen das mit Kondensatorentladungen meist sehr einfacher Aufbau aber sehr grober Prozess.
Nach meiner Erfahrung steht und fällt die Fähigkeit des Erodierprozesses mit der Spülung und mit der Genauigkeit der Spaltregelung. Beides ist dafür verantwortlich, wie hoch der Prozentsatz der Entladungen ist, die wirklich abtragswirksam sind. (Klar - in einem schmutzigen Spalt findet keine abtragswirksame Entladung statt und beim falschen Abstand auch nicht.) Ben Fleming drückt es in seinem EDM-Howto-Book sogar sinngemäß so weit aus: "Wenn Du die Wahl hast zwischen einer sehr mittelmäßigen Erodierstromquelle und einer guten Spülung oder einer perfekten Erodierstromquelle und einer mittelmäßigen Spülung, nimm das Erstere!"
Ich habe vom Erodieren zugegebenermassen keine Ahnung. Ich weiss daher auch nicht, was für ein Schweissinverter deine Quelle darstellt und die dessen Charakteristik aussieht und mir ist noch nicht klar, welchen Maximalstrom du eigentlich führen willst. Richard G. schrieb: > Wie im vorangegangenen Kommentar macht es nur Sinn den Kondensator über > dem Funkenspalt zu entladen, aber da der Inverter genug Power hat > versuche ich mal die ursprüngliche Version ohne Kondensatoren. Ich weiss nicht wie oft ich das hier schon geschrieben habe, aber: man verwendet keine MOSFETs als Schalter ohne einen sauberen Kommutierungspfad für die Ströme zu haben. Wenn du die MOSFETs abschaltest sorgen die parasitären Induktivitäten (Zuleitung und Lastpfad) für eine Überspannungsspitze an deinen Schaltern die diese problemlos zerstören können. Je nach gespeicherter Energie in den Zuleitungen, Schaltfrequenz und Laststrom kann das gutgehen oder nicht, Murks ist trotzdem. Wie schon mehrfach geschreiben wurde liegt die bisherige Ursache dass die Schalter explodiert sind an den Kondensatoren. Bei 75V hast du 19mJ pro Kondensator, diese werden bei jedem Einschalten innerhalb kurzer Zeit im Kanal des FETs verheizt. Die Dioden parallel zu den FETs sind an der Stelle völlig sinnlos. Du müsstest dich an der Schaltung für einen Tiefsetzsteller orientieren. Ein Tiefsetzsteller ist eine Halbbrücke, die besteht IMMER aus zwei Schaltern (FET + FET oder Diode) und einem Spannungszwischenkreis (Kondensator). Der Spannungszwischenkreis muss bei dir nicht gross sein, er muss nur einen Kommutierungspfad für die Ströme beiten welche aufgrund der parasitären Induktivitäten nach dem Abschalten weiterfliessen. Bezüglich Stromverteilung: Der Rds,on der FETs ist temperaturabhängig, wenn ein FET stärker belastet wird steigt dessen Temperatur und damit der Widerstand, der Strom nimmt somit ab. Bei hohen Frequenzen (in deiner Zeichnung stehen bis 100kHz) wird die Stromverteilung aber hauptsächlich von der Induktivität in deinem Strompfad bestimmt, nicht vom ohmschen Widerstand. Die Stromverteilung hängt also massgeblich vom mechanischen Aufbau ab und kaum von den Zuleitungs- und Kanalwiderständen. Im übrigen würde ich auch dem zustimmen: uuu schrieb: > Das Konzept is Schrott. Sicher nicht den Schalter in Serie zum > Powersupply. Das Werkstueck gehoert auf festes Potential.
Stinktier schrieb: > Im übrigen würde ich auch dem zustimmen: > > uuu schrieb: >> Das Konzept is Schrott. Sicher nicht den Schalter in Serie zum >> Powersupply. Das Werkstueck gehoert auf festes Potential. Ich stimme dem gar nicht zu. Natürlich muß der Schalter in Reihe - wie soll man den Strom denn sonst unterbrechen? Ansonsten ist der Inverter eine potentialfreie Quelle. Da kannst du irgendeinen Punkt der Schaltung - wenn du magst, gerne auch das Werkstück - auf ein festes Potential, z.B. Erde klemmen. Das ändert genau gar nichts.
Axel S. schrieb: > Stinktier schrieb: >> Im übrigen würde ich auch dem zustimmen: >> >> uuu schrieb: >>> Das Konzept is Schrott. Sicher nicht den Schalter in Serie zum >>> Powersupply. Das Werkstueck gehoert auf festes Potential. > > Ich stimme dem gar nicht zu. Natürlich muß der Schalter in Reihe - wie > soll man den Strom denn sonst unterbrechen? Ansonsten ist der Inverter > eine potentialfreie Quelle. Da kannst du irgendeinen Punkt der Schaltung > - wenn du magst, gerne auch das Werkstück - auf ein festes Potential, > z.B. Erde klemmen. Das ändert genau gar nichts. Es geht nicht darum, ob der Schalter in Reihe kommt. Es geht dabei hauptsächlich um die räumliche Ausdehnung der Objekte. Ich weiss zu wenig über das Erodieren und kann die Grössenverhältnisse zwischen Werkstück und Elektrode nicht beurteilen, es ist aber im allgemeinen schlecht wenn ein Objekt mit einer grossen parasitären Kapazität (Werkstück) sich auf dem schaltfrequenten "springenden" Potential befindet. Sollte die Elektrode eine wesentlich kleinere räumliche Ausdehnung haben wäre es besser, einen Highside Schalter zu verwenden und das Werkstück auf das "ruhende" Potential zu legen. So befindet es sich am Brückenausgang und erfährt damit eine hohe Spannungsänderung (du/dt), was durch die parasitären Kapazitäten zu Störströmen führen kann. Vorausgesetzt die Polarität der Spannung zwischen Werkstück und Elektrode spielt überhaupt eine Rolle.
Nein, die Polaritaet der Elektrode ist wesentlich. Darauf beruht das Prinzip der Elektroerosion. Ich haett gedacht die Elektrode muesste die Negative sein. Da die Elektronen von da auf das Werkstueck ueberspringen.
Hallo Richard, Meinst Du das ernst mit diesem Monster-Mosfet-Schalter für den Spielzeugstrom von 11 Ampere? Bitte sag, daß Du die zwei Nullen vergessen hast, und eigentlich Tausend meinst. (Selbst für 100A wäre das Ding grotesk).
Stinktier schrieb: > Axel S. schrieb: >> >> Ich stimme dem gar nicht zu. Natürlich muß der Schalter in Reihe - wie >> soll man den Strom denn sonst unterbrechen? Ansonsten ist der Inverter >> eine potentialfreie Quelle. Da kannst du irgendeinen Punkt der Schaltung >> - wenn du magst, gerne auch das Werkstück - auf ein festes Potential, >> z.B. Erde klemmen. Das ändert genau gar nichts. > > Es geht nicht darum, ob der Schalter in Reihe kommt. Es geht dabei > hauptsächlich um die räumliche Ausdehnung der Objekte. > es ist aber im allgemeinen > schlecht wenn ein Objekt mit einer grossen parasitären Kapazität > (Werkstück) sich auf dem schaltfrequenten "springenden" Potential > befindet. Was läßt dich glauben, das Werkstück wäre auf einem "springenden" Potential? Der Schweißtrafo ist eine potentialfreie Spannungsquelle. Erst wenn du einen Punkt der Schaltung auf Erde legst, machst du damit andere Punkte "springend". Du scheinst (genauso wie dein Vorposter) davon auszugehen, daß die negative Rail des Schweißtrafos irgendwie ein Ruhepunkt wäre und daß man alle anderen Punkte der Schaltung daraufhin als in Ruhe oder beweglich sehen müßte. Das ist nicht so. Du kannst jeden beliebigen Punkt innerhalb der Schaltung als GND ansehen. Insbesondere auch das Werkstück.
Axel S. schrieb: > Was läßt dich glauben, das Werkstück wäre auf einem "springenden" > Potential? Der Schweißtrafo ist eine potentialfreie Spannungsquelle. > Erst wenn du einen Punkt der Schaltung auf Erde legst, machst du damit > andere Punkte "springend". Du scheinst (genauso wie dein Vorposter) > davon auszugehen, daß die negative Rail des Schweißtrafos irgendwie ein > Ruhepunkt wäre und daß man alle anderen Punkte der Schaltung daraufhin > als in Ruhe oder beweglich sehen müßte. Das ist nicht so. Du kannst > jeden beliebigen Punkt innerhalb der Schaltung als GND ansehen. > Insbesondere auch das Werkstück. Genau das ist aber im Allgemeinen eben eine eher schlechte Idee. Wenn die Erdkapazität des Werkstückes (das ja irgendwo eingespannt ist und damit eine recht grosse Kapazität aufweisen dürfte) gross ist im Vergleich zu den Kapazitäten der Quelle gegen Erde (oder das Werkstück direkt mit der Erde verbunden ist), dann werden die beiden Pole der Quelle anfangen zu "springen". Und das führt dann zu kapazitiven Strömen durch die Elektronik der Quelle über die Erdung zurück zum Werkstück. Und das haben aber sehr viele Netzteile eben nicht so wirklich gern.
Axel S. schrieb: > Du kannst > jeden beliebigen Punkt innerhalb der Schaltung als GND ansehen. > Insbesondere auch das Werkstück. Nein, das ist nicht richtig. Damit das Erodieren überhaupt funktioniert, muß der Minuspol der Quelle zwingend auf dem Werkstück liegen. https://de.wikipedia.org/wiki/Drahterodieren Zitat hieraus: Grundlegend gilt, dass der Draht positiv und das Werkstück negativ gepolt ist. Dadurch findet die für den Abtrag ebenfalls relevante Elektromigration vom Werkstück weg statt (Metallionen sind positiv geladen). Zitat Ende MfG Paul ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ O.T. Du kannst mich beschimpfen, mir fälschlicherweise das Verteilen von Minuspunkten unterstellen oder andere Figuckchen veranstalten -es ist mir gleichgültig.
Paul B. schrieb: > Axel S. schrieb: >> Du kannst >> jeden beliebigen Punkt innerhalb der Schaltung als GND ansehen. >> Insbesondere auch das Werkstück. > Nein, das ist nicht richtig. Damit das Erodieren überhaupt funktioniert, > muß der Minuspol der Quelle zwingend auf dem Werkstück liegen. > https://de.wikipedia.org/wiki/Drahterodieren > Zitat hieraus: > Grundlegend gilt, dass der Draht positiv und das Werkstück negativ > gepolt ist. Dadurch findet die für den Abtrag ebenfalls relevante > Elektromigration vom Werkstück weg statt (Metallionen sind positiv > geladen). > Zitat Ende Das hat mit dem Thema nichts zu tun. Das negative Potential ist in beiden Szenarien am Werkstück.
Stinktier schrieb: > Das hat mit dem Thema nichts zu tun. Das negative Potential ist in > beiden Szenarien am Werkstück. Stinktier schrieb: > Ich habe vom Erodieren zugegebenermassen keine Ahnung. Ich denke, das spricht für sich selbst... Schönen Abend noch. Paul
Paul B. schrieb: > Stinktier schrieb: >> Das hat mit dem Thema nichts zu tun. Das negative Potential ist in >> beiden Szenarien am Werkstück. > > Stinktier schrieb: >> Ich habe vom Erodieren zugegebenermassen keine Ahnung. > > Ich denke, das spricht für sich selbst... > > Schönen Abend noch. > > Paul Meine Fresse was ist denn mit dir los...du kannst offensichtlich GND nicht von Minus unterscheiden aber spielst dich so auf? Dein Einwand ist kompletter Unsinn, die Polarität der Spannung zwischen Werkstück und Elektrode war nie das Thema.
Paul B. schrieb: > Axel S. schrieb: >> Du kannst >> jeden beliebigen Punkt innerhalb der Schaltung als GND ansehen. >> Insbesondere auch das Werkstück. > > Nein, das ist nicht richtig. Damit das Erodieren überhaupt funktioniert, > muß der Minuspol der Quelle zwingend auf dem Werkstück liegen. Darüber habe ich überhaupt nichts gesagt. Das ist auch vollkommen unabhängig von meiner Aussage oben.
Danke für euren Beitrag es hat mir sehr geholfen die weiteren Versuche festzulegen, durch die vielen Beiträge ist es schon sehr unübersichtlich geworden und es kommt schon zu Missverständnissen, daher beende ich von meiner Seite mal dankbar das Schreiben und mache mich ans werken. Ich möchte nur kurz die letzten Fragen und Unklarheiten beantworten. Schweißinverter als Stromquelle aus dem Grund da die Dinger sehr robust aufgebaut sind und eher unempfindlich sind gegen das ganze brutale Pulsen Funken und Kurzschließen und auch große Ströme stufenlos liefern und ganz wichtig den eingestellten Strom begrenzen. Der extreme Aufbau aus dem Grund wenn ich größere Ströme auch pulsen kann, kann ich den Pulsgenerator auch zum Senkerodieren und WIG Schweißen (bis 200A)einsetzen. Mein erstes Ziel ist aber mal das Drahterodieren, da ist der mechanische Aufbau fertig und die Ströme liegen unter 10A. Ich werde die Schaltung neu aufbauen und die Kondensatoren und die Dioden weg lassen, zusätzlich baue ich Z Dioden ein, um das Gate vor Spannungen über 20V zu schützen und um den MOSFET vor der Durchbruchsspannung >150Vzu Schützen( wie im Artikel über die FET-Treiber beschrieben) Alles weitere sehe ich dann wen es blitzt und funkt, entweder trägt es dann Material ab oder die nächsten Bauteile sind kaputt! Nochmals danke
Richard G. schrieb: > Schweißinverter als Stromquelle aus dem Grund da die Dinger sehr robust > aufgebaut sind und eher unempfindlich sind gegen das ganze brutale > Pulsen Funken und Kurzschließen und auch große Ströme stufenlos liefern > und ganz wichtig den eingestellten Strom begrenzen. Wenn ich das richtig verstehe, dann hat der Schweissinverter eine Stromquellencharakteristik (vermutlich ein Transformator mit ordentlich Streuung und Gleichrichter?). Der ist als Spannungsquelle für eine Halbbrücke massiv ungeeignet wenn man nicht die DC-link Spannung stützt. Richard G. schrieb: > Ich werde die Schaltung neu aufbauen und die Kondensatoren und die > Dioden weg lassen, zusätzlich baue ich Z Dioden ein, um das Gate vor > Spannungen über 20V zu schützen und um den MOSFET vor der > Durchbruchsspannung >150Vzu Schützen( wie im Artikel über die > FET-Treiber beschrieben) > Alles weitere sehe ich dann wen es blitzt und funkt, entweder trägt es > dann Material ab oder die nächsten Bauteile sind kaputt! Das kann ich nicht empfehlen, denn das werden die nächsten FETs nicht überleben. Du brauchst ZWINGEND einen Kondensator über deiner Halbbrücke da dir ansonsten die besagten Induktivitäten die Schalter zerstören. Orientiere dich an den Zahlreichen Motorsteuerungs-Threads.
Hallo Richard! Hast Du schon herausgefunden, warum es Dir die Bauteile (Mosfets und Treiber) zerstört? Soll ich es Dir verraten? Also: Eine Werkzeugmaschine ist geerdet. Damit ist auch das Werkstück geerdet. Wenn jetzt die 12V mit dem Schutzleiter verbunden sind...... Fazit: Der Schalter gehört zwischen +75V und Elektrode eingebaut. Damit es überhaupt funktioniert und auch wegen der EMV.
Du hast den Fehler gemacht, zu berichten dass bei Dir persönlich etwas schief gelaufen ist. Sowas ruft hier Heerscharen von Leuten aus dem Keller, die dich jetzt verhöhnen und mit irreführenden und beleidigenden Kommentaren überschütten. Ich sehe, dass offensichtlich mindestens jeder Zweite deine Erklärungen zu den Detail nicht einmal gelesen hat. Nächstes mal behalte einfach für Dich, dass die Schaltung bereits aufgebaut ist und versagt hat. Frage lieber: Was haltet ihr von diesem Plan, kann er so funktionieren? Und wenn dich dann jemand für blöd darstellt, dann weise darauf hin, dass der Plan nicht von Dir und und er Dir ebenfalls komisch vorkommt. Ehrlichkeit wird bestraft. Ist leider so.
Stefan U. schrieb: > Ich sehe, dass offensichtlich mindestens jeder > Zweite deine Erklärungen zu den Detail nicht einmal gelesen hat. Dem stimme ich zu: Stinktier schrieb: > Du brauchst ZWINGEND einen Kondensator über deiner Halbbrücke > da dir ansonsten die besagten Induktivitäten die Schalter zerstören. > Orientiere dich an den Zahlreichen Motorsteuerungs-Threads. Da gibt keine Halbbrücke und keinen Motor. der schreckliche Sven schrieb: > Wenn jetzt die 12V > mit dem Schutzleiter verbunden sind...... Dann ist die Gate-Source-Spannung bis zu 12 + 75 = 87 Volt! Hat auch keiner geschnallt. Auch nicht der "Prof".
der schreckliche Sven schrieb: > Dem stimme ich zu: > > Stinktier schrieb: >> Du brauchst ZWINGEND einen Kondensator über deiner Halbbrücke >> da dir ansonsten die besagten Induktivitäten die Schalter zerstören. >> Orientiere dich an den Zahlreichen Motorsteuerungs-Threads. > > Da gibt keine Halbbrücke und keinen Motor. Der nächste der keine Ahnung hat und es nicht merkt. Was reitest du eigentlich immer auf der Steuerspannung rum? Woher willst du die Information haben diese wäre mit dem Werkstück verbunden? Du hast recht, es gibt keine Halbbrücke. Und genau das ist verdammt noch Mal das Problem! Es ist immer wieder das gleiche hier und es geht nicht in die Leute rein: Man kann de facto einen MOSFET nicht als alleinigen Schalter verwenden. Schlagt euch das endlich aus dem Kopf. Man baut keine Schaltstufe ohne Kommutierungspfad! Zu einem MOSFET gehört ein Kondensator als Spannungsquelle und eine Freilaufdiode. Zumindest wenn damit grössere Ströme geschaltet werden und die parasitären Induktivitäten nicht vernachlässigt werden können. Und gerade bei einer Schweissanlage mit entsprechenden Strömen muss man über diese Notwendigkeit gar nicht erst nachdenken (von wegen "di/dt Spitzenstrom-Event erster Güte darstellt" wie jemand oben schon anmerkte).
Stinktier schrieb: > Zu einem MOSFET gehört ein Kondensator als Spannungsquelle und eine > Freilaufdiode. Das ist halt immer noch keine Halbbrücke. Stinktier schrieb: > Was reitest du > eigentlich immer auf der Steuerspannung rum? Woher willst du die > Information haben diese wäre mit dem Werkstück verbunden? Ganz einfach: Überspannung am Drain wird von der Body-Diode abgeleitet wie bei einer Z-Diode. In manchen Datenblättern wird auf diese Eigenschaft explizit hingewiesen und wird da "controlled Avalanche" genannt. Da im vorliegenden Fall die Mosfets gut gekühlt waren, wären sie durch das bißchen Energie in der Leitungsinduktivität niemals zerstört worden. Was einen Mosfet aber sofort zerstört, (und das soll ja so gewesen sein), ist Überspannung am Gate. Da habe ich mir halt Gedanken darüber gemacht, wie es dazu gekommen sein könnte.
der schreckliche Sven schrieb: > Stinktier schrieb: >> Zu einem MOSFET gehört ein Kondensator als Spannungsquelle und eine >> Freilaufdiode. > > Das ist halt immer noch keine Halbbrücke. Abgesehen vom lückenden Betrieb das selbe. der schreckliche Sven schrieb: > Ganz einfach: > Überspannung am Drain wird von der Body-Diode abgeleitet wie bei einer > Z-Diode. In manchen Datenblättern wird auf diese Eigenschaft explizit > hingewiesen und wird da "controlled Avalanche" genannt. > Da im vorliegenden Fall die Mosfets gut gekühlt waren, wären sie durch > das bißchen Energie in der Leitungsinduktivität niemals zerstört worden. > Was einen Mosfet aber sofort zerstört, (und das soll ja so gewesen > sein), ist Überspannung am Gate. Da habe ich mir halt Gedanken darüber > gemacht, wie es dazu gekommen sein könnte. Ich habe abee nie geschrieben dass die FETs deshalb gestorben sind. Der Grund weshalb die FETs gestorben sind ist offensichtlich und hat nichts mit der fehlenden Stabilisierung des DC links zu tun. Wie ich oben geschrieben habe lag das an den Kondensatoren die parallel zu den FETs lagen. Ich weise aber darauf hin, dass die FETs in Zukunft ebenfalls sterben werden, auch wenn der TO die Kondensatoren einfach weg lässt. Sicher nicht bei 11A, aber der TO will ja auch hohe Ströme fahren. Und in diesem Fall werden sie eben durch die Induktivitäten zerstört. Du musst schon alles lesen was ich geschrieben habe...anstatt dir ominöse Überspannungen am Gate zu erfinden. Von wegen der schreckliche Sven schrieb: >> Ich sehe, dass offensichtlich mindestens jeder >> Zweite deine Erklärungen zu den Detail nicht einmal gelesen hat. > > Dem stimme ich zu:
Richard G. schrieb: > Beim Testen gehen sofort die MOSFET kaputt meistens auch die Treiber > dazu. Wie schützt du die Gates gegen Über-/Unterspannung ? Du solltest die Zuleitungen sehr kurz machen, wenigstens verdrillen oder schirmen (Koaxialkabel). An das Gate würde ich eine Diode von Masse zum Gate legen (wegen negativer Spannungen) und eine Diode vom Gate in eine Versorgung (15-20V , wenn er 30V aushält) um Überspannungen schnell ableiten zu können. Du kannst dir ja mal den Strom-Verlauf (kleinen Shunt an Drain) oder den Spannungsverlauf an den Gates anschauen.
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