请教PLC驱动直流高电压大电流纯阻性负载问题

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各位老大，最近帮朋友搞一个测试台，他是生产防浪涌冲击元件热敏电阻的，他的成品需要生产过程中模拟实际使用中（如开关电源电路）用AC220V直接整流得来的约DC315V的直流电通过一下，以判断他的元件是否可以承受冲击。原理如下图：
求助的问题是：通电时间大概20-100毫秒。如果Q就1个，用一个大电流的直流接触器也许可以。但现在是一次测20个，那么用接触器就有问题了1.体积噪音太大，2机械动作，反应速度慢，还没来得及吸合就没驱动信号了。3频繁开启，触点拉弧，寿命短。以前给他做测试工装的人用了直流控制直流的固态继电器。但是发现市场上目前只有耐压220VDC的固态（电流几百安的倒是有，耐压高于220的没找到），用了之后发现固态击穿的很多。我个人分析就是电压击穿 ，据使用者反映固态坏的没有任何烧坏的痕迹。现在求助我这个一知半解的朋友，我初步决定改用大功率高电压的IGBT模块，查了一些IGBT资料，电流和耐压合适的很多，但是直接用PLC输出的24V无法驱动IGBT模块的。想求助群里的大侠，有谁有单片机或PLC驱动IGBT的成熟的原理图，在这里小弟先谢谢各位了。

wang_hu_hi

13952016708 发表于 2021-4-7 17:38
以下是复制粘贴的一些资料节选：
1为防止因关断速度太快在IGBT的集电极上产生很高的反电动势，在门极输出  ...

PLC用晶体管输出的，串个电阻和稳压管，直接控制IGBT输出

only5784

13952016708 发表于 2021-4-7 17:38
以下是复制粘贴的一些资料节选：
1为防止因关断速度太快在IGBT的集电极上产生很高的反电动势，在门极输出  ...

这说的是感性负载吧？igbt实际上相当于一个mos管和bjt的组合，mos管ds之间有一个天生的反向二极管，你想去掉都不行。igbt也有，但是能够去掉，这个二极管刚好能让导线或者pcb布线微小电感突然断开的电流通过这个二极管泻放。你完全可以参照mos管的驱动电路来驱动igbt，鉴于你的负载特性，还能更简单一些。

姚子

直流高压关断难点在于如何快速灭弧，否则机械触电寿命很短，也影响测量结果。可以选用晶体管型输出PLC，驱动IGBT来做这个装置，小电流可以选用电磁炉的IGBT比如25N120，大电流可以选用变频器模块，几百安的也有。

电憨憨

IGBT总有一款绝对满足你的要求，而且你这个对开关频率没得啥要求，也没有啥自感高压，用PLC晶体管输出，但是需要用12V的低压PLC，目前我知道的好像只有LG的XBM可以使用12V电压。最好可以保证IGBT驱动电压在12以下9以上

依依不舍

用小型继电器就好了啊，220v/30a,或多个并联，噪声不会很大，反应200ms内也可以，很多工业控制都扩展使用，按一个插座，触点用坏就换，多好。
采用达林顿晶体管模块就可以的，各项条件都可以，没有ibgt那么娇贵，驱动也简单。

bigluo

记得在交易模块有卖比亚迪固态继电器的，好像是电动车用的，耐压300多V。你可以去找找看。
淘宝有，搜索：继电器 比亚迪

比亚迪/BYD EVR200CPIS

200A 12/24VDC

新能源电动汽车功率继电器

线圈电压：12-24VDC

工作电压范围：12-1000VDC

触点电流：200A

尺寸：105x85x35mm

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补充：网上找了一个m57959L的IGBT驱动模块，有哪位大侠有使用过的经历，可靠吗？

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bigluo 发表于 2021-3-30 14:50
记得在交易模块有卖比亚迪固态继电器的，好像是电动车用的，耐压300多V。你可以去找找看。
淘宝有，搜索： ...

谢谢！ 我现在去看看。

分立元件

应该发到晶体管板块比较适合

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分立元件 发表于 2021-3-31 16:49
应该发到晶体管板块比较适合

谢谢推荐，感觉不管哪个版块，整个矿坛内高手如云。烟酒不分家吗。

13952016708

电憨憨 发表于 2021-3-31 21:20
IGBT总有一款绝对满足你的要求，而且你这个对开关频率没得啥要求，也没有啥自感高压，用PLC晶体管输出，但 ...

    谢谢大侠，我现在初步采纳了二楼兄弟的建议。用晶体管输出的PLC（+24V）输出，推直流高电压大电流模块，优点是结构简单，维修方便。缺点是成本高了，一个模块几百，二十个加起来也厉害。您的方案我也非常感兴趣，认真考虑了。比较经济，性能也不差。
    因为对韩国PLC编程软件不会，想用西门子或三菱，输出用晶体管+继电器排，电压可以任意。他要的速度不快，假设每次测20个元件（元件是编带的），每个元件施加100-200mS，最多4秒完成。继电器的反应速度最差不会大于30mS，足够了。之所以不用直接继电器输出的PLC，还是考虑保护PLC，长期频繁动作，很可能PLC主体没坏，输出的微型继电器坏，换PLC灌程序都是我的事情。不如用常用中继隔离一下，坏了他们电工自己会换，拔下插上即可。好的IGBT也不贵，十几二十元。好的驱动模块也在十几元，每单元硬件成本不会超过60-70元。散热和驱动电路搞好，成本节约不少。准备给朋友搞一个24路的驱动单元组合板。

13952016708

桃花园 发表于 2021-4-1 10:32
单独加个继电器输出模块不就可以了，坏了直接换模块，也不用动程序，愿意修也可以慢慢修理，不耽误使用。

谢谢老兄，会考虑的，现在好多路的继电器模块网上有，以前买过。

电憨憨

13952016708 发表于 2021-4-1 10:14
谢谢大侠，我现在初步采纳了二楼兄弟的建议。用晶体管输出的PLC（+24V）输出，推直流高电压大电流模 ...

我个人觉得继电器不行，就我所知目前市场上的小型继电器包括欧姆龙G2R，MY，LY和国产的JQX13系列，都有一个重要的指标您可能没有注意到，那就是直流分断的电压一般在28V，只有交流电压一般可以分断250V左右，主要是因为继电器触点间歇小，分断时候可能被直流击穿空气引起电弧，且因为不像交流有过零点所以电弧不会断开，像您这个测试电压直流310V估计可能是不行的，多半会在触点分开时候会被电弧击穿。

如果一定要用继电器也只能用比亚迪的新能源车的接触器，专门用于直流控制的，据说触点内部是真空的，没见过不知道是不是真的？不过可能响应速度又达不到您的要求，毕竟属于接触器，我记得接触器的动作频率好像最多60次每分钟还是多少的，忘记了

13952016708

依依不舍 发表于 2021-4-1 10:38
用小型继电器就好了啊，220v/30a,或多个并联，噪声不会很大，反应200ms内也可以，很多工业控制都扩展使用 ...

请问一下依依不舍老兄，达林顿管有耐压高的吗？这里是220V交流直接全桥整流成300多伏也有可能升到244V整流成估计370-400VDC我没算，然后通过这个热敏，加载在电炉丝上，热敏冷态电阻约10欧姆附近通电以后瞬间降到零点几欧，电炉丝根据不同规格热敏配1800、1500、1200、800、400W，以最大负载1800W算，常态电流在7-10A，纯电阻负载。频繁开关，放大2倍安全系数也要20A700V的管子。之前做设备的人用的直流固态（直流控直流）击穿很多，不过他的耐压只有220，非常困惑，他做设备也不算算耐压，不说放安全系数，最起码也得耐压350V以上，他胆子大还是工程师胆子大不得而知。现在是拖回2台回去改造，还有两台凑活用，隔一两天就换固态。想不通耐压DC220V的固态，截止时CE两端至少是315V，还能凑活用几天。

13952016708

电憨憨 发表于 2021-4-1 12:19
我个人觉得继电器不行，就我所知目前市场上的小型继电器包括欧姆龙G2R，MY，LY和国产的JQX13系列，都有一 ...

老兄，谢谢你，我查过了，有一种机械直流继电器，电压可以到1000V电流100A起步也是新能源汽车充电用的，价格130元，比亚迪那个300多，20个就七千多了，我目前还没舍得买比亚迪，买了个130的做验证，响应速度据它的规格书是说小于30毫秒。理论讲直流灭弧比交流更难，不知道厂家怎么处理的。我也怀疑中。

依依不舍

13952016708 发表于 2021-4-1 12:25
请问一下依依不舍老兄，达林顿管有耐压高的吗？这里是220V交流直接全桥整流成300多伏也有可能升到244V整 ...

600v到1200v以上都有，多数是老旧变频器功率模块，有单管半桥也有，电流规格众多，多数200a以下常见,
要有足够的电流驱动才好，注意散热，某宝很多。