コンデンサには200vの電荷がたまっているのでそれを1mHのインダクタンスとIGBTで放電したいです

コンデンサには200vの電荷がたまっているのでそれを1mHのインダクタンスとIGBTで放電したいです。
IGBTの1回のオン時間で何V放電できるかで困っています。
計算式を教えて下さいm(__)m

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/01/13 21:30

この回路は何をしようとしているのでしょうか。

なんか意味のない回路でしかありませんが…

> …オン時間で何V放電できるかで困っています。
そのIGBTのデーターシートを見て、そこから読み取ってください。

No.2 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2020/01/13 22:29

コンデンサに溜まっている電力量が幾らなのかわかっていますか？

　Ｅ ＝ 1/2 × C･V² ＝ 1/2 × 3300μF × (200V)² ＝ 66 [J]
66J とは 66W × 1秒 という大きな量です。放電するたびにどこかから熱になって出てきます。
この回路にはこの電力を消費する部分がありません。コイルは電力を消費しません。強いて言えばIGBTでしょうが大きな放熱器を付けても苦しいですね。それに安全動作領域(ASO)の制限を超えるでしょう。
この電力を消費するところを用意してください。
具体的にはコイルを抵抗にします。10Ωにすると放電するまで0.03秒で200Vが80Vぐらいに下がるはずです。このときIGBTには最大で　200V ÷ 10Ω ＝ 20A　が流れます。
完全放電には0.2秒ぐらいかかるでしょう。抵抗からは放電するたびに 66W（上記 E の値）が熱として出るので大型の抵抗器が必要なうえ十分な冷却手段を確保してください。
抵抗値を小さくすると短時間で放電しますがIGBTに流れる電流は大きくなります。発熱量は何Ωを使っても 66Wの一定です。

No.3 回答者： n556 回答日時： 2020/01/14 21:42

コンデンサとコイルを繋ぐと、電気振動が起こります。

IGBTは、それで壊れるでしょう。振動にならないだけのダンパー抵抗器が必要です。

No.4 回答者： denden_kei 回答日時： 2020/01/16 02:27

少なくともこの回路単独ではコンデンサの電荷を放電するには不向きという気がしてなりません。

使用予定のIGBT素子定格やON時間によってはうまい領域があるのかもしれませんが..。

一旦それは置いておいて
(下記、全般的にかなり雑な計算をご容赦のほど)
コンデンサ電圧Vcを一定(≒200V)と近似した領域では、
Vc-L(di/dt)=0よりdi/dt=2*10^5(A/sec)で増加する電流が流れる、ということになります。
仮にON時間100usとすると、0.1ms後の電流I≒2*10^1(A)となります。
これにより流れる電荷Q=∫Idt=(2*10^1)/2 *10^-4=1*10^-3(C)、
ΔV=Q/C=1/(3.3*10^-3)≒3*10V
...全体的にかなり雑な計算(概算)ですが、1,2割ぐらいは放電されるのでは、ということになります。
ただ、実回路的にはここからが大問題で、IGBTをオフしたタイミングで、ターンオフ時間に比例してインダクタンスに高電圧L(di/dt)が発生します。
どんなIGBTを使用されるのか不明ですが、ターンオフ時間は1usのオーダだと思うので単純計算で200*(100us/1us)=20000Vが発生することになります。
現在市販されているIGBT素子の定格電圧は最大でも5,6kV位だと思うのでこのままだとIGBTをオフした瞬間にIGBTが壊れます。

...逆に言えばこの回路は、コンデンサ電圧10V位+高圧IGBT素子(定格3.3kVとか)を使用することでインダクタンスに高電圧を発生させる、パルスパワー高圧電源としては機能します。