Дискретный драйвер для управления полевиком

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

Требуется мне мощный драйвер для управления полевиком в пределах 5-7 ампер.
Ясное дело чем мощнее тем лучше. Но хочется также чтоб лишняя энергия не рассеивалась.

Вот ниже я нарисовал схему которая работает прекрасно в программах симуляции.

Но если посмотреть на рисунок на резистор R4 и R9 - то можно понять что через эти резисторы протекает приличный ток
в сумме примерно 0,1А. Ток который протекает через R1 и R2 это ток который питает полевики он может достичь в среднем 3,5А если затворы полевиков очень емкие и частота высокая. Пиковый ток через них до 7,5 А.

Реально же при частоте 30кГц и 10 полевиков с завтором с емкостью одного 6nF выходит средний ток примерно 0,5А.
Конечно чем выше пиковый ток тем быстрее идет открытие и закрытие фронта, что немаловажно.

Но хочется уменьшить энергопотребление через резисторы R4 и R9 ток через них продолжает течь даже когда фронт открылся или закрылся. Но если ток через них приостановить в это время то можно сэкономить примерно 0,08 - 0,09А

Жду ваших мнений.
Драйвер что я нарисовал управляется напряжением 5В


Image
Attachments
DriverPolevik.PNG
(27.15 KiB) Downloaded 3951 times
Реклама
zöner
Вымогатель припоя
Posts: 502
Joined: Thu Feb 16, 2012 19:00:11

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by zöner »

в таком включении через транзисторы течет сквозной ток.
Поменяйте их местами: http://i.cmpnet.com/techonline/images/c ... r/Fig9.gif
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-937.pdf
Реклама
User avatar
vem566
Друг Кота
Posts: 4736
Joined: Sun Jan 24, 2010 13:14:02
Location: Омск

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by vem566 »

Ошибки схемотехники не рассматриваются.
А в рассуждениях что-то не правильно.
Ток через ключ будет идти только во время заряда/разряда затвора. В остальное время ток мизерный. В это время ток через R4, R9 будет идти через R3, R10. Да и во время заряд/разряд ток через R4, R9 в коэффициент усиления Т1, Т2 раз меньше тока через R1, R2. При суммарном импульсе до 7,5 ампер и коэффициенте усиления 100 ток через R4 будет 75 мА. Ну еще плюс миллиамперы через R3, R10.
Примерно так.
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

zöner wrote:в таком включении через транзисторы течет сквозной ток.
Поменяйте их местами: http://i.cmpnet.com/techonline/images/c ... r/Fig9.gif
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-937.pdf

ну схема А по первой ссылке не подходит (я ее знаю эту схему), но для управления требуется напряжение в моем случае те же 15В, а лучше 15,6. В моей схеме управляй хоть 3В. Я сделал ее на 5В для логического уровня.

А что касается сквозного тока то для этого и имеем сопротивления R1 и R2 сквозной ток может быть не больше 3,5 ампера, резисторы ограничивают ток. Понятное дело что основные транзисторы будут с запасом, поставлю на 15А.


У схемы Б на полевиках тоже могут быть проблемы со сквозными токами, ну и опять же для управления требуется напряжение по выше чем логический сигнал.

У полевиков в даташите такие данные
Ciss - Input capacitance - 5736pF
Coss - Output capacitance - 1126pF
Crss - Reverse Transfer Capacitance - 196pF

Я конечно предпологаю что означают эти данные но может быть кто нибудь знает точно

Input capacitance - предполагаю что это при включение полевика он равноценен конденсатору на 5736pF
Output capacitance - наоброт при разрядке затвора на землю.

Reverse Transfer Capacitance - а это что такое
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
zöner
Вымогатель припоя
Posts: 502
Joined: Thu Feb 16, 2012 19:00:11

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by zöner »

но для управления требуется напряжение в моем случае те же 15В, а лучше 15,6.
для этого случая есть схема с диодом, тоже без сквозных токов: https://encrypted-tbn3.gstatic.com/imag ... xDvXbsLIDw
нижний лучше MOSFET
Реклама
User avatar
Alter Ego
Сверлит текстолит когтями
Posts: 1119
Joined: Wed May 01, 2013 22:37:08
Location: Украина

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by Alter Ego »

Можно значительно увеличить сопротивления R4 и R9 и подключить параллельно им конденсаторы.
Input capacitance = CGS+CGD
Output capacitance = CGD+CDS
Reverse Transfer Capacitance = CGD
Реклама
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

zöner wrote:
но для управления требуется напряжение в моем случае те же 15В, а лучше 15,6.
для этого случая есть схема с диодом, тоже без сквозных токов: https://encrypted-tbn3.gstatic.com/imag ... xDvXbsLIDw
нижний лучше MOSFET
это вариант себя неплохо показывает особенно на высоких частотах.

про емкость затвора я почему спрашиваю потому что в программах симуляции у меня нет тех полевиков что хочу использовать.

И я тупо использую конденсатор с емкостью 60nF и смотрю фронты насколько ровные.

По рекомендациям zöner сделал с нижним полевиком

Image
Attachments
DriverPolevikS.PNG
(20.92 KiB) Downloaded 3752 times
zöner
Вымогатель припоя
Posts: 502
Joined: Thu Feb 16, 2012 19:00:11

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by zöner »

теперь проблема во входной емкости IRF7311 - почти 1нФ - довольно много для 3В контроллера.
можно взять IRLML2803 - у него всего 85пФ, а драйвер сделать из 2х транзисторов.
ImageImage
ImageImage
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

во второй схеме то что на полевиках

Мне кажется вы перепутали расположение полевиков

У в вас сверху н канальный а снизу п канальный.


Но при таком положение мы не сможем открыть ни тот ни другой для н канального требуется напряжение на затворе выше напряжения истока, а для п канального наоборот.
zöner
Вымогатель припоя
Posts: 502
Joined: Thu Feb 16, 2012 19:00:11

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by zöner »

схема правильная. вот кусок из аппноты IRF:
ImageImage

понятно, что это не для низковольтного питания, нужен запас минимум 1.5..2В сверху и снизу (если полевики с лог.уровнем).
User avatar
Рязанцев Владислав
Мудрый кот
Posts: 1781
Joined: Mon Jun 24, 2013 23:00:42
Location: Казахстан

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by Рязанцев Владислав »

Что ЭТО? :facepalm:
Ну вот что вы городите, когда можно найти намного более простое решение?
Image
Ваши хотелки за ваши деньги
zöner
Вымогатель припоя
Posts: 502
Joined: Thu Feb 16, 2012 19:00:11

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by zöner »

можно конечно взять готовый (TPS28xx, ZXGD3003, FAN3100, MAX5048, MAX15070, IRS44273, SC1301, MCP1415/6, MIC4416/7), но ведь задача - дискретный.
видел где-то драйвер на низковольтном коммутаторе SN74LVC1G3157 (средний вывод ключа - на затвор, два других - на + и землю).
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

НУ в принципе решения не плохие

А теперь что посоветуйте для управления p channel полевиком с питанием 100В ведь затвор тут на землю не поставишь будет -100В и сгорит.
const1105
Вымогатель припоя
Posts: 546
Joined: Sat Mar 19, 2011 15:19:47
Location: Владивосток

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by const1105 »

А применение стабилитрона исток - затвор запретили?
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

слишком большие токи стабилитрон сгорит.
zöner
Вымогатель припоя
Posts: 502
Joined: Thu Feb 16, 2012 19:00:11

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by zöner »

частота коммутации какая ?
готовый драйвер не рассматриваете ?
const1105
Вымогатель припоя
Posts: 546
Joined: Sat Mar 19, 2011 15:19:47
Location: Владивосток

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by const1105 »

Откуда в затворе токи?
С учетом 100 Вольт амплитуды? Какое время нарастания хотите достичь?
amd9800
Опытный кот
Posts: 822
Joined: Sun Jun 02, 2013 12:23:03

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by amd9800 »

Откуда в затворе токи?

Смотря в затворе чего. Если маленького полевика то нету.

Но а если мы говорим о силовых полевиках да еще 10-20 штук с входной емкостью каждого в 6000pF и при частоте 30кГц
то я думаю вам нужно срочно браться за книги и читать.

Не зря делают драйвера на 6А на 7,5А и даже больше.
woosterstring
Нашел транзистор. Понюхал.
Posts: 192
Joined: Thu Sep 16, 2010 19:47:01
Location: Украина

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by woosterstring »

Вот появилась статья недавно, может пригодится http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=148732.
Достоинств у схемы, за исключением работы с любой стандартной логикой, немного. Но всё же.
const1105
Вымогатель припоя
Posts: 546
Joined: Sat Mar 19, 2011 15:19:47
Location: Владивосток

Re: Дискретный драйвер для управления полевиком

Post by const1105 »

Смотря в затворе чего. Если маленького полевика то нету.
Так пишите точнее, вроде речь шла о включении Pтипа при 100 Вольт. Включают "опусканием " затвора от + к -
и в затвор ставиться стабилитрон. Если речь про драйвер, то открою секрет -
Но а если мы говорим о силовых полевиках да еще 10-20 штук с входной емкостью каждого в 6000pF и при частоте 30кГц
Вам:
Не зря делают драйвера на 6А на 7,5А и даже больше.
этого не хватит, даже приблизительно.
В итоге переадресую:
то я думаю вам нужно срочно браться за книги и читать.
И не трепитесь, если только краем уха слышали о токах в затворе при переключении.
Для начала найдите формулу расчета необходимого тока для заданной емкости нагрузки и длительностью нарастания фронта.
И подумайте, почему там нет частоты.
Post Reply

Return to “Аналоговая техника”