Помогите расчитать энергию импульса

[clawham]

Есть схема на полевике.

1.gif

Схема

(3.09 КБ) 379 скачиваний

На входе аккум с токоотдачей 200 ампер долговременно и 500 пиково(провода соответствуют). напряжение 60 вольт. Схема подключает кондер 2000 мкф к этому аккумулятору. полевик работает в линейном режиме. Напруга на затворе плааавно нарастает до 14 вольт. в момент гейт трешолд полевик начинает приоткрываться и заряжать кондеры. при этом растет ток и падает разность напряжений.

2.gif

График напряжения тока и мощности выделяемой на полевике

(4.63 КБ) 563 скачивания

Вот и вопрос как посчитать количество энергии выделяемой на полевике - в смысле чтоб он не сгорел от внутреннего перегрева. Полевик 4410 может 230 ватт долговременно рассеивать и 1.2 киловатта кратковременно(теплоёмкость кристалла). Вот и вопрос - насколько плавно надо наращивать напругу на затворе чтоб не переусердствовать?




Проект в протеусе прикреплен

[const1105]

А в чем смысл схемы? Хотите ограничить ток заряда? Ток заряда конденсатора скорее ограничится его внутренним сопротивление, чем 200 Амперами источника, ну только если конденсатор особенный
В любом случае конденсатор получит заряд Q=С*U, Весь ток Iср проходит через тр-р за время t=Q/Iср.
Если считать изменение тока линейно треугольным, то Iср=Imax/2
Для более точных расчетов необходимо знать функцию изменения сопротивления канала от напряжения на затворе, функцию изменения напряжения на затворе.
И все это подставляем в формулу заряда конденсатора U=I/C*t, разумеется интеграл по t.

[clawham]

Это силовой аварийный размыкатель. его суть в том что 4 платы контролируют 40 ячеек литийполимерных банок по 40 амперчасов 3.7 вольт каждая. они включены по две впаралель.

как-бы две гирлянды.

Задача этой схемы - при понижении любой из банок ниже 3.3 вольт вырубить нагрузку и подождав пока напруга не поднимется до 3.6 не включать.

В движении проблем особых нет. Мотор который питается через трифазный контроллер вырабатывает напряжение порядка 30-40 вольт и "включение" дозаряжает кондеры и потому мощщи выделится намного меньше. а вот после стоянки, когда все кондеры разрядились до нуля вот тут и получается что за 30 миллисекунд они заряжаются до 60 вольт(а в будущем до 80-120-ти).

до этого ездил год на 57 вольтах и плохом аккуме(внутр сопротивление 0,168 омм) и полевикам было намного проще. а в пути оно периодически от просадок аккум вырубало, я сбавлял газу и ехал дальше уже зная что топить нельзя.

теперь аккум новый более высоковольтный и сопротивление у меня 0,07 омм!!! тоесть при простом подключении проволока 1 квадрат испепелялась. У меня там разьём по 8 контактивок 1 квадрат. С одной стороны "иголочки" а с другой "дюрочки". Вот попробывал вставить и вылетело снопом куча искр. Полекиви не убило но одной иголочки не досчитался. Притом саморазяда нет. Кондеры могут ночь простоять и до нуля не разрядиться.

Вот и собрал эту схему. все и работало но новый аккум...после спаленных 4-рех полевиков надоело. Просимулировал в протеусе и увидел до 400 ватт пикового тепловыделения.66*6=400 . Оно конечно кратковременно но есть.

Потому и прошу помощи. в высшей матиматике ни бумбум. но раз на полевике заявлено пиково(до 10 мс) 390 ампер то пересчитав это через его сопротивление(0.009 омм) я пришел к выводу что у него пиково до 10 миллисекунд может проглотиться 1.3 киловатта тепла.( I^2*R). И закралась мысля что те первые полевики бракованные. Но хотелось бы расчет. График напряжение/ток/мощность/время я дал. полевик требуемый тоже. В даташите Avalanche energy полностью задокументирован а как я понимаю это то что мне и надо.

Помогите посчитать хоть примерно сколько есть запасу или это уже на грани?

Кондеры хорошие для фотовспышек с лоу еср + ооочень много керамики, провод подводящий 8AWG 2000 посеребренных жилок 9 квадратных мм сечение и всего 40 см длина, плата двусторонняя и все дорожки продублированы двумя-тремя проволочками медными 1.75 квадрата. Полевиков 4 но конкретно по линейному режиму у них всех жуткий разброс - при 2 вольтах на затворе на них падает 800, 940, 1100 и 720 милливольт по тестеру UT70A в режиме прозвонки диодов. Тоесть работает только один - тот у кого падение при тех же параметрах на входе - меньше.

[СЦБист]

Задача этой схемы - при понижении любой из банок ниже 3.3 вольт вырубить нагрузку и подождав пока напруга не поднимется до 3.6 не включать.

лучше всего в качестве устройства контроля напряжения на банках использовать ОУ.

на выходе ОУ включаем реле, которое коммутирует нагрузку

[clawham]

давайте не будем говорить о банках ладно а? тут я задал конкретный вопрос. сколько ждоулей должен сожрать кристал полевика и не вылетит ли это за его возможности. все. Остальное - не обсуждается! Тем более это разрядная весч и размеры этого всего добра всего 10х6х2 см - бутерброд из 3-х плат - контроль 40-ка ячеек с каждой вывод в блютуз напруги с точностью до милливольта, балансировка любой конкретной банки 3 омным резюком, атмега 328 на отработке всей логики и связь через блютуз. Заряд до 20-ти ампер тоже имеет аналогичный канал плавного старта но с ним проблем нет.

эта система уже год со мной катается. Все суперкомпактно и модульно

вот пример аккума на 30 ячеек по 4.5 амперчасов

http://electrotransport.ru/ussr/index.p ... 0107;image


а это та самая плата в которой сгорел полевик
http://electrotransport.ru/ussr/index.p ... 0137;image
http://electrotransport.ru/ussr/index.p ... 0143;image

[const1105]

Критично время заряда? Поставьте два транзистора в параллель.
Один как источник (потребитель) тока нетрудно рассчитать Pmax=I*60V ток задайте сами. Можно извратиться и ток увеличивать обратно пропорционально напряжению на истоке. То есть поддерживать мощность выделяемую на транзисторе.
Или тупо резистор на 0.5 ома, ток не более 120А .Вариантов море.
Когда напряжения на истоке опустится (или конденсатор зарядится) до уровня U включайте второй ключ на землю.
Напряжение безопасное для транзистора тоже можно посчитать U=I*Rds. 4.5 миллиома*100 Ампер=0,45 Вольта (к примеру).
Транзисторы могут обладать не очень выдающимися параметрами. В первом мощность и ток, Rds не критично,
второй можно подобрать наоборот по Rds минимум, а ток мы контролируем и выбираем сами.

[СЦБист]

ставьте IGBT транзистор.

[clawham]

а знатоков мачкада тут не бывает? Ну нету там места пихать операционники доп шунты и резисторы способные схавать 100 ампер. Тем более и 12-ти вольт там нету. я через мегаом тяну затворы на +80 вольт и стабилитроном ограничиваю это напряжение. стабилитронов два на разных концах линии чтоб выгоревший транзюк не забрал с собой всех.

впаралель они не работают - совершенно разные передаточные характеристики.

только в ключевом режиме идёт самовыравнивание.

Время заряда не критично. критичен пиковый зарядный ток когда все толстое и капитальное то или у кондеров выводы выстреливает либо полевики вылетают. зачем эти стрессы?

3205 не выдаётся ничем? ну давайте прикиньте мне на 55 вольт полевик чтоб за 20 грн у меня было 2 миллиома сопротивление канала. Оп нету он берет ценой. а нагрузку я считаю по 10 ампер на корпус долговременно и 20 пиково. иначе будут греться

4410 аналогично при цене 12 грн 100 вольт и 9 миллиом. 4 впаралель дают 2,25 миллиома. Предложите полевик за 48 грн и такими параметрами.

Тут все дело в цене. И в этом применении, когда ему не мегагерцы хавать а тупо быть проводником, они лучшие. IGBT сожрет полтора вольта и от 40 ампер будет греться как утюг. Допустим поставить его на "разогрев" дак у него гейт трешолд на порядок выше полевиков...ну никак он сюда не идёт.

Кто посчитает сколько же энергии накапливается в полевике за этот импульс на графике?

[const1105]

На основании чего считать? Графики? Так там уже есть посчитанная мощность. И то, что все сгорает, говорит о том, что данные
(модели тр-ра) неверны, далеки от практики. Слишком много неконтролируемых параметров, нестабильных во времени.
Или делайте процесс контролируемый, или методом проб и ошибок.

[clawham]

ну вот пришли 4410 и перестало сгорать, нашел старых полевиков 3205 тож не сгорает я на них и езжу уже год так. Пришла новая партия - вот они и сгорают. Но чтоб доказать контрафактность надо знать энергию.в ваттчасах калориях джоулях и т.д. сколько на полевике высаживается. сравнить с даташитом. подумать что больше - что может полевик или то что я с него хочу и сделать вывод.

вы на графике видите запредельные режимы для полевика?

[Gudd-Head]

Посчитайте площадь под кривой мощности, и получите энергию. Не?