Электронный балласт для ЛДС

OlegEk

Ооооо, блин, а 740е транзисторы то всяко круче, всего 0,54Ома, всего 0,28вт на моей нагрузке

Old_Mefody

Олег, а ведь на том же про-радио гуляла тема о балласте на большую мощность с АТХвым БП от компа. с минимальными переделками.

Мож так оно дешевле будет ?

Насчёт Срез спорить не стану, скажу только, что с ним автогенераторный балласт поджигает у меня лампу где-то вольт с 60 питания. точно отследить непросто, а я особо не заморачивался с порогами.
Правда, лампы маломощные, тут вы правы.

указанные вами токи, для этих полевиков - "пыль на подошвах".
если конечно они действительно в ключевом режиме работают, а вот в этом сомнения.

740е транзисторы то всяко круче, всего 0,54Ома,

производитель IRок-контроллеров не зря указывает 730-е и 720-е. сравните ёмкости с 740-м

LINKS_234
с предохранителем до корпуса - дельная мысль.
приходилось видеть оплавленные "сетевые фильтры-удлинители" (шо они там "фильтруют" - Х.З), и попорченные ими мебелЯ.
ЗачОт. :beer:

E-186

Взял в ремонт еще один "ЛАС-18*24" Его уже ремонтировали в депо - ставили транзисторы КТ8247А

, которые пробиваются - теперь прийдется ставить оригинальные BUL45(ну или BUL 58 ) :))

OlegEk

Old_Mefody писал(а): производитель IRок-контроллеров не зря указывает 730-е и 720-е. сравните ёмкости с 740-м

вот то, с чем мы вроде согласились. Это для 720го транзистора

LINKS_234 писал(а): делитель расчитываться будет как (в данном случае) (360+20)/20=19 раз . т.е. 311/19=16В на затворе относительно истока. однако есть ещё драйвер , который шунтирует затвор. посему всплеск будет кратковременный, но будет .

по вот этому принципу на 740х получается
(1400+27)/27 = 52, т.е. 311/52 = 5,9в на затворе относительно истока. То есть всяко лучше чем у 720го

Old_Mefody писал(а): Олег, а ведь на том же про-радио гуляла тема о балласте на большую мощность с АТХвым БП от компа. с минимальными переделками.

Мож так оно дешевле будет ?

Не очень мне это нравится, бандура компового БП не очень уместно будет смотрется рядом с аквариумом.

А в чём преимущество такого решения?

Old_Mefody писал(а): указанные вами токи, для этих полевиков - "пыль на подошвах".
если конечно они действительно в ключевом режиме работают, а вот в этом сомнения.

Думаю что при проектировке транзисторов учитывается необходимость использовать подходящие для этого радиаторы

Ток у мною до сих пор используемых 730х 5,5А. Сопротивление открытого транзистора 1Ом.

Думаю что вы согласны что мощность, рассеиваемая на транзисторе в квадрате от тока?

При максимальном токе на 1Ом рассеется можность 30,25вт. Согласитесь, многовато для транзистора без радиатора.

Теперь мне по крайней мере понятно почему ключи кипят при множественной нагрузке. Например:

1 лампа, ток 0,36А. На транзисторе рассеивается 0,13вт
2 лампы, ток 0,72А. На транзисторе рассеивается 0,52вт
3 лампы, ток 1,08А. На транзисторе рассеивается 1,16вт
4 лампа, ток 1,44А. На транзисторе рассеивается 2,07вт
Ну и экстримально кто то хотел сделать на 6 ламп:
6 ламп, ток 2,16А. На транзисторе рассеивается 4,67вт

СкажИте что я не прав?

LINKS_234

вы не правы :)))

не забывайте о динамических потерях ещё

кстати, если предохранитель ставить ближе к вилке , то ещё хорошо бы его обтянуть термоусадкой - даже в случае взрыва не будет осколков (идею подсмотрел у более-менее комповых БП, там же увидел как в случае пробоя ключа взрываются предохранители как осколочные гранаты в миниатюре

).

по поводу симуляции - сделал как обещал . скрины смотрим здесь -> http://letitbit.net/download/8631.8f05e ... s.rar.html
(если кому-нибудь надо будет - могу залить на narod.ru)

vgg60

Я вот ещё хотел бы обратить внимание на какой момент: как только ток транзистора превысил 1-2 ампера, начинает сказываться падение напряжения на транзисторе. И не только с точки зрения повышения рассеиваемой мощности, а и с той, что высокое падение напряжения на нижнем транзисторе снижает напряжение питания затвора верхнего плеча, что может привести к заметному повышению рассеиваемой мощности на верхнем плече. Поэтому, я бы порекомендовал в этом случае рассмотреть вопрос о замене MOSFET на IGBT. Я, по-крайней мере, всёрьёз просчитываю такой вариант.

LINKS_234

у нас например цены заметно больше по igbt по сравнению с мощными полевиками. да и нагрузки не те.

OlegEk

LINKS_234 писал(а):вы не правы не забывайте о динамических потерях ещё

кстати, если предохранитель ставить ближе к вилке , то ещё хорошо бы его обтянуть термоусадкой - даже в случае взрыва не будет осколков (идею подсмотрел у более-менее комповых БП, там же увидел как в случае пробоя ключа взрываются предохранители как осколочные гранаты в миниатюре ).

по поводу симуляции - сделал как обещал . скрины смотрим здесь -> http://letitbit.net/download/8631.8f05e ... s.rar.html
(если кому-нибудь надо будет - могу залить на narod.ru)

Про дополнительные потери я не забываю. Но даже полезная нагрузка вызывает большой нагрев при количестве ламп больше 2х
В общем то все искали обьяснение почему так получается, но как то никто его не мог сформулировать.

Так что не я не прав, а просто есть дополнение :-)

Предохранитель в термоусадку по любому, чтоб за фазу ненароком не схватиться

Странный файлообменник, я не смог выкачать файл

Купил 740е, вечерком попробую, доложусь :-)

OlegEk

vgg60 писал(а):Я вот ещё хотел бы обратить внимание на какой момент: как только ток транзистора превысил 1-2 ампера, начинает сказываться падение напряжения на транзисторе. И не только с точки зрения повышения рассеиваемой мощности, а и с той, что высокое падение напряжения на нижнем транзисторе снижает напряжение питания затвора верхнего плеча, что может привести к заметному повышению рассеиваемой мощности на верхнем плече. Поэтому, я бы порекомендовал в этом случае рассмотреть вопрос о замене MOSFET на IGBT. Я, по-крайней мере, всёрьёз просчитываю такой вариант.

Большого падения напряжения при таких токах на сопротивлении 1Ом быть не может, так что наверно нет смысла брать IGBT.

Доложусь вечерком по 740м

vgg60

Естественно, при токах 1-2 ампера смысла нет. А вот при 3-4 амперах точно есть смысл посчитать и сравнить. И только потом делать выбор типа транзистора.

LINKS_234

но есть же и разборные вилки

это по поводу фазы и руки :)))

а файловая помойка первая что пришла в голову

сейчас к себе на народ выложу.

вот - trypc.narod.ru/simulation_half-bridge_screenshots.rar
870кб

Old_Mefody

OlegEk писал(а):А в чём преимущество такого решения?

дык в чём ? в простоте и дешевизне - этих БП везде как грязи. и кстати, никто не заставляет вешать его рядом с рыбами.

разубеждать вас с полевиками не стану, бо :
"- обходя разложенные грабли, мы теряем драгоценный опыт." ©

OlegEk

вообще посмотрел сейчас на мощные низковольтные мосфеты, прям облизнулся. Сопротивление 0,1Ом, токи до 30А. Жаль только напряжение всего 60 вольт :-)

2 vgg60:
Согласен, IGBT имеет смысл применять при больших токах. Но никто не отменял тепловыделение на них, так что опять упрёмся в радиаторы. Кроме того, они имеют несколько иную схемотехнику подключения, так что городить схему для наших задач наверно нет смысла.

Пока что по расчётам получается 0,48Ом(типичное) *0,72*0,72 = 0,25вт тепла.

То есть в 2 раза меньше чем на 840х транзисторах.
Если так оно и будет, то можно сказать что вопрос с нагревом стал понятен.

2 Old_Mefody:
По комповым БП.
Возможно я плохо читал, но конкретной реализации я не увидел, только эксперементальные запуски.
И честно сказать, не уверен что в том включении всё будет в порядке с защитами.
А то, что их как грязи - я торгую ими, и работать с дешёвскими БП никак не интересно, а дорогие уже наверно и не выгодно
Да и тянуть длинные провода тоже не охота, крышка должна быть мобильной, и сниматься вместе с балластом.

2 LINKS_234:
видимо надо попробовать эту прогу, а то по скриншотам честно, мало что понял

LINKS_234

там суть в чём - сначала скрин схемы с подключёнными измерителями (разные цвета), затем следующий по номеру скрин симуляции по времени (исключение - колебательный контур - там АЧХ для определения резонансной). посему смотрим сначала схему и подключение щупов , а потом по цвету графика и щупа смотрим что это . V обозначает измеритель напряжения , I - тока.
по генераторам - V1, V2 - напряжения нижнее и верхнее , TD - сдвиг фаз по времени, TR TF - time rise & time fall (время нарастания и спада) , PW - pulse width (длительность импульса) , PER - period.
кстати под графиком написано где какой график и что измеряется. если два узла в скобках - значит дифф напряжение измеряется между этими двумя точками.
шкалы - снизу микросекунды , а слева единицы общие для вольтов и амперов, т.е. амплитуды имеют одинаковый масштаб.
что касается проги - лично мне orcad с первых минут не понравился и до сих пор не нравится - такое ощущение что прога не для людей заточена. удобней бензопилой "дружба" пользоваться чем прогой этой. это моё ИМХО. но она имеет очень много возможностей.
а вообще можете начать с MicroCap - 20 мегабайт и куча возможностей.
я качал отсюда - http://s103.hotfile.com/get/b9bbe74a1ba ... %20Rus.rar

Old_Mefody

OlegEk
схема была приведена (с комп БП), но раз нужна компактность - предложение снимается.

хотите помучать полевики ? гляньте тогда на мощные драйверы для них от той же IR. правда цены могут не обрадовать.

у IRFZ44-48 вообще 0.05 ом (или меньше), но заряд затвора...мамма-миа...
ить не зря у некоторых МС-драйверов Iвых~2a, хотя МОСФЕТу на первый взгляд много не нужно.

и кстати, вы попробуйте ТТ как датчик тока :
нет тока через лампу - через 2 сек вырубить зад. ген.
может тогда и на мощные полевики не нужно будет облизываться ?

OlegEk

Итак, победа :-)

:
Окружающая среда 22 градуса, нагрузка 2*54вт, транзисторы без радиаторов. Частота 30кГц. Прогрев по 15 минут
IR720 рассеиваемая мощность - 0,93вт - 60 градусов
IR730 рассеиваемая мощность - 0,5вт - 52 градуса
IR840 рассеиваемая мощность - 0,44вт - 49 градусов
IR740 рассеиваемая мощность - 0,25вт - 43 градуса

Возможно я не прав по мощности, ведь она делится на 2 транзистора. Кроме того, часть тепла отводится через ножки на плату.
Ну и ладно, поделим её на 2 транзистора, суть от этого не меняется.

Ключевое значение имеет именно сопротивление открытого ключа.
Удвоение тока транзисторов влечёт за собой учетверение выделяемой тепловой мощности на транзисторах.
Претендую на первое публичное обьявление этого факта :-)

2 Old_Mefody:
На выходе ключей я вижу чёткую трапецию. Это говорит о том, что драйвер спокойно справляется, и транзисторы работают в нормальном, и именно ключевом режиме.

IRFZ44-48 -слишком низковольтны
А то что ёмкости большие - мне уже кажется этим не принципиальным, токи затвора там не превышают 100нА

На самом деле остался ещё пара вопросов:
Оптимальная частота
Правильные дроссели

Минут через 20 напишу свои мысли и наблюдения

Old_Mefody

а попробуте отключить нагрузку и глянуть так

OlegEk

2 Old_Mefody:
Очень жаль, убил и микрушку, и транзисторы. После тестирования перепаял транзисторы в рабочее положение, и не заметил коротыша на верхнем ключе. Расславился в общем

Микрушки есть, а вот ключей нет.

Так что не раньше чем завтра.

А вообще завтра попробую эти транзисторы на схеме с IR2520, может с ними не будет тех косяков с плавающей частотой, и ложными сработками защиты.

Теперь о предыдущих вопросах.
1. Какая всё же должна быть частота работы балласта? Я пробовал частоты начиная от 25 до 70 кГц. Естественно перестраивал контур под каждую тестируемую частоту.
Минимальный нагрев получается на 30 кГц, ниже и выше ключи греются сильнее
Ниже 26 кгц микрушку начинает колбасить

2. Дроссель.
Пробовал дроссель на "гантельке", а так же Ш7*7, Ш5*7
На гантельке лампа запускается, но дроссель ужастно греется, не смотря на подходящий ток (0,5А).
Из Шашек мне понравился типоразмер Ш5*7. Он как раз нормально входит в используемый мною корпус.
И вот что странно.
Сейчас использую индуктивность 2,3мГн.
Её можно получить большим количеством витков, и большим зазором, или меньше витков, и зазор естественно меньше.
Почему то с маленьким зазором балласт не запускается.
Думал что где то в катушке есть КЗ виток, но увеличил зазор, получил 1 мГн, поставил частоту 42 кгц, и лампа без проблем зажглась.
Что не так с зазором?

vgg60

Выскажу свои соображения по поводу частоты. Поскольку затвор представляет собой ёмкость, которую надо зарядить и разрядить, то на перезарядку этой ёмкости тратится вполне реальная мощность, поскольку перезарядка происходит через активные сопротивления (резистор в затворе плюс паразитные активные сопротивления). Эта мощность пропорциональна частоте перезарядки. То есть, P= (C*(U^2)/2)*f. Из моего опыта транзисторы IR840, работающие на частоте 50 кГц, уже довольно сильно перегружают IR2153, хотя схема остаётся вполне работоспособной. Частота 30 кГц, на мой взгляд, была бы предпочтительнее. Если применить транзисторы со значительно меньшей ёмкостью затвора, то и 50-70 кГц были бы не страшны. Повышенное потребление тока затворами вызывает повышенное потребление тока микросхемой, что приводит к падению напряжения её питания. Приходится очень сильно уменьшать сопротивление питающего резистора.

Old_Mefody

OlegEk писал(а):Почему то с маленьким зазором балласт не запускается.

так дроссель насыщается.

для зажигания лампы нужно большое напр., тем паче на холодных спиралях.
чтобы поднять напругу, нужен большой ток черех контур - закон сохранения в чистом виде.

по поводу отключения нагрузки - лучше не надо :

при подключенной индуктивности частично скомпенсирована ёмкость ключей.
ежели её, (нагрузку) вырубить, а ключи будут стоять типа 740, вы можете не успеть снять питание.