З/У на TL494 и полевых транзисторах. Нагрев транзисторов

artemik32

Я почитал Ваши коментарии, и мало что понял, поскольку мой уровень знаний много ниже, но хотелось бы всё-таки узнать как лучше всего раскачать TL494, с помощью транзисторов я пробовал, но были завалы фронтов, остановился на драйвере IR4426. Схема работает, но уже при выходном токе 10А транзисторы IRF840 очень сильно греются, рука не терпит, а я хочу собрать более мощный блок питания для зарядки и пуска двигателя, тоже полумост на транзисторах типа IRFP460, подскажите как можно умощнить драйвер, Вы как то высказывали мысль применить бутстрепный драйвер типа IR2113/10, но с ТГР.

Реклама

Slabovik

IRF840 в полумосте? Зачем?
При 25А на выходе ток в транзисторах где-то в три раза меньше (учитываем коэффициент трансформации, ток намагничивания, пусть будет 1:3). Т.е. 25/3=~8А
IRF840 имеет сопротивление канала 0.75 Ом.
При 8А на транзисторах будет 8*8*0,75=48 Вт (!!!) Явно перебор. В реале, конечно, гораздо меньше, т.к. Duty Cycle, транзисторов два. Просто пока оцениваем "вообще".

IRF740 имеет сопротивление канала 0.48 Ом.
8*8*0,48=31 Вт.

Вот ведь. Простая замена типа транзистора уже даёт полуторакратное уменьшение количества тепла.

Поставим два IRF740 параллельно. Итоговое сопротивление канала будет 0,24 Ом. Возьмём 0.25
8*8*0,25=16Вт - это в три раза меньше первоначального.
При этом через каждый транзистор будет идти до 4 ампер - это вполне приемлемо (приемлемым считается уровень тока, который даёт падение напряжения на открытом канале до двух-двух с половиной вольт. А, например один-полтора вольта - это вообще комфортно).

Это касаемо силовой части. Далее управление.
TL494 сама по себе не может обеспечить большой ток - он ограничен значением 250 мА. Но зато умеет коммутировать до 40 вольт. Так что обычно я рекомендую ТУЗ (ТГР) изготавливать на напряжение первички 24~36 вольт (выше - лучше). Это позволяет, применив такую простую схему согласования

Спойлер

ворочать даже парой параллельных IRFP460. Но самый главный плюс от повышенного напряжения - пропорциональное уменьшение влияния падений напряжения на переходах транзисторов и диодов. 36-вольтовое питание делает их пренебрежимо малыми на стороне самих транзисторов (в пределах 0.5 вольта), тогда как при 12-вольтовом питании это полтора-два вольта (а при пренебрежении использования диодов Шоттки - заметно свыше двух).

Если не хотите ТУЗ, то придётся смириться с гальваническим контактом контроллера с сетью. Это означает, что передачу данных о состоянии выхода источника питания придётся гальванически же развязывать - оптопарами, например. Что сложнее - выбирает конструктор. Мне оптопары в паре с 494 не очень, т.к. при этом её родные усилители ошибки приходится просто блокировать и городить новые. Но это чисто эмоциональное неудобство.

Что касается использования драйвера IR совместно с TGR, дак у вас правильно сделано, тут что-то новое сложно придумать.

Также я бы не стал ставить столь высоковольтные диоды на вторичке трансформатора. Нужны 150~200 вольтовые. Дело опять в прямом падении напряжения - у высоковольтных оно немного, но больше. А это всё тепло.

p.s. Так что я бы начал с транзисторов - пара параллельных IRF740 - это для начала. Может стать, что этого уже будет достаточно...

Реклама

artemik32

Я по началу хотел 740-е использовать, но видимо посчитал что 840-е будут надежней, они же на 500 В, но забыл что сопротивление канала растет с ростом вольтажа, а параллелить полевые я не пробовал пока, затворный резистор то при этом остается один на двоих или нужно для каждого отдельно, транзисторы ведь не абсолютно одинаковые. Вашу идею повышения напряжения на ТГР тоже буду пробовать, только IR4426 ограничена 20 вольтами по питанию, может быть сделаю как вашей схеме на транзисторах. Может поставить еще конденсатор в цепь первичной обмотки ТГР, чтобы не насыщался?
P.S.

Slabovik писал(а): ...тогда как при 12-вольтовом питании это полтора-два вольта (а при пренебрежении использования диодов Шоттки - заметно свыше двух)...

Диоды Шоттки имеете в виду, которые стоят в выходном выпрямителе?

Телекот

artemik32 писал(а):Вашу идею повышения напряжения на ТГР тоже буду пробовать, только IR4426 ограничена 20 вольтами по питанию,

Если вы будете делать на IR то повышать питание не надо, у неё выходной ток куда больше. Она и при штатном питании прокачает транзисторы. При использовании параллельного включения полевиков нужны резисторы на каждый транзистор.

Реклама

Slabovik

artemik32 писал(а):Диоды Шоттки имеете в виду, которые стоят в выходном выпрямителе?

Нет, которые в первичке ТГР. Но это при использовании транзисторной схемы, либо схемы на TL598, SG3525, у которых нет необходимости в "довешивании" транзисторов на выходном каскаде. При использовании драйвера от IR это не актуально, т.к. драйвер построен на полевых транзисторах. Также, Телекот совершенно верно сказал, что в этом случае повышать напряжение сильно нет необходимости - вполне комфортно иметь 12~15 вольт питания, т.к. драйвер от IR обеспечивает необходимый ток при коммутации полевиков.

Конденсатор последовательно первичке ТГР обязательно потавьте. Некоторые ставят резистор - это дешевле, но несколько хуже, т.к. полностью от постоянки не защищает, только ограничивает её (к сожалению, не только её).

Реклама

artemik32

Хорошо, буду экспериментировать, начну с установки 2-х транзисторов IR740 параллельно, постараюсь намотать новый ТГР с минимальным рассеиванием, разведу новую плату и буду смотреть что получилось. Спасибо всем за ценные советы.

Реклама

artemik32

Slabovik, Вы писали, что для управления полевыми транзисторами, TL494 лучше подключать по схеме эмиттерного повторителя, т. е. источника напряжения, а для моей схемы с драйвером IR44xx будет от этого какая-то выгода, или для IR44xx все равно как подключать - ОЭ или ОК, может отсутствие инвертирования сэкономит время на переключение?

Slabovik

ОЭ или ОК выбирается исходя из чего-то. Нельзя сказать "лучше так-то" вообще, а только для конкретного случая. В том конкретном случае было лучше использовать эмиттерный повторитель. В случае с IR это не так очевидно, но если пренебречь задержками при выключении ключей самой TL494, происходящими из-за того, что ключи входят в насыщение, то ОЭ и ОК здесь почти равнозначны - небольшое отличие останется только в уровнях напряжений во включенном и выключенном состояниях. Для входа драйвера от IR это не важно - входы у него с гистерезисом.

Наличие или отсутствие инверсии в драйвере на скорости работы каким-то заметным образом не сказывается (в чистом эксперименте, конечно, разницу наверняка можно определить, но для практического применения она исчезающе мала)

p.s. Можно следовать простой логике. Сигнал высокого уровня относительно нуля - ключ открыт. Такой сигнал даст эмиттерный повторитель у TL и драйвер без инверсии. Да, ещё будьте внимательны - некоторый драйверы IR понимают любой уровень по входу, а некоторые - стандартный логический 5-вольтовый. На такие подавать полный сигнал с TL чревато. Выход в обыкновенном резистивном делителе...

А установка других транзисторов как-то повлияла на нагрев?

artemik32

Про нагрев пока ничего не скажу, т. к. блок питания отдал товарищу аккум заряжать, да и с охлаждением там неудачно получилось. Я новый помощнее хочу сделать, всё продумать по компоновке и охлаждению, отработать на макете сначала. Посмотрел осциллограммы с двумя транзисторами впараллель - 840+740, т. к. 740 было в наличии только 2 шт., думаю, что IR4426 едва справляется с такой нагрузкой и придется ставить более мощный драйвер. Ещё мне думается, что надо всёж таки ставить по одному мощному транзистору, чем параллельно несколько, печатная плата слишком "кудрявая" и некомпактная получается, жаль что на 400 В самые мощные полевые - это IRF740 или я ошибаюсь?

artemik32

Доброго времени суток. Неделю назад блок питания нормально работал, а тут включил в розетку и бабах

. Почему, отчего не понятно. Разлетелись вдребезги оба транзистора полумоста, один трансил на затворе и драйвер IR конечно, т.к. трансил закоротил выход ТГР. Зачем эти трансилы вообще нужны? Только ёмкость затвора увеличивают, как говорил товарищ Slabovik. Ну вот появился повод для модернизации, по советам уважаемого товарища Slabovika (это не ирония). Несмотря на принудительное увеличение дед тайма, все равно проскакивает "сквозняк" иногда. Смена драйвера IR на что то более надежное явно назрела. А может это от слишком резкой подачи высокого напряжения? Будем экспериментировать. Схема у меня такая же пока, как в первом посте, в начале страницы.

74LS00

Кажется меня удачно послали отсюда, как раз куски схемки из статьи о лбп.
В авторском варианте стоят BC817 BC808, и автор вообще не в теме почему и как. На этом форуме упоминаются кт814 815, аргументов тоже нет.
Так какие транзисторы в этот драйвер и по каким параметрам ставить ?

artemik32 писал(а): Неделю назад блок питания нормально работал, а тут включил в розетку и бабах

494 любит бабах делать. как я понял там есть нога плавного пуска и с ней чтото надо делать. Если воткнуть в розетку до того как емкостя разрядятся, то получается бабах. Просто быстро тыкая вилку в розетку получается коротыш. Какая нога не помню, по похоже мало кто её подключает как надо.

Телекот

74LS00 писал(а):494 любит бабах делать.

Любит,как и всё другие ШИМки если их не правильно применяют.
Компьютерные блоки питания работают десятками лет и без бабахов.