Расчёты в схеме с полевым транзистором

vipien

Здравствуйте! Помогите разобраться с расчётами в схеме с полевым транзистором. Имеется такая схема:
http://img.radiokot.ru/files/80216/medi ... 9gie0q.jpg
и полевой транзистор IRF730 (https://alltransistors.com/ru/mosfet/tr ... istor=2499). От R4 я так понимаю скорость открытия зависит. Для чего нужен R3? Как рассчитать максимальную частоту ШИМ для данного транзистора? В интернете так ничего толкового не нашел, кроме как смотреть параметры времени и количества заряда и по ним рассчитывать. А вот подробного примера, как например для ключа на биполярном транзисторе, так и не нашел. Поделитесь знаниями или ссылкой на подробный пример расчёта.

Реклама

mickbell

1. Назначение R4 - вовсе не для того, чтобы зачем-то ограничить скорость открывания и закрывания транзистора - чем она больше, тем лучше. Однако же резисторы эти зачем-то упорно ставят. Я много раз об этом рассказывал, поэтому сейчас только намекну: всякий проводник имеет индуктивность.
2. Назначение у R3, похоже, отсутствует. Во всяком случае, мне оно не очевидно. Правда, я с 555 не имел дел никогда, ну так вот получилось.
3. Чтобы рассчитать максимальную частоту ШИМа для транзистора, надо знать как минимум то, какая у него будет нагрузка, а также параметры драйвера затвора (555 в данном случае) и самого мосфета. Из имеющихся данных определите время, которое транзистор будет находиться в активном режиме, прикинете рассеиваемую при этом энергию, затем "размажете" её на период ШИМ с тем, чтобы средняя мощность за период не превышала той, которую транзистор с отпущенным ему свыше радиатором сможет рассеять, и таким образом получите минимальное значение периода. Не забудьте учесть тепловыделение за время полностью открытого мосфета. Ну вот как-то так.

Реклама

vipien

По 3 пункту: такая информация в основном и присутствует в интернете, а хотелось бы конкретики. С формулами, с цифрами...

mickbell

Каких формул вам не хватает? Расчёта площади радиатора в зависимости от мощности и окружающей температуры? Это можно. Что ещё надо? Как посчитать мгновенную мощность? Ну это... даже неудобно такие вопросы слушать. Может быть интересен расчёт влияния эффекта Миллера на затянутость процессов включения и выключения? Вы конкретизируйте свои хотелки. А я пока пойду травки накошу.

Реклама

vipien

Как подсчитать максимальную частоту ШИМ для данного транзистора? Куда уж конкретнее? Тут ведь расчёт напрямую зависит от параметров транзистора.

Реклама

vlasovzloy

Ну предположим при "идеальном" драйвере получается цепочка R4 и емкость затвора полевика. Изза этого происходит затягивание фронта и спада. На какойто частоте на затворе тупо остановится потенциал половина питания драйвера и он прст будет полуоткрыт

Реклама

mickbell

[uquote="vipien",url="/forum/viewtopic.php?p=3865859#p3865859"]Тут ведь расчёт напрямую зависит от параметров транзистора.[/uquote]Неправда. Расчёт зависит ещё и от факторов, которые я упомянул. Вы можете получить большую частоту от вашего 555, но при этом мосфет просто перегреется и умрёт. И кто будет виноват? Вы, потому что не всё учли. Формулу... Так не бывает. Для расчёта некоей схемы надо прежде всего представлять физические процессы, которые там происходят, и которые скрываются за формулами. А формулы бездумно, не понимая процессов, применять нельзя, ни к чему хорошему это не приводит.

Martin76

vipien писал(а): Для чего нужен R3?

Спойлер

Об этом никто не знает, даже афтар схемы, а сотни копипастеров этой схемы не задумывались об этом, вернее у них познаний не хватает, чтобы понять, что это бесполезный элемент, да и зачем думать, главное схему за свою выдать...так многие годы и гуляет по сети эта схема с этим непонятным резистором, неизвестно для каких целей стоящим... И десять лет назад я ее видел, наверное и раньше была, но у меня компутера с нетом не было.

vipien писал(а):полевой транзистор IRF730

Вы лучше напишите, что им коммутировать собрались, он обладает большим сопротивлением канала, чтобы сколь нибудь значительные токи коммутировать и если и сгорит от перегрева, то из за больших статических потерь, которые никаким драйвером не устранить.

mickbell

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=3865867#p3865867"]На какойто частоте на затворе тупо остановится потенциал половина питания драйвера и он прст будет полуоткрыт[/uquote]Неее, не поймёт.

lucifer1413

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3865850#p3865850"]Правда, я с 555 не имел дел никогда[/uquote]Максимальный выходной ток 555 около 200 ма.
Отсюда выбирается и величина R4, что ограничивает зарядный ток входной емкости полевого транзистора до величины допустимой для 555.

mickbell

Номинал резистора, получается, может быть от 75 Ом (при питании 15 В), тут указано 100 Ом. Значит, время переходного процесса, ограниченное драйвером, можно оценить в сотни наносекунд, и это без учёта эффекта Миллера. Сколько сумма времён включения и выключения должна составлять от периода ШИМ - это уже никак не прикинуть, не на чем, нет данных. Так что на этом расчёт и останавливаем.

vipien

mickbell, что ты за человек такой!? Я прекрасно понимаю что могу любую частоту подобрать, в допустимых приеделах 555 конечно же. Или ты родился и сразу все знал? Нет у меня еще опыта достаточного по использованию полевых транзисторов, пытаюсь разобраться. Поэтому и обратился сюда за помощью.
Я не прошу рассчитать все за меня, попросил лишь подсказать на какие параметры транзистора опираться при расчётах.
Схема управляет коллекторным мотором с током потребления около 2 А.
За что отвечает R4 я понимаю, не понятно какую функцию выполняет R3
Вот например методика расчёта ключа на биполярном транзисторе
https://studfile.net/preview/3566185/page:48/
или
https://diodov.net/tranzistornyj-klyuch/
Понятным языком рассказано как вести расчёт, понятно как подобрать транзистор. Для полевиков мне не удалось найти подобной информации.

12943

Выбор частоты - задача очень несложная, практически. Если нет цели изрисовать бумагу, то так:
устанавливай к примеру 1 кГц и щщупай транзистор, холодный - подкинь частоты в два раза и т.д. Из плюсов - нафиг не нужен никакой форум.
А если сильно охота всё увидеть и разобраться, то ставь симулятор.

Р3 нужен для 555-ки, которая не умеет давать +питания на выходе. Этим резистором обходят верхние транзисторы выходного каскада.

Транзистор подбирать, во-первых, по сопротивлению в открытом состоянии. 730-й для тока 2 А - наихудший выбор, т.к. будет сеять 2 А*2 А*1 Ом=4 Вт.
Не превышай 0,5 Вт, нужен транзистор на 0,1 Ом.

vipien

12943, спасибо!

mickbell

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3866004#p3866004"]Из плюсов - нафиг не нужен никакой форум.[/uquote]А он и так не нужен. Зачем? Тут ведь пытаются сделать, чтобы человек разобрался в предмете. Методом тыка наладить много интереснее, так ведь? И знать ничего не надо.
[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3866004#p3866004"]А если сильно охота всё увидеть и разобраться, то ставь симулятор.[/uquote]К симулятору само по себе понимание процессов не прилагается.
[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3866004#p3866004"]Р3 нужен для 555-ки, которая не умеет давать +питания на выходе. Этим резистором обходят верхние транзисторы выходного каскада.[/uquote]Правда, это и нахрен не надо. Затвору вполне хватит напряжения и без подтяжки. Особенно если будет выбран более подходящий транзистор ещё и с "логическим" уровнем. Да даже и этому хватит.

vipien

Затвору вполне хватит напряжения и без подтяжки...

Все верно! Но не в этом случае. Здесь нужно под конкретный транзистор расчет. В общем тема как обычно перерастает в обычную болтовню с нулевым результатом.

К симулятору само по себе понимание процессов не прилагается.

Заладил понимание, понимание... всё понятно и с тобой в том числе. Если ты такой понятливый, поделись знаниями. Толку-то от твоей писанины!? Еще раз повторю: я не прошу сделать работу за меня, попросил помощи в этом разобраться. Может ссылку на нужный источник, свои пояснения... А от тверждения про понимания толку никакого.

vlasovzloy

Да емае, все расчеты ведутся для интегрирующей цепи, где R4+ ток драйвера это резистор, С затвора - конденсатор, ну там свои еще миллеры борманы тоже влияют, но в большинстве случаев так

vipien

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=3866032#p3866032"]Да емае, все расчеты ведутся для интегрирующей цепи, где R4+ ток драйвера это резистор, С затвора - конденсатор, ну там свои еще миллеры борманы тоже влияют, но в большинстве случаев так[/uquote]
Мне не интересен R4! Мне интересно как рассчитать максимальную частоту откр/закр для транзистора

HochReiter

http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/ ... tat_46.htm Раздел С, "мощность динамических потерь", для расчёта достаточно.

vipien

HochReiter, спасибо!