Драйвер Mosfet

[iGraphicsS]

Доброго времени суток. Желаю помощи в вопросе. А именно. Мне нужно подсказать драйвер (интегральный или дискретный) для управления 5-7 мощными Mosfet'ами IRFP4568PBF http://www.irf.com/product-info/datashe ... 568pbf.pdf
Схема включения простая, в цепи стока нагрузка в виде электродвигателя. Также есть пара вопросов касательно принципа.
Управлять они будут мощным электродвигателем постоянного тока, напряжением 48 вольт и током 115 ампер. Пиковый расчетный ток порядка 250 ампер.
Вопрос №1. Конечно хочется выбрать частоту порядка 25-30 кГц, чтобы не было слышно ШИМ в двигателе, но по расчетам это очень большой ток для драйверов. Если у кого то есть опыт выбора частоты, прошу поделиться. Прекрасно понимаю, что нужен компромисс между потерями на переключения транзисторов и потерями на заряде и разряде в драйвере. Пока не нашел методики, по которой можно было бы хоть как то найти золотую середину.
Вопрос №2. Какие еще могут возникнуть "подводные" камни про управление с помощью ШИМ двигателем постоянного тока с последовательным возбуждением?

[ANDREY D]

Шикарные ключи. Из личного опыта: такой заряд затвора качается за 200 нс IXDN604 (4А на выходе за 35 руб) на 100 кГц, можно и шустрей , но здесь подводные камни всплывают. Решение за Вами, если шикарный фронт, то 1 ключ-1 драйвер, плавный фронт , 7 ключей- 1 драйвер.

[iGraphicsS]

Для "шикарных" ключей подобрал драйвер, FAN3121. На каждый драйвер посажу по 2 транзистора. Примерно прикинув, получил частоту от 20 кГц до 40 кГц. Думаю при настройке контроллера её можно будет изменять. Токоограничивающий резистор в цепи затвора думаю где то 1,5-1,0 Ома. Рассчитываю на близкое к максимуму, где то в 150 нс фронты.

[prizrack*]

Добрый день, тоже пытаюсь раскачать IRFP4568PBF на 150КГц шимом, подскажите есть ли смысл на затвор через драйвер(как вариант FAN3121) подавать отрицательное напряжение или нуля вполне достаточно?

[Martian]

Не уверен, что возможно однозначно советовать, не зная ничего, кроме драйвера, частоты и транзистора. Ни характер нагрузки, ни прочие нюансы не озвучены. Мне кажется, значение имеет всё, даже система охлаждения.
Могу лишь предложить литературу:

Драйвер с отрицательным смещением на затворе.pdf

(107.87 КБ) 158 скачиваний

[prizrack*]

Нагрузка искровой промежуток, немного емкостная, охлаждение алюминевый радиатор(большой) с вентилятором. Управление шим с максимальной частотой 150Кгц скважность 2-20%. Питание 40-100В ИБП токи по факту какие получиться вытянуть, от КЗ защита временная мощным резистором 1-2 Ома, далее системой управления(энертная 1-10сек). Какие еще нужны данные? За литературу отдельное спасибо!(Правда ответа я там так и не нашел. Для IGBT -надо, для MOS не обязательно но можно....) И еще вопрос можно ли параллелить транзисторы управляемые драйверами, не будет ли разброс задержек из-за разницы драйверов из одной партии? P.S. Цена вопроса не важна, любые советы и критика приветствуются.

[Martian]

Что-то сходу не могу ответить, мне надо освежить знания. Если никто не успеет прояснить отрицательное смещение раньше...

Что касается параллельности, то не совсем понял, параллельно будут включаться транзисторы, или система "драйвер-транзистор"? Насколько мне известно, во втором случае используются драйвера с режимом master-slave, а для первого можно что-то почерпнуть из https://power-e.ru/components/parallelnaya-rabota-igbt/ (хотя там и опять IGBT, но практически это справедливо и для MOSFET)

Добавлено after 1 minute 58 seconds:
P. S. Имеет смысл Вашу задачу выделить в отдельную тему.

[prizrack*]

Система в целом заработала, теперь модернизирую и увеличиваю мощность. Параллельное имеется ввиду драйвер+транзистор, на выходе стоит резистор для защиты от кз, по этому думаю симетрия не принципиальна, есть возможность повесить резистор на каждый мосфет (в дальнейшем в планах электронная защита, но ее тоже можно сделать модульно для каждого мосфета) силовая часть в принципе будет блочная, разное кол-во блоков для разных задач. В общем картинка в голове сложилась, жду шустрые оптроны и новые ключи с драйверами. Еще вопрос немного не по теме: Потянет ли мосфет модуляцию ШИМом(10-100Кгц) скажем 500КГц - 1МГц Импульсного напряжения 100В и пару сотен Ампер в пиках или ему поплохеет?

[Килиманджаро]

[uquote="iGraphicsS",url="/forum/viewtopic.php?p=2573118#p2573118"]Доброго времени суток. Желаю помощи в вопросе. А именно. Мне нужно подсказать драйвер (интегральный или дискретный) для управления 5-7 мощными Mosfet'ами IRFP4568PBF http://www.irf.com/product-info/datashe ... 568pbf.pdf
Схема включения простая, в цепи стока нагрузка в виде электродвигателя. Также есть пара вопросов касательно принципа.
Управлять они будут мощным электродвигателем постоянного тока, напряжением 48 вольт и током 115 ампер. Пиковый расчетный ток порядка 250 ампер.
Вопрос №1. Конечно хочется выбрать частоту порядка 25-30 кГц, чтобы не было слышно ШИМ в двигателе, но по расчетам это очень большой ток для зникнуть "подводные" камни про управление с помощью ШИМ двигателем постоянного тока с последовательным возбуждением?[/uquote]
Вы б зашли на форум электромобилистов электротранспорт ру - там и схемы готовые можно найти, но обычно для моторчиков с такой мощностью выбирают частоту для шима 3 - 5 килогерц. Вы видимо не знаете что электродвигатели мотаются на железе а не на феррите и посему ваши хотелки с 30 килогерцами это для мотора не есть хорошо. Это можно поправить включив еще дроссель на выходе преобразователя - но оно надо ли это усложнение конструкции? Насчет драйверов - нужео ли искать редкостные драйверы если можно просто умощнить сигнал с той же широкораспространенной тл494 или 3842.

[prizrack*]

[uquote="Килиманджаро",url="/forum/viewtopic.php?p=4636381#p4636381"]Вы б зашли на форум электромобилистов электротранспорт ру - там и схемы готовые можно найти, но обычно для моторчиков с такой мощностью выбирают частоту для шима 3 - 5 килогерц. Вы видимо не знаете что электродвигатели мотаются на железе а не на феррите и посему ваши хотелки с 30 килогерцами это для мотора не есть хорошо. Это можно поправить включив еще дроссель на выходе преобразователя - но оно надо ли это усложнение конструкции? Насчет драйверов - нужео ли искать редкостные драйверы если можно просто умощнить сигнал с той же широкораспространенной тл494 или 3842.[/uquote]

Я конечно может чего-то и не понимаю, но разве обмотка двигателя не является дросселем? В частотных преобразователях до 20кГц ШИМ а там двигатели тоже на железе 0,3-0,5мм намотаны. и греться железо начинает только от частоты модуляции выше 100Гц. Шаговые двигатели на постоянке тоже до 20КГц отлично работают намотанные на железе.

[Килиманджаро]

[uquote="prizrack*",url="/forum/viewtopic.php?p=4636797#p4636797"]Я конечно может чего-то и не понимаю, но разве обмотка двигателя не является дросселем? В частотных преобразователях до 20кГц ШИМ а там двигатели тоже на железе 0,3-0,5мм намотаны. и греться железо начинает только от частоты модуляции выше 100Гц. Шаговые двигатели на постоянке тоже до 20КГц отлично работают намотанные на железе.[/uquote]
Обмотка, или обмотка с железом из обычной электростали (для 50 гц) в моторе является "дросселем"?
И обычно к ПЧ идут впридачу дроссели на феррите.

Что вы считаете частотой модуляции? Если в выходном сигнале ПЧ нет сглаживания - то все равно там хоть в модуляции, хоть в несущей есть высокая частота ШИМ.

Шаговые двигатели намотаны на обычной электростали или на тонколистном пермаллое или тому подобном сплавах которые работают на высоких частотах?

[prizrack*]

1. Любая обмотка с сердечником или без является дросселем.
2. Имею ввиду выходную частоту ПЧ то-есть рабочую частоту задающую скорость вращения двигателя. И да шим там присутствует, но это совсем не одно и тоже. И дроссели в ПЧ обычно ставят по входу чтобы "не шуметь в сеть" На моторы они ставятся в редких случаях и немного для дугих целей.
3. Что Вы имеете ввиду под понятиями "Обычная эл. сталь" и "пермалой"(являющийся разновидностью электоротехничесской стали) и что Вы имеете ввиду под тонколистным? в ШД используются пластины той-же толщины(0,3-0,5мм) что и в остальных моторах. И будь то хоть "пермолой", хоть "супер пермолой" токи Фукко на определенной частоте будут зависеть только от толщины изолированных пластин.
Ну и для общего развития: пермолой это сплав железа и никеля(в основном) и его отличтельная особенность от остальных электротехнических сталей является в низком коэффициенте магнитострикции и высокой цене, по этой причине его используют в прецензионных датчиках и других устройствах где это является важным, но никак ни в дешевых ШД.

[Килиманджаро]

Почитайте за эррозию подшипников и валов мотора от токов частоты ШИМ ПЧ и тогда поймете куда надо ставить дроссели - по входу или на выходе ПЧ.

Добавлено after 4 minutes 25 seconds:
Вы просто зашли на форум потрепать языком, делать все равно ничего не будете.

[prizrack*]

[uquote="Килиманджаро",url="/forum/viewtopic.php?p=4636824#p4636824"]Почитайте за эррозию подшипников и валов мотора от токов частоты ШИМ ПЧ и тогда поймете куда надо ставить дроссели - по входу или на выходе ПЧ.[/uquote]

Про подшипники - согласен, про валы с большой натяжкой но тоже может быть и как раз из-за магнитострикции и то что они изготовленны из других марок сталей, тут больше от конструкции двигателя зависит и материалов валов и подшипников и качества их закалки.[/uquote].

[Килиманджаро]

И в инете есть схемы импортных ПЧ для моторов постоянного тока немалой мощности - и это все 50 летней давности.

Добавлено after 2 minutes 7 seconds:
Все это давно разжевано и представляет иетерес разве что только если что то будет делаться.

[prizrack*]

[uquote="Килиманджаро",url="/forum/viewtopic.php?p=4636824#p4636824"]Почитайте за эррозию подшипников и валов мотора от токов частоты ШИМ ПЧ и тогда поймете куда надо ставить дроссели - по входу или на выходе ПЧ.

Добавлено after 4 minutes 25 seconds:
Вы просто зашли на форум потрепать языком, делать все равно ничего не будете.[/uquote]

Ну так то на форумах все заходят потрепать языком, делают все в других местах. Ну и в завершении темы про дросели исходя из моего опыта (15лет КИПиА) я ни разу не замечал проблем со сломанными валами и выходом из строя подшипников на двигателях хотя дроселя очень мало где стояли. А двигателей с частотниками, ШД, и синхронных сервомоторов У меня в обслуживании единиц 300 стояло.
В том то и дело, что за 50 лет материалы сильно поменялись.
P.S. В споре рождается истина и простой спор может многому научить если уметь слушать. Делать контролер управления для двигателя лично я не буду, мне проще купить готовый, я делаю другое устройство, но влияние магнитных полей на материалы мне очень интересно, если есть литература, поделитесь ссылками.

[prizrack*]

У меня вопрос к знатокам: Что лучше раскачает мосфет(имеются ввиду более короткие фронты сигналов) заводской драйвер ампер на 6 или самодельный драйвер на биполярных транзисторах ампер на 10-20?
Плюсы заводского в большей компактности и меньшем расстоянии на плате к мосфету.
Плюсы самодельного большая мощность.
На сколько сильно имеет значение длинна дорожек?

[Килиманджаро]

А вы зайдите на форум электромобилистов endless-sphere.com или на diyelectriccar.com и бегло почитайте чем там раскачивают ижбт модули для инверторов до 240 квт. для трехфазника на электромобиль. Там стоят всего лишь в роли драйвера hcpl3120 с питанием его от вспомогайки 2 ватта. Это при частоте в среднем 10 кгц. А вы тут хрен из мухи раздуваете чем коммутирлвать мосфеты. И там эти hcpl подключены к ижбт перемычками длиной в 2 см.

[prizrack*]

[uquote="Килиманджаро",url="/forum/viewtopic.php?p=4641417#p4641417"]А вы зайдите на форум электромобилистов endless-sphere.com или на diyelectriccar.com и бегло почитайте чем там раскачивают ижбт модули для инверторов до 240 квт. для трехфазника на электромобиль. Там стоят всего лишь в роли драйвера hcpl3120 с питанием его от вспомогайки 2 ватта. Это при частоте в среднем 10 кгц. А вы тут хрен из мухи раздуваете чем коммутирлвать мосфеты. И там эти hcpl подключены к ижбт перемычками длиной в 2 см.[/uquote]

На 10КГц все просто, там без разници чем раскачивать, я о частотах выше, до 1МГц. Интересно что даст более короткие фронты. Вопрос больше теоритический в какую сторону копать, что бы уменьшить потери на переходном состоянии мосфета. Ну и предложенный hcpl3120 слишком медленный.

[Килиманджаро]

Вы видимо крутецкий парень..... на словах. И паяльник в руках никогда не держали раз так лихо говорите что все очень просто на частоте 10 кгц. И тут же спрашиваете какая длина проводов допустима. Все типа знаю, все умею а вопросы задаю. Нелогично, не так ли?

Если бы вы были крутецким ппрнем то для начала почитали бы иностранную литературу в особенности яплнские разработки мощных инверторов на частоте 2 мгц. и какимт методами они решают проблемы на этой частоте, то не тупо "лепили" бы обычный преобразователь с жесткой коммутацией до посинения или помутнения мозга или до всирачки.