Транзисторные ключи.

clawham

Ребятки. Выручайте! Не могу никак себя успокоить. Сколько времени нарастания нарпуги на затворе достаточно чтоб считалось что полевик в ключевом режиме?

Полевик IRF1405.

Драйвер - эмиттерный повторитель из двух биполярников BC817-40.

Основное ограничение - базу составного транзистора-драйвера танет на +60 вольт резистор 250 килоом. Меньше резистором нельзя.

Максимум чего получил по факту - на осцилограмме. Белая линия.

Этого достаточно или нужно ещё быстрее заряжать?

Реклама

Alexeyslav

Время нарастания не имеет никакого отношения к работе транзистора в ключевом режиме. Вопрос лишь в потерях на переключение. Чем меньше время переключения тем меньше потерь и тем меньше можно использовать "мертвое время" в полумостовой схеме включения.

Лучше вот что прикинь, какой процент времени транзистор будет находится в активном режиме от полного периода частоты на которой он работает. Умножаешь этот процент на амплитуду напряжения и на средний ток через транзистор(амплитуда тока, скважность известны) и получаешь в итоге примерное значение потерь на переключение, плюсуешь к этому омические потери на транзисторе и смотришь устраивают ли тебя такие потери.
При помощи специальных драйверов можно добиться времени переключения в 100-200нс, но имеет ли это смысл конкретно в твоём случае? Если у тебя все это работает на частоте 100кГц, то потери составят около 5...10% только на переключение.

Реклама

clawham

Перефразирую.
есть батарея которая может выдать 400 ампер не тужась при 60 вольтах.
Есть кондер 100 000 мкф. он разряжен в ноль. При включении этого транзистора - аккумулятора соединяется с минусом того кондера. провода в палец. результат - титанические токи заряда.

Я поставил компаратор и ещё один полевик который через резисторы сначала подключает - батареи к тому кондеру через резюк, а компаратор следит и когда напруга достаточно поднимется на кондере - включает силовой транзистор(точнее 5-10 таких транзисторов впаралель) Так вот изначально "включался" полевик просто 200 килоомным резюком на + батареи(ну естественно на затворе стабилитрон чтоб не вылететь за 12-18 вольт). И транзисторы время от времени дохли. причем странно. они превращались в полное КЗ всех ножек.

Там нет частоты. это раз в день делается один цикл. размыкание вечером когда забираю аккумулятор и замыкание утром когда аккум подключаю. Ещё есть электроника слежения за состоянием аккума. Если напруга на банках упадет ниже 3 вольт(там литийполимерные паки) то нагрузка отключается этим же транзюком. отключение резкое и нормальное. а вот включение. через время простоя оно само может включиться когда банки отдохнув поднимутся выше 3.2(свет там будет работать и т.д.)

Вот и захотелось мне максимально ускорить фронт. ведь каждый корпус может 600 ампер пиково выдержать. Там уже не важно будет. Где-то всеравно есть сопротивление и оно ограничит ток. Я отключал раньше "зажигание" - слаботочку контроллера. Но всеравно остаются проблемы с бортовым потреблением. + контроллер может сам себя питать рекуперацией. ерунда в общем. надо рвать силовую линию.

Вот и думаю хватит мне того что на осцилограмме или нет?

Может вместо выходного биполярника Q16 поставить irlml2502 ? у него 1.2 вольта гейт трешолд(не дотянет до 18 вольт 2 вольта...ну а мне оно и не надо кагбэ? Просто не понимаю где тупит?

коэф умножения транзюков 250 минимум. в базу 250 килоом с 60 вольт вкачивается 0,00024 ампера. по идее перемножив 250*250*0,00024=15 ампер. ну хоть один ампер то он должен был показать? а там всего 130 миллиампер току получается. тоесть коэфф умножения итоговый - 560! Это что у транзюков bc817-40 реальный коэф умножения по 30?

Slabovik

Для единоразовой зарядки конденсатора полевиком ускорять фронт не нужно. Нужно наоборот, затянуть его (можно для этого емкость сток-затвор даже привесить, но на деле достаточно просто сопротивления побольше). Полевик, медленно увеличивая проводимость, будет работать уменьшающим своё сопротивление по мере зарядки конденсаторов резистором. Такой-то теплоотвод, конечно, понадобится, не без этого (скорее не теплоотвод, а теплоемкость - просто металлический брусок, способный единовременно вобрать в себя сколько-то джоулей, а потом медленно их рассеивая в пространство)

Реклама

clawham

Пробовал! Полевики улетают не успев нагреться.
ёмкость 20 микрофарад, резистор 1 мегаомм на +60 вольт. время зарядки около 10 секунд. ничего подобного...даже в эмуляторе ток под 30 ампер скачет и видимо от локального перегрева кристалла - уходит в КЗ.

Кроме того из всех 10-ти полевиков реально работает и умирает какой-то один. Проверив всю пачку(100 штук с ленты) все приоткрываться начинают при разном напряжении на затворе. причем разброс некислый. у одного может при 5-ти вольтах получиться килоом исток-сток. а у другого этот же килоом только при 7-ми вольтах на затворе получается. не годится однозначно..у меня уже гора этих полевиков и штук 5 разных плат .... осталось теперь только пиковым током долбить. вилка-то не отгорает когда её втыкаеш(с уже включенными полевиками). и полевики при такой искре тоже выживают...только контакты у вилки подгорают и потом она начинает греться под номинальным током.

Реклама

Slabovik

clawham писал(а):Кроме того из всех 10-ти полевиков реально работает и умирает какой-то один. Проверив всю пачку(100 штук с ленты) все приоткрываться начинают при разном напряжении на затворе. причем разброс некислый.

Вот!
А теперь гляжу схему. Пытаюсь найти выравнивающие резисторы в истоках и.... не вижу. Нету? А надо. Потому что без них транзисторы действительно открываются неодинаково, и соответственно, практически весь ток берёт на себя первый.

Кстати, из-за такого явления, параллелить транзисторы более трёх без средств выравнивания тока между ними даже в ключевом режиме смысла не имеет, т.к. практически не увеличивает нагрузочную способность такой сборки. А у вас режим практически линейный, где влияние разброса наиболее остро.

Вариантов два.
Первый - это установка последовательно (а исток) с каждым транзистором небольших дросселей (и диодов, параллельно им), которые замедлят рост тока через транзисторы при быстром их открытии. Цель - ограничить ток, пока транзистор ещё не открылся полностью.

Второй - перейти к медленной коммутации, но с системой управления током через каждый транзистор. Довольно навороченно в итоге может получиться в плане количества дополнительных деталей...

Реклама

clawham

у меня резюки 11 ом на каждом из затворов. на схеме не совсем правильно нарисовано.
Ставить чтото в силу нельзя. Там есть рекуперация импульсная и именно изза этих ужасов и стоит такой кондер иначе ключи уже в контроллере вылетают. Собственно говоря в контроллере 10 полевиков и они запаралелены. аналогичны тем что применяю и я.

Дело осложняется тем что не 100% гарантия вылетания ! бывало что месяц катался и нормально. а потом бац...не выключается.

Alexeyslav

Видимо и правда выбивает пиковой мощностью в момент переключения. А то что не всегда "вылетает" так это потому что транзистор подтачивается с каждым импульсом, и N-й импульс его добивает до конца.

clawham

Вот до такого состояния смог довести фронт и спад на затворе.

Временной маркер показывает время роста с 5-ти вольт до 10-ти. Остальное овердрайв.

А вот такой у меня спад получился.

Ну а это процесс заряда кондера.

Alexeyslav

На второй канал выведи ток проходящий по цепи и перемножь их, увидишь пиковую мощность. да и ток пиковый тоже неплохо бы посмотреть.

clawham

увы этого не могу....полевик открывается при разности напряжений всего 6 вольт. 6 вольт даже на 10 миллиом поделить уже будет приемлемые 600 ампер на 5 полевиков которые могут пиковокаждый по 680...да и кондер там всего 150 микрофарад - капля в море.

Alexeyslav

Всех вас учить надо... есть же бесконтактные способы съема тока... например применение линейного датчика холла. Есть даже такие микросхемы ACS7121-ELCxx которые могут измерять ток до 30А. Приставь провод по которому течет ток к этой микросхеме, 600А хватит чтобы встроенный элемент холла среагировал и показал ток - надо только подобрать расстояние и откалибровать его.

clawham

ну вопервых не хватит! он там хорошо экранирован чтоб внешние поля не сильно действовали..а во вторых...а вы фронт этой микры видели? он до килогерца ещё похож на правду а потом - ну....кондер там на входе и не кислый

она для моих микросекундных переходных процессов вообще ничего не значит. У меня тут давеча вообще смешная весч была. Появились колебания..затухающие но пара тройка синусных волн есть. и то и се менял думал что умер компаратор(только что ж этого небыло) а оказалось входная ёмкость осцилографа! - переключил на щупе делитель х10 и вуаля...больше никак добиться не смог той синусоиды .

В общем мне пока нравится то что получилось. ещё поколдую над переходным процессом на ноге компаратора и пойдёт в релиз.

Alexeyslav

Ну ладно, а почему бы тогда не использовать кусок силового провода в качестве шунта? Он же ведь уже есть в схеме, надо только подключиться к нему и при необходимости усилить.
Паразитные емкости это зло, надо было использовать операционник в режиме повторителя, наверняка в схеме есть один лишний.

clawham

ну почему же зло-то?

я когда свой дсо квад форсировал до состояния когда он 8 мегагерц прямоугольники идеальные рисовал - пришел к выводу что гораздо проще нарастить ёмкость до заведомо бОльшей всех паразитных. ну а если где нужна резистивная обратная связь - паралельно кидать и емкостную с соответствующим соотношением - ну допустим у меня на пределе 50 мв к умножения 10 вот и поставил я 100 пик с выхода на вход а на землю этот же вход 10 пиками придушил. ну и паралельно резюк 10 и 100 килоом. вуаля. правда операционник там 4 гигагерцовый (при гаин 1).

кусок провода тож не катит - слишком мало падения. а делать прецизионный усилитель с полосой 2-3 мегагерца эт нереальная зачада для поиграться на один раз. я дольше его отлаживать буду.

а так-то да. может возьму резюк 0.1 омм помощнее да и ну его вбаню

но пока ток смотреть нечего. кондер всего 100 микрофарад. вот наберу батарею кондеров аналогичную тому что в контроллере(там пленочные и их очень много чтоб сопротивления и индуктивности поменьше было) и тогда буду эксперименты проводить.

Alexeyslav

Набирай из ионисторов. Дороговато, быть может... но я видел веселые ионисторы на 1500 Фарад 2.7В вполне даже компактные. А у самого лежит парочка на 180 фарад и на 100 Фарад, внутреннее сопротивление измерить не удалось, слишком мало.

КРАМ

Alexeyslav писал(а):внутреннее сопротивление измерить не удалось, слишком мало.

Если не секрет, каким способом измерялось внутреннее сопротивление?

У Вас вроде бы был аллегровский датчик тока на Холле...

Alexeyslav

Датчиком тока сопротивление не измеришь. измерялось классическим методом - падение напряжения при разряде на резистор. Аккумуляторы так проверяются на ура, а вот с ионистором облом - данные на пределе разрешающей способности прибора, никакого доверия измерениям. Можно только сказать, что у него внутреннее сопротивление очень маленькое.

КРАМ

Alexeyslav писал(а):Датчиком тока сопротивление не измеришь.

Да ладна...

Не просто измеришь, а ЭЛЕМЕНТАРНО измеришь.
Нужно просто КОРОТНУТЬ датчиком тока заряженный ионистор и снять осциллограмму напряжения и тока...
Сопротивление датчика тока известно, есличо...

Датчик тока можно взять 150 амперный...

ЗЫ. Схема под датчиком случайная...

Alexeyslav

У меня только один вопрос... зачем измерять ток, если сопротивление датчика тока известно?
Одним датчиком тока сопротивление не измеришь, да и смысла нет. Достаточно напряжение измерять и подключать известный резистор.