Всем привет и с Новым Годом,

я опять со своими баранами, посоветуйте, пожалуйста, сабж как правильнее...

Суть в следующем, делаю полный мост для питания повышающего транса, мосфеты моста IXTH10P60, IXFH20N60Q, драйверы мосфетов TC4421/4422 воткнутые через HCPL-0930-000E в плисоборду DE0 от Terasic.com.

Это железо позволяет мне переключать мосфеты с задержкой порядка 70нс. Проверял осциллографом NI PCI-5154 от национальных инструментов. Конечно частоты за мегагерц мне не нужны, но хочется иметь ровный и красивый фронт переключения, и чтобы ничего нигде не грелось.

Если моя нагрузка потребляет до 500Ватт, то все более-менее нормально, а вот при токах порядка 5-7А на мосфетах у меня начинает проседать напряжение питания мосфетов уже на 150-200кГц и, как следствие, не устойчивае включение драйверов, и, понятно, все начинает идти в разнос.

Хочется этого избежать...

Сейчас питание у меня организовано от хорошого 10кВаттного источника через сборку на 50А диодов, и воткнуто в два параллельно поставленных конденсатора на 680мкФ. Рядом с мосфетами стоит еще керамики 8 штук по 120нФ. А драйверы питаются отдельным питанием от выпрямления 12В с тора на 40VA. Понятно, что "+" драйвера P мосфета соединен с "+" питания, а "0" драйвера N мосфета соединен с "0" питания.

Есть мысли вслух как попытаться улучшить ситуацию:

1. увеличить номиналы конденсаторов (можно, но сколько надо?)
2. сделать блок питания такой, что питание мосфетов приплюсовывается сверху и снизу к выпрямленному сетевому напряжению (дополнительные 30В погоды не сыграют, мосфеты до 600В).

или есть еще что-то разумное?

Что лучше, пожалуйста, посоветуйте!

Спасибо

ИИВ

ну давайте попробуем просто - сетевым трансформатором на 2 раздельные обмотки по 30В добавим к +300 и отнимем от нуля эти самые 30В
раз уж стандартные полумостовые/мостовые драйвера не годятся

я как раз об этом, разумно ли, делают так или нет, нет ли каких-то моментов, которые я не учел?



сами-то драйверы работают, но их питание, похоже, проседает (это при 20Ватт питания на драйвер!!!), и из-за этого все не всегда во-время включается-выключается.

хм
питание нижних ключей - от питания задающей схемы, она в свою очередь питается от своего источника питания.
питание верхних - плавающее, через диод-конденсатор средствами самих драйверов
чем этот принцип питания не годится?

чтобы просаживалось питание 20-ваттного источника питания, надо чтобы эти 20 ватт на чём-то выделялись. В виде тепла. Если тепловыделения нет - значит, где-то либо замер неправильный, либо... хз

когда замерял потребление всей схемы, получалось так:

1. маленькая частота (20-100кГц), маленькая нагрузка (меньше 100Ватт), все ключи и драйверы холодные, КПД около 100% в пределах ошибки измерения,
2. тест без нагрузки вообще, проверка переключения ключей, проверка - осциллографом через делитель: ключи греться начинают от 1МГц (да и схема потеблять), а вот мосфет-драйверы уже от 150кГц стоят довольно горячие. На 1МГц на 4-х мосфет-драйверах рссеивалось около 10Ватт мощности. Принимая входную емкость мосфетов 5нФ, только на ее зарядку-разрядку при 1МГц надо 2Ватта, ну а драйверы, конечно не со 100% КПД работают, да еще оптокоплер через 7805 питается...
3. при большей нагрузке и частотах от 70кГц ключи сразу начинают греться. Осцилл, воткнутый в выходы драйверов P и N мосфетов одного плеча показывает, что фронты закрытия-открытия начинают пересекаться.



да именно так у меня сейчас... Вот и ищю причину, может, конечно она не в этом, но пока не смог сам дойти, поэтому здесь и вопрошаю!

Ну и что же Вы хотите при такой картине? Получается сквозной ток через мост при переключениях, конечно ключи будут греться. Времена открытия/закрытия ключей изменяются с нагрузкой. А суммарный средний ток пропорционален частоте переключений.
Должна быть задержка при переключениях, между закрытием и открытием ключей.

я и ищу способ это избежать, сквозного тока быть не должно, про задержку я еще в самом первом посте писал, она у меня есть.

По даташитам и без нагрузки мне достаточно организовать в 70нс задержку, чтобы ничего не грелось. Под моей нагрузкой на мосфетах должно быть 5-7А, при допустимых бросках в 40А и постоянных 10А (по даташитам на мосфеты), но при такой нагрузке задержку приходиться поднимать аж до 30мкс, а это для меня неприемлимо из-за того, что я не могу работать на частотах выше 10кГц.

Я помню, что в таких задачах (с похожими токами и напряжениями) использовались задержки порядка сотен наносекунд - до 1мкс. Ни каких "сквозняков" не было - ни под нагрузкой, ни без. Ключи, правда, были другие. Посмотрите еще раз ДШ, наверное что-то напутали...

Простите, что поднимаю снова тему, сразу ответить не было возможности. Почитал даташиты, вроде сквозняков до 50нс быть не должно, но может, я что-то не учел, кто сможет коротко взгляните, пожалуйста, проверить прав ли я. Даташиты приаттачил - n-mosfet.pdf p-mosfet.pdf менять нет возможности, а opto.pdf и driver.pdf могу заменить, только не знаю на что, и не знаю, стоит ли. Управление всем этим - третий циклон с 3.3В выходными ногами и с максимально быстрым (400МГц) спидгрейтом.

Кто знает, пожалуйста, посоветуйте!

Спасибо

ИИВ