Всем привет,

хочу удовлетворить свое любопытство, так как обнаружил интересный факт. Есть две схемы:

1. полный мост с 120-300кГц частотой, напряжением в 300В и средним током в 4А, то есть порядка 1кВатт мощности,
2. схема моноимпульсного генератора, каждый импульс - около 900В, 100А, длительностью в 10-20нс, с частотой следования импульсов под 10кГц, то есть средняя мощность порядка 30Ватт.

Обе схемы успешно живут и работают в трансформаторном масле.

При попытке запустить эти схемы на воздухе очень часто слышны пробои, но если уменьшать мощность в обоих схемах пробои не слышны.

Что это - косяки в схемах, или при таких фронтах действительно при таких низких напряжениях возникает ионизация воздуха, и где-то пробивает? Можно ли как-то это побороть без трансформаторного масла?

Кто в теме, пожалуйста, помогите мне удовлетворить мое любопытство.

Спасибо!

ИИВ

А как Вы понимаете, что слышны именно пробои, а не, допустим, стрикция сердечников или щелчки механического расширения при нагреве? Чтобы шило на 300 В - нужно сильно постараться, а что бы шило и схема не горела при этом - вообще, как по мне, маловероятно.

Да и при 900 В нужно постараться получить пробой. Там что за зазоры? Зеленкой плата покрыта?

Может сам источяник на 900 В трщит? Такое может быть когда выходные конденсаторы разряжаешь, а повышательная схема всё пытается компенсировать.

Друзья, благодарю за ответы,

у меня, как и у Вас вначале такой же скепсис был, но:

1-ая плата, 300В, 4А, 120-300кГц полный мост. Плата покрыта зеленкой, обычный FR4, правда с 2OZ, между ВВ дорожками специально выведены расстояния в 2мм и больше, все углы закруглены. На самой плате стоит только мосфетный мост, (4 мосфета в 247 корпусе и 50х40х25мм радиаторы) их драйверы и управляющий процессор, конечно есть всякие датчики тока и измерители напряжения. Трансформатор соединяется двумя латунными трубками и сам находится в другой коробке в масле. Процессорно могу регулировать мощность системы, грубо говоря включая и выключая мост промежутками по 1-5 милисекунд, даже если во всю систему воткнута мощная нагрузка... При средних нагрузках порядка 100Ватт ничего не слышно. При попытке на воздухе поднять нагрузку больше 100Ватт появляются пробои (точно не транс и звук именно как пробой, я этот звук последние два года очень часто слышу, поэтому уже его запомнил). Однажду я попробовал схему гонять на полную мощь без масла, пробои слышались примерно раза 3 в секунду, через минуту схема накрылась - сгорела пара мосфетов с одного плеча и их драйверы.

2-ая плата, 900В, наносекундные импульсы. Плата такая же. Сам источник питания находится очень далеко от схемы. На схеме только две пары N мосфетов и их драйверов в DE475 и DE275 корпусах. Если пускать по 10 таких наносекундных импульсов в секунду (примерно 50мВатт потребления), ничего не слышно. При повышении частоты следования импульсов начинается веселуха. В общем-то расчетная мощь системы 100 Ватт, но я, по глупости пустил это все на воздухе на 20-30 Ватт и все вначале защелкало и за несколько секунд сгорело... Безконтакный термосенсор не показал существенного повышения температуры. Собрал такую же плату в масле, повторил, выгнал на 100Ватт, ничего не пробило...

Есть ли еще какие-то способы понять пробой это или нет?

Сам очень удивлен от таких спецэффектов на низких напряжениях, но...

С уважением

ИИВ

Так выключите свет и смотрите где шьет. Хотя при зазорах 2 мм с зеленкой на 300 В - из области фантастики что-то.

У товарища феррит без изолятора стоял на полях под зеленкой с разностью потенциалов почти 1000 В - пробило в 1 блоке из 4 (и то, как я думаю, повредили лак когда феррит ставили).

а через зеленку на радиатор шить может?

У меня есть дорожки под радиатором, эти дорожки под зеленкой, радиатор специально не плотно вогнан, и креплениями к плате припаян. Но реально конечно зазор где-то между радиатором и зеленкой над дорожкой может быть почти нулевой...



не готов на такие эксперименты... Если плата начинает шить, то она уже через минуту не жилец... Стоимость только компонент в плате около 200 бакс плюс сама плата плюс день припойки + дни бодания с таможенниками по выциганиванию п-мосфетов на 600В и 40А...

Вот в это поверить можно. Проложите номакон хотя бы. Или, что лучше, слюду. И включите. Но вообще конструкция у Вас какая-то неординарная. Если можно, киньте картинку.

Про зеленку как барьер забудьте!
Пляшите от 1.6 мм по воздуху и 3 мм по поверхности для функциональной изоляции и
2.5 мм по воздуху и 4 мм по поверхности от силы на землю.
Если не получается, ставьте барьеры и/или фрезеруете СТЭФ.

Да, похоже Вы правы, попробую под радиатор что-нибудь подложить. Картинки приложил, две первые - это сама плата 300В, еще не использованная, но уже спаянная, правда без термодатчиков и терминалов на ВВ коннекторы. Третья картинка - короб, куда она помещается. Там под белой прокладкой ВВ трансформатор в виде тора. Все заливается в масло. Получается такой компактненький, 1кВаттный 6кг БП на 45кВ. На плате есть технологические контакты, так что при припаивании интерфейсов она может по USB на лету перепрограммироваться и менять режимы работы. Понятно технологически очень хочется иметь эту плату на воздухе, чтобы проще в ней что-то менять-тестировать, на днях попробую с диэлектриком под радиаторы, как соберу - отпишусь.

C другой платой, которая с 900В, все спаянные сейчас стоят в стойке в масле и сфотографировать очень не тривиально. Чтобы хоть как-то показать что она из себя представляет, прилагаю 4-ое фото с платой от предыдущего дизайта (сейчас в новом варианте там сдвоенный блок) и приложенные (но не припаянные) ключевые компоненты и радиатор. Вот тут незадачка - радиатор-то у меня нигде к зеленке не прилегает, но жужжит очень аналогично...


Спасибо большое за ответ!

Скажите, пожалуйста, Ваши цифры - это для 300В или 900В?

Еще скажите, пожалуйста, если я какую-то плату все-таки в масле оставляю, разумно ли в критических точках разрезать текстолит так, чтобы там было масло если я не могу выдержать, например, 4мм расстояния по поверхности?

Спасибо

ИИВ

Если я правильно помню, для паршивых условий (высокая влажность, пыль и т.д.) берется 1000В/мм по воздуху и 300В/мм по поверхности. Теория и личный опыт говорят, что по поверхности шьет легче, чем по воздуху даже при более длинном треке.

Так это не противоречит соотношению зазоров.
>Пляшите от 1.6 мм по воздуху и 3 мм по поверхности для функциональной изоляции

А конкретные цифры зависят от условий.
При этом минимальные зазоры могут быть не связаны с ионизацией воздуха, а с наличием утечек по загрязнениям, в результате которых и возникает пробой изоляции.

Если проблема в плате, то место я выявлял так:
брал пустую ПП, подавал в нужные места землю/ВВ напряжение. Брал трубочку и дул через неё на те места платы, которые по моему мнению являются слабым звеном. Если частота щелканий увеличивалось - то оно самое.

По зеленке на 1 мм - 1 кВ - легко. Хотя это верно для нашего Электроконнекта.

Такой корпус у IXYS косячный, там между стоком и истоком зазор по моему даже меньше миллиметра. Не гнушался кусачками заузить столь широкие ноги для увеличения места "между ног" Ну и пад соотвествующий рисовал.

Не подскажите какой маркой масла пользуетесь? Для того чтобы вытащить из масла, и чего нибудь припаять/выпаять по опыту много мороки?

Уважаемые Integrator1983, jartsev, gte, SmartRed

очень Вам благодарен за Ваши классные советы и идеи!



Классно, спасибо за идею!!! Мне как раз 900В плату хочется в воздухе сделать, а пока из-за пробоев не получилось...

Кстати, не подскажете, покраска очень густо лаком всей платы после спайки помогает или наоборот ухудшает ситуацию?



я у Кевина все платы делаю www.sitopway.com не знаю на сколько лучше-хуже, но по быстроте - сейчас примерно 2 недели от заказа и проплаты до получения.



Я делал по-другому, отодвигая среднюю поодаль от крайних, когда TO-220 корпуса использовал. Но добрые люди помогли достать 247, а там - пока забил. В свете обсуждаемого в этой теме, похоже надо будет делать... Спасибо за дельное совет-напоминание!


Meguin (какие-то немцы делают, вроде дочка LiquiMoly)



да - ужасно много, масло очень чуствительно к прокладкам, которые изнашиваются за 3-4 замены и начинают течь...

Сейчас все переразвел, плюнул на габариты и сделал все модульно, теперь вес остался почти тот же, но объем из 6 литров поднялся до 15 и вместо одного модуля и 2-х вспомогательных блоков питания, теперь стало 11 модулей, 4 из которых в масле, остальные - на воздухе. Я как раз тестирую режимы, и у меня регулярно что-то из-за запредельных характеристик вылетает - хочу увеличить и КПД, и мощность. В среднем, поменять одну плату на другую (уже припаянную) у меня уходило 2-3 часа. Сейчас у меня будет блок мосфетов, блок умножителей, трансформатор, и блок оценки выходного напряжения в масле отдельными блоками-коробками. То есть если их сделать по несколько штук, то замена пойдет очень быстро.

Конечно помогает, только перед этим нужно обезжирить поверность. Если обезжиривать по науке, то сначала спиртом, через 15 минут ацетоном (или наоборот, не помню уже ). Хотя я из лени просто спиртом

Держите нас в курсе дел !!!

Спасибо за совет! Я тоже обычно только спиртом


Да, общение очень помогает! За это я очень благодарен и всем участникам Электроникса, и его организаторам, что создали возможность такого общения!