Господа, я хочу расчитать среднюю рассеиваимую мощность на транзисторе в силовом преобразователе.
Подскажите, правильно ли я рассуждаю?


Задача - получить серию положительных и отрицательных (реверсных) импульсов тока: положительный импульс - 19 мсек - 30 Ампер, отрицательный импульс - 1 мсек - 120 ампер. То есть соотношение их 95% и 5% по времени.
Обратная связь будет следить за током, поскольку именно он важен.Напряжение будет обусловлено сопротивлением нагрузки и будет составлять около 2 вольт.

Использоваться будет понижающий преобразователь с мостовой схемой соединения полевых транзисторов.
Данные преобразователя:
Входное напряжение - 10-12 вольт.
Выходное - 2 вольта.
Ток 120 Ампер.
Частота - 100 кГц.

Програма расчета выдала, что заполнение ШИМ будет 20%.

Считаю падение напряжения на транзисторе:
0.0016 Ом *120 Ампер = 0.192 Вольт.
Мощность, выделяемая на транзисторе:
0.192*120 Ампер= 23 Вт.

Учитывая, что в мостовой схеме одновременно работают 2 транзистора, мощность на каждом из них - 11,5 Вт.

Но это при постоянной коммутации.
Умножаем на коэффициент заполнения, получаем 2,3 Вт. Это для реверсных, 120 Амперных импульсов.
А для 30 Амперных получается 0.5 Ватт.

Далее, учитывая длительности прямых и обратных импульсов вычисляем среднюю мощность:
0.5 Вт*95% + 2.3 Вт*5% = 0,66 Вт.


Правильно ли я рассуждаю?

Здрасте Транзисторов - два? Включаются в мосте последовательно? Значит 23Вт умножаем на 2, получаем 46Вт на два транзистора.
Далее аналогично.
Не помешало бы такие транзисторы поставить параллельно, чтобы уменьшить рассеиваемую мощность в целом и на каждом корпусе.
И ещё, в расчётах не учитывается динамика - потери при переключении, на 100кГц может быть приличная добавка.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Sep 20 2012, 07:28

Энергия потерь, приблизительно пересчитанная для Ваших условий, умноженная на частоту коммутации

А для полевиков прямые потери обычно считают I^2*R - тоже самое, но проще и физика понятнее

так ведь секунду...
это был расчет, как если бы цепь коммутировалась одним транзистором, последовательно с нагрузкой, а так она распределяется..

Пардон.. я понял свою ошибку... действительно.... мы ведь в любом случае имеем ток в 120 Ампер..

А приличная насколько? В разы?
И вы пишите - на 100 кГц. То есть это много или наоборот мало?

Я конечно поставлю транзисторы в параллель, но для этого мне надо вычислить для одного.

Еще вопрос - мне ведь еще и индуктивность нужно подобрать под высокий ток. В разделе для начинающих мне уже написали, что тупо параллельно соединять нельзя.

А можно ли сделать так - у транзисторов вмест затворы и то, что идет к питанию и земле, а то, что идет к нагрузке и дросселю соединять по другому - стоки и истоки к дросселям, а противоположные выводы дросселей в кучу и к выходному контакту.



Сообщение отредактировал zheka - Sep 20 2012, 08:11

zheka, что бы привести в порядок свои мысли, да и мысли Ваших читателей, Вы бы нарисовали схему целиком. Только после можно будет ответить на все вопросы.

Да нарисовать смогу только к вечеру.

А пока я ен нарисовал схему, хочу поинтересоваться - а как же быть с конденсатором? На такой ток мен программы расчета дают несколько тысяч микрофарад. А конденсатор нужен неполярный. Такие бывают?

Сообщение отредактировал zheka - Sep 20 2012, 10:21

Значит нужно искать другое решение, но схема вперёд! Но затеяли Вы что-то ужасное "колитесь"
Может быть проще будет сделать два источника и соединить их последовательно, и двумя ключами коммутировать на выход, на среднюю точку. А мост... ну его... И самое главное не потребуются неполярные конденсаторы, но трудности, конечно, останутся.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Sep 20 2012, 13:26

Я понял, что то, что мне нужно - это многофазный преобразователь. А нужно это для гальваники - реверсный источник тока. Поэтому нужен именно мост.
Мне периодически приходится делать платы с одним и размеров в 25 см, решил сделать себе гальваническую ванну формата А4. А это 12 дм.кв.

Ушел изучать многофазные преобразователи питания.

Сообщение отредактировал zheka - Sep 20 2012, 13:47

Извиняюсь за вторжение, но очевидно, что если Вы вместо уже открытых тем начнете одну тему в разделе "предлагаю работу", то ощутимо съэкономите. Задача, в общем-то, не сложная.
Еще раз извините.

A.W.P, а к чемы вы написали две противоречащих фразы - про несложную задачу и про сэкономите?
Намек, что я такой тупой, что даже простую задачу лучше доверить кому-то?
Я любитель. И самообразование мне не помешает. НИкогда не просил кого-то разработать для меня что-то за деньги.

Поэтому не беритесь сразу за 120А. Поттренируйтесь на кошечках. Начните ампер с пяти.
Динамические потери в транзисторе можно грубо оценить так. P=2*I*U*t*f.
Где P мощность потерь.
I ток переключения.
U напряжение переключения.
t длительность фронта/спада
F рабочая частота.
Причем длительность фронта порядка 0,1 -1,0 микросекунд. Лучше получить проблематично. В вашем случае получаем более 100вт

Гуманне сначала на мышах... Действительно, 100 ампер натощак...
Освоив кое-как 10 ампер, за 100 уже и браться как-то не хочется. Понимание кой-каких моментов приходит.

Присоединяюсь. Если не идет речь о промышленном образце и особо спешить некуда, то попробуйте собрать макетик ампер на 10. Поиграетесь, подразберетесь, созреют конкретные вопросы.э Да и деньги на сожженные транзисторы сэкономите

Не сомневаюсь, есть области электроники, в которых Вы профессионал и замечательный специалист.
Задача, по-моему, не сложная для многих из тех, кто пытается в этой теме Вам помочь. Но они заняты не решением задачи (проектированием реверсивного источника тока для гальваники), а Вашим (само)образованием, отвечая на поток Ваших вопросов (а если делать так, а почему так нельзя? и т.п.)
Вариант с самообразованием вполне возможный и, наверняка, большинство так и становятся специалистами. Я просто заметил, что для получения конкретного результата (разработки ХОРОШЕГО источника тока для гальваники с требуемыми Вами свойствами), заказной вариант обойдется существенно быстрее и дешевле.

Да еще (забыл) очень важный аспект: сторонний исполнитель "заставит" полно и точно сформулировать ТЗ на работу, а это очень поможет быстрому и качественному выполнению.

Сообщение отредактировал A.W.P. - Sep 21 2012, 07:33