Добрый день! Подскажите, пожалуйста, как грамотно реализовать управление мосфетом в такой схеме:



Проблема в том, что отрицательное напряжение выведет его из строя (20В исток затвор максимум), входное напряжение 30В. Управление осуществляется микроконтроллером с частотой ШИМ до 400 кГц. Устройство панируется использовать в схемах зарядки аккумуляторов с выходным напряжением 28В и током до 7А.

Читал про варианты со стабилитроном (низкое быстройдействие) и возможность отрицательной стабилизации напряжения интегральным стабилизатором.
Спасибо за ответ!

Увы, много надеющихся, что МК с ШИМ позволит сделать все, что угодно.
Что бы Вы ни рисовали, без практического опыта ничего работать не будет. Дело даже не в способе управления ключом. Вы просто масштаба величин и списка реальных проблем не чувствуете.
Опыт же начинают приобретать с 40кГц и 0.7А. Через 2-3 года регулярных занятий этим вопросом можно помечтать и о 7амперах и даже о 400 кГц, хотя последнее часто лишне.

Что в данной ситуации можно порекомендовать, не только же расстроить человека? Откройте даташиты и примеры применения, например, на L4975.
После изучения будет намного понятнее куда двигаться дальше.

У Вас полевик не будет быстро работать. Т.к. затвор всегда через 30 К заряжается. Это даст очень малый ток зарядки затворной ёмкости (I=C*dU/dt) и, соответственно, низкую скорость переключения (см. формулу). Нужен драйвер, способный "прокачать" требуемый ток через затвор как на включение, так и на выключение полевика. Это можно сделать на эмиттерных повторителях, т.е. включить транзисторы в комплементарную пару. Но там придётся повозится с "мертвым временем". Либо, что правильно, взять готовый драйвер P-канального полевика.

З.Ы. Советую изменить схему так, чтобы можно было управлять N-канальным полевиком. Тогда даже драйвер могу посоветовать - mc33153, ir2104...

У меня есть аналогичная рабочая схема со входным напряжением 12В для зарядки литий-фосфатных аккумуляторов, ток до 3А, все работает отлично.



Забыл поменять номиналы в Протеусе, там резистор подогнан под максимальный ток нижнего транзистора.
N-канальный не могу, так как меряю ток в положительной цепи микрухой AD8210 и напряжение на аккумуляторах невозможно нормально просчитать, уже есть негативный опыт с N-канальным мосфетом. Насчет драйвера думал, просто всегда сам собирал усилительную схему на транзюках и с драйверами никогда дело не имел, даже и не знаю с чего начать, тем более что планируется поднять напряжение до 60В.

Года два назад начинал с такой схемы, линейная регулировка, низкий КПД, ест-но все очень грелось, но работает безотказно:

Номиналы могут отличатся от реальных.

Нашел еще такой вариант управления:



Сообщение отредактировал Enhancer - May 15 2013, 15:11

Да, с транзюками и микрухами опыт всегда негативный.
Применяя же транзисторы и микросхемы люди подобные задачи решают успешно.
Стоит посмотреть как они это делают. Особенно, когда нет (или еще на свете не было) AD8210.
Что собою представляет первичный источник (30 или планируемые 60 вольт где берутся)? От чего заряжаться будем, от сети в конечном итоге?
Аккумуляторы 28 вольт какой системы, свинцовые?

Короче, поискал я у производителей по нужным параметрам вроде эта микруха подойдет: IRS2181.

Что скажете?


Как это нет AD8210? Вам сфотографировать ее ;-)?
http://www.analog.com/static/imported-file...eets/AD8210.pdf
Первичный источник планируется гибрид, от солнечной панели 48В, контроллер меряет напряжение на ней и включает подзарядку аккумов, тип пока не выбрал либо гелевые необслуживываемые либо литий фосфатные (уже несколько лет с ними работаю), в любом случае всем заправлять будет контроллер.



Читая ваш ответ, создается такое ощущение, что все вокруг вас - нубы... В данном случае придиратся к словам - последнее, что вы должны были сделать. К слову, у меня есть уже рабочая схема с меньшими характеристиками (до 20В и 3А) и полностью рабочая, с КПД около 65-70% Я тут прошу помощи в реализации более мощной схемы, а не обучению правописания.

Сообщение отредактировал Enhancer - May 15 2013, 15:34

Тише, тише. В вашем случае лучший драйвер - это ВЧ трансформатор с соответствующими элементами, а в данном случае делители не серьезно. Схемы есть и действительно безотказные и применяются в промышленности.

Ok, но я выше еще писал про высоковольтный драйвер от IR он в пике выдает до 2,5 А на мосфет. Такая схема не подойдет?

Судя по ничтожной мощности, это озеленение какого-то садового участка, т.е. личные нужды, поэтому нет никаких причин усложнять схему, типа держаться за общий провод и т.п. — надо плюс СБ подключить к плюсу АКБ, и тогда ключ понижающего стабилизатора станет NMOS и окажется внизу. Затем его надо подключить к любому подходящему ШИМ-контроллеру, которому и выдавать от МК только уставки для его обратной связи, т.е. нужные значения тока и напряжения. МК же там нужен только для MPPT, а делать непосредственно на нём и сам преобразователь — это далеко не просто.

Что-то на мой взгляд КПД совсем низкий. Может стоит применить нормальное управление полевиками, сделать синхронное выпрямление, подобрать современные транзисторы с приличными характеристиками? Тогда на вскидку можно и на более мощной схеме обойтись без радиаторов.

Подойдет, если Вы придумаете или найдете готовую схему для заряда бутстрепного конденсатора. Потому что при выходном напряжении 28 В он никогда не зарядится.
Посему сделайте лучше синхронный buck на драйвере который специально для этого "заточен", типа LM5104.

Спасибо, то что нужно!



Брал IRF4905 у него сопротивление открытого канала 20 мОм, упрвление - да, я дилетант в силовой электронике, стараюсь придумывать все сам и не всегда оно работает как нужно.

Сообщение отредактировал Enhancer - May 16 2013, 05:17

Проезжая через город N, с меня слетела шляпа...
Большое спасибо Вам за то, что кроме обучения нас русскому языку еще берете на себя и функции модератора. Это первое, что Вы должны были сделать.

Могу предложить свой драйвер P-MOSFET, если заработает - напишите обязательно, а если нет - не надо. Только по частоте на порядок "упадите" как форумчане того советуют.

Угу, порою создаются самые разнообразные впечатления.
AD8210 существует ведь не от сотворения мира. Как-то же люди обходились и без нее.
Вот и почитайте как делают подобные системы и делали раньше.
Проблема ведь не в драйвере затвора, а в предложенном неуклюжем решении задачи в целом.