Здравствуйте!
Кто занимался оценкой потерь на переключения в мощных полевиках с изолированным затвором ?
Если нагрузка индуктивно-активная. Есть ли более простые способы расчета дабы не углублятья в сложные расчеты.?

Более простые рассчёты дают более приблизительные результаты. Соответственно, более точные - сложнее. Вам-то какие надо, кто может знать?
Покопайтесь на сайте International Rectifier, будет полезно. В двух словах, потери на переключения состоят из динамических (собственно на переключение) и статических (связанных с сопротивлением канала). Динамические зависят от частоты переключений и длительностей открытия/закрытия канала. В свою очередь, последнее зависит от ёмкости затвора и от драйвера. Со статическими проще.

Прикидочно для однотактной (индуктивная нагрузка) схемы оцениваю так:
Psw=[V*Imax*D*Ton*F]/6
- V - напряжение питания
- Imax - максимальный ток стока
- D - коэф. заполнения
- Ton - время включения
- F - частота управления

Вы наверно про эту аппликуху намекали?
Эта формула имеет весьма слабое отношение к величине динамических потерь MOSFET.

Разобрался малость по этой теме. Но появились другие вопросы...
Имею некую М/С драйвер для управления транзистора, на затвор транзистора поступают прямоуг. импульсы с частотой 110 кГц, в описании указано: время нараст. имп. trise = 45 нс, и спада tfall = 45 нс.
(опять же при емкостной нагр. 500 пкФ). Т.е. при емкости затвора 500 пкФ. Заряд затвора можно узнать из описания на транзистор, например 35нК. Зная заряд затвора, сопротивление (выходное) М/С драйвера, и напряжение на затворе определяю tвкл.
Далее, схема однотактная с индукт. нагрузкой, по известной формуле (Семенов Б.Ю Силовая электроника.. стр. 90) считаю мощность потерь на переключение. только получается очень она низкая, что расходится с экспериментом.
Соответственно возникают вопросы:
-как определить скважность импульсов поступающих на затвор ?
-Выходное сопротивление драйвера уравления определил как отношение Макс. импульса выходного напряжения к максимальному выходному/входному току, правильно или нет ?
-не совсем понятно как определяется полный заряд затвора mosfet-транзистора (там есть пологая часть, при постоянном напряжении на затворе - заряд изменяется значительно) какую величину взять при расчетах ?

Да, но не только. Вот ещё, например...[attachment=21767:attachment] хоть, вроде и о другом...

1. Это у Вас должно быть задано. Т.е. Dmax для наихудшей оценки тепловыделения.
2. Имхо, правильно
3. Полный заряд смотрите в даташите Total Gate Charge

Stanislav, а какое выражение вы используете чтобы вычислить Ton ?

Я это время включения пересчитал, и получилось оно больно малое ~ 382 нс.

Может подскажете какой нибудь MOSFET с зарядом затвора не более 25 нК, для напряжения 400-500 В ?

Почитайте вот здесь: http://www.bludger.narod.ru/smps/FETsCntr.pdf
Это перевод топика из юнитродовских семинаров, там подробно описаны процессы переключения полевиков, и как эти самые полевики драйвить

Спасибо за советы и ссылки !
Приступаю к доскональному изучению процессов.

Как будут положительные результаты расчетов - напишу здесь

После изучения сопутствующей литературы, очередной редакции печатной платы, многократных испытаний пришел к более удовлетворительному результату работы схемы путем снижения рабочей частоты переключения - на 50-60% меньше от первоначально задуманной (110 кГц).
Не так сильно нагревается полевой транзистор, НО, теперь уже нагревается микросхема драйвера, что приводит к опасениям, а вдруг не выдержит.
Еще обнаружил очень большой недочет, можно сказать ошибку в разводке платы, чувствительная к помехам цепь затвора пролегает очень близко к цепи стока ПТ, от которого даже на расстоянии 1-5 см в щупе осциллографа наводятся значительные импульсы. Думаю проблема здесь.

Внутри полевика емкость затвор-сток(20-50 пФ) обычно гораздо больше, чем между дорожками(5-10 пФ). Проблема обычно в земляной дорожке(цепи истока). Силовая и драйверная дорожки должны идти на исток отдельно и соединяться прямо на нем. А то, что у тебя драйвер греется, весьма странно. У меня они никогда не греются. Можешь
1) измерить ток потребления драйвера в рабочем режиме.
2) попробовать погонять аппарат без высоковольтного питания, посмотреть тоже потребляемый ток. Он должен упасть на заряд сток-затвор. Ток должен быть Qg*f, - заряд затвора на частоту. 25 нКл*100 кГц=2,5 мА. Ну и плюс самопотребление драйвера. Оно остается, когда отключишь затвор. В общем, этм током микруху никак не нагреешь.
3)Поставить диод Шоттки с затвора на питание драйвера. Мож., при закрывании полевика через стоковую емкость идет импульс тока, который этот драйвер и греет.
Напряжение питания драйвера - не более 12 В.

Дорожки от драйвера к полевику должны быть короткими, если больше 3-5 см - тянуть скрученным проводом. Монтаж нужен нормальный, блокировка питания драйвера - непосредственно около него. Что касается выбора полевика - выбирается он по сопротивлению канала. Обычно хотят, чтобы при рабочем токе напр. сток-исток было 3-5 В, при питании 200-300 В. А чем мощнее полевик, сопротивление ниже, заряд затвора больше. IRF полевики на букву А имеют заряд меньше. Драйвер уже потом подбирают. Я, напр., часто самодельные использую.

 _________________________________________________________.htm ( 60 килобайт ) Кол-во скачиваний: 255
 irlr7843.pdf ( 205.64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 334


Не получается приатачить, поглядите slup117, от Техаса Инструмента, там тоже есть расчет потерь

Сообщение отредактировал vlvl@ukr.net - Aug 1 2008, 07:12

4) Диод шоттки между выходом драйвера и "землей"!

У использованного мною полевика проходная обратная емкость 120 пФ ! Входная вообще - 1300 пФ.
Заменив этот полевик на другой, с проходной емкостью на порядок меньше, и входной тоже, почувствовал огромную разницу: микросхема греется уже слабо, а сам транзистор едва теплый (несмотря на то что у него сопротивление при включении Rds.on от 3,2 до 4 Ом. (к сравнению: предыдущий имел всего 0,85 ом)



Спасибо, попробую замерить. В даташите указана как раз эта формула I(in) = 1,0(мА)+Qg*fsw



Дорожки сделал максимально короткими (3 - 10 мм). Блокировка тоже вроде нормальная.



Сначала подбирал полевики по мощности и малому сопротивлению открытого канала, не уделяя внимания на заряд, теперь понял что частотные свойства очень важны.
Как правильно измерить входную и проходую емкости тр-ра? Вдруг пиратские транзисторы попались.

Прилагаю скриншоты осцилла, где сняты фронт, спад, и внешний вид управляющих импульсов
затвора.
На фронте импульса заметен некий всплеск напряжения ( примерно на половине высоты), раньше он был в виде "ступеньки", а с другим тран-м приобрел такую форму..



Сообщение отредактировал коля-ша - Aug 1 2008, 12:09