Глупый вопрос по полевику IRF640N Опции

[Den64]

Заранее извиняйте, и сильно не пинайте.
Задам глупый вопрос, ответ на который практически я знаю. Но теоретически не понимаю.
Схема:

Доки на транзистор  irf640n.pdf ( 243.4 килобайт ) Кол-во скачиваний: 74
Резисторы 10К и 4.7К - 1/8 Вт.
Глупые вопросы:
1. Практический. Ответ на который думаю я знаю но сомневаюсь. Могут ли 4 параллельно соединённых полевых транзистора IRF640N пропускать импульсы тока амплитудой больше 1А и частотой повторения больше 10МГц?
2. Теоретический. Почему?
Осторожно! Первый вопрос с подковыркой для спецов и не спецов.

ПС: модераторы не судите строго, тему можно переносить в общение если вопрос слишком глупый.

[moon333]

2. Теоретический. Почему?

Если вы опасаетесь, что ток распределиться не равномерно из за разного Ron,то по идее, даже если у одного будет минимальное Ron, а у всех остальных максимальное, то большая часть тока пойдёт через Ron(min) и он сгорит. Но этого не должно происходить т.к. чем больше температура мосфета, тем больше Ron.
Это значит, что при параллельном соединение будет достигнут баланс, и у всех будет одинаковый Ro.

А зачем вам ёмкость С14? По мне так она не нужна там.

Обратите внимание, что ёмкостям (которая складывается) затворов надо куда то разряжаться. Но как я понимаю, разряд ёмкостей у вас идёт через R15 и драйвер.

Сообщение отредактировал moon333 - Sep 13 2016, 16:02

[Alexashka]

1. Практически не может (им просто не откуда взятся, поскольку транзисторы заблокированы емкостями). С другой стороны транзисторы довольно шустрые и при определенной длине проводников может возникать генерация, топологии нет, а схема мало о чем говорит, к примеру R14 может оказаться индуктивного типа.
2. Теоретически могут и пропускать, и сами могут генерировать, и на частотах много выше 10Мгц, но только с нормальным драйвером.

ЗЫ. Вопрос вовсе может и не глупый, но только задать его нужно правильно. Правильно-поставленный вопрос содержит половину ответа

[Plain]

Из полевого транзистора плохой источник тока по многим причинам. Конкретно здесь изображён потребитель постоянного тока, а для переменного тока эти четыре транзистора — просто их паразитная ёмкость между стоком и истоком на общий провод, через которую, да, этот ток, такой частоты и амплитуды, с контакта, неудавшейся жалкой попыткой подковырки условно названного "+25V", с лёгкостью проходит.

[moon333]

Из полевого транзистора плохой источник тока по многим причинам.

Может быть оффтоп.
Но хотел бы узнать для общего развития. Почему плохой?

[alexvu]

для переменного тока эти четыре транзистора — просто их паразитная ёмкость между стоком и истоком на общий провод,

Я бы добавил про постоянное сопротивление канала при заданном Ugs, и чтобы его менять (для стабилизации тока) - надо быстро перезаряжать большую емкость затвора, компенсируя импульсы по питанию, например. Через 4.7к этого никак не сделаешь, да еще тут подключили С14 зачем-то.
Я источник токовых импульсов делал с помощью дорогущего скоростного ОУ (с полосой 300 МГц) и с большим вых. током (кажись, 400 мА), подключенный к затвору через 10 Ом, кое-как получилось.

[Den64]

Если вы опасаетесь, что ток распределиться не равномерно из за разного Ron,то по идее, даже если у одного будет минимальное Ron, а у всех остальных максимальное, то большая часть тока пойдёт через Ron(min) и он сгорит. Но этого не должно происходить т.к. чем больше температура мосфета, тем больше Ron.
Это значит, что при параллельном соединение будет достигнут баланс, и у всех будет одинаковый Ro.

Да но Vgs(th) уменьшается с повышением температуры. Так что не факт. Но вопрос не в том сгорит или нет.

Из полевого транзистора плохой источник тока по многим причинам. Конкретно здесь изображён потребитель постоянного тока, а для переменного тока эти четыре транзистора — просто их паразитная ёмкость между стоком и истоком на общий провод, через которую, да, этот ток, такой частоты и амплитуды, с контакта, неудавшейся жалкой попыткой подковырки условно названного "+25V", с лёгкостью проходит.

+25V постоянное напряжение.

Я бы добавил про постоянное сопротивление канала при заданном Ugs, и чтобы его менять (для стабилизации тока) - надо быстро перезаряжать большую емкость затвора, компенсируя импульсы по питанию, например. Через 4.7к этого никак не сделаешь, да еще тут подключили С14 зачем-то.

По питанию импульсов нет. Драйвера тоже нет, на резистор 4.7К приходит постоянное напряжение +8В.

1. Практически не может (им просто не откуда взятся, поскольку транзисторы заблокированы емкостями). С другой стороны транзисторы довольно шустрые и при определенной длине проводников может возникать генерация, топологии нет, а схема мало о чем говорит, к примеру R14 может оказаться индуктивного типа.

В яблочко. R14 действительно индуктивного типа. Это манганиновая проволока 4 см. К резистору провод 6-7 см. И от резистора на конденсатор 100мкF тоже провод 10см. Возникла генерация. Транзистор стал пропускать импульсы тока амплитудой около 3А с частотой 11-12 МГц.

ЗЫ. Вопрос вовсе может и не глупый, но только задать его нужно правильно. Правильно-поставленный вопрос содержит половину ответа

Вопрос глупый, ничего не могу понять. Как он может генерировать, для меня загадка. Как конкретно создаются условия для генерации, не понятно вообще. Вы явно знали ответ. Виден опыт с общения с полевиками.


Как теоретичести объяснить почему это генерирует? Причём генерирует при напряжении питания выше 23В. Если уменьшить питание ниже 23В генерация прекращается. Транзисторы менял все, результат один и тот же.

[haker_fox]

Может быть оффтоп.
Но хотел бы узнать для общего развития. Почему плохой?

Не оффтоп) Я бы тоже хотел узнать - почему? И что является хорошим?

[Alexashka]

C14 где конкретно стоит? Емкость его в микрофарадах?
В той схеме из поста #7 генерировать не должно, значит не все паразиты нарисованы.
Возможно между проводами есть еще и индуктивная связь

[alexvu]

Показали бы осциллограммы во всех точках.
И что будет при разных напряжениях на затворе.

[тау]

В той схеме из поста #7 генерировать не должно, значит не все паразиты нарисованы.
Возможно между проводами есть еще и индуктивная связь

мне недавно в кач курьеза показывали подобную схему в макете , но на 8 полевиках . Генерация приводила к выгоранию индивидуальных 100 омных резисторов в цепях затворов. Причем при плавном увеличении напряжения питания дым шел только от двух резисторов из восьми. После дыма полевики ВСЕ оставались целы.

Сообщение отредактировал тау - Sep 14 2016, 10:36

[Den64]

Показали бы осциллограммы во всех точках.
И что будет при разных напряжениях на затворе.

Осциллограмма

Красный луч - напряжение затвор исток, цена деления 1В в клетке. Т.е напряжение около 4В и есть переменная составляющая.
Жёлтый луч - напряжение сток исток, цена деления 10В в клетке.
Цена деления горизонтальной развёртки - 50нСек в клетке.
Это при напряжении питания 25В.

C14 где конкретно стоит? Емкость его в микрофарадах?
В той схеме из поста #7 генерировать не должно, значит не все паразиты нарисованы.
Возможно между проводами есть еще и индуктивная связь

С14 - 0.1 мкФ.
Стыдно выкладывать... Выкладываю как есть. Сильно не бейте, паял как умею.

До этого забыл указать резистор 4,7К параллельно затвор исток. Другими словами параллельно конденсатору на 0.1 мкФ.

[Alexashka]

Для начала поставьте TVS диод на затвор-исток, чтобы в дальнейшем не пробило. На 12В.
Честно говоря такие выводные конденсаторы никогда не использовал в силовых схемах, скорей всего это Y5V и выводы очень длинные. Попробуйте поставить 0,1мк сток-исток, только максимально-короткими выводами и желательно X7R, C14 можно убрать. Схема не похожа на генератор тока, скорей всего просто ключ?

[Den64]

Это электронная нагрузка для проверки блоков питания.
Завтра поставлю, напишу чёнить..

[Gorby]

Это электронная нагрузка для проверки блоков питания.
Завтра поставлю, напишу чёнить..

Да вы, похоже, переизобрели Качер Бровина! На Шнобелевку тянет...

[haker_fox]

Это электронная нагрузка для проверки блоков питания.
Завтра поставлю, напишу чёнить..

Электронные нагрузки так не делают... рекомендую почитать подбор материалов на эту тему. Там основная статья, а в конце библиографический список.

[alexvu]

Бросается в глаза индуктивное кольцо из силовых проводов красный-белый.
Попробуйте их скрутить в витую пару хотя бы 2-3 оборота.

[Den64]

Да вы, похоже, переизобрели Качер Бровина! На Шнобелевку тянет...

Не знаю что такое Качер Бровина, но Шнобелевка это хорошо. Денежки мне нужны, с Вами поделюсь!

Для начала поставьте TVS диод на затвор-исток, чтобы в дальнейшем не пробило. На 12В.
Честно говоря такие выводные конденсаторы никогда не использовал в силовых схемах, скорей всего это Y5V и выводы очень длинные. Попробуйте поставить 0,1мк сток-исток, только максимально-короткими выводами и желательно X7R, C14 можно убрать. Схема не похожа на генератор тока, скорей всего просто ключ?

Стабилитрон поставил, конденсаторы перепаял как Вы указали, провода укоротил. Амплитуда пульсаций сильно уменьшилась до пары вольт. Частота генерации стала 1300Гц. Из конденсаторов имею только самый дешёвый ширпотреб.

Электронные нагрузки так не делают... рекомендую почитать подбор материалов на эту тему. Там основная статья, а в конце библиографический список.

Спасибо, почитаю.

Бросается в глаза индуктивное кольцо из силовых проводов красный-белый.
Попробуйте их скрутить в витую пару хотя бы 2-3 оборота.

я те провода укоротил.
Всем огромное спасибо за ответы! Проблема практически решена. Дальше думаю я сам.

[Alexashka]

Амплитуда пульсаций сильно уменьшилась до пары вольт. Частота генерации стала 1300Гц.

У Вас ведь там с истока обратная связь идет, наверно на ОУ или еще както? Тогда 1300 Гц это уже не возбуд транзистора, а скорее подгуживает схема управления. Можно попробовать уменьшить резистор идущий на затвор ом до 300-500, скорректировать ОУ.

[Den64]

Собственно вычитал на просторах интернета причину генерации

Если соединить затворы полевых транзисторов непосредственно, можно
получить весьма неприятный эффект «звона» при выключении — оказывая
влияние друг на друга через затворы, транзисторы будут произвольно
открываться и закрываться, не подчиняясь сигналу управления. Чтобы
исключить «звон», на выводы затворов рекомендуется надевать
небольшие ферритовые трубочки, предотвращающие взаимное влияние
затворов

Оказывается транзистор при закрывании на затворе каким то образом образует небольшой импульс. Первый раз с таким сталкиваюсь. Подключил последовательно каждому затвору транзистора резистор на 100 ом, генерация прекратилась. Кто нибудь сталкивался с таким эффектом?

[Alexashka]

Ставил както в параллель 2 транзистора и проблем не было.
Кое-что есть по этой теме, правда в статье ничего не сказано о природе этих колебаний.
Обычно обсуждается нужно или не нужно ставить выравнивающие резисторы и считается, что преимущество MOSFETов в том, что эти резисторы им не требуются. Про возможность генерации не знал, как говорится век живи, век учись
Вообще для устранения звона при переключениях стараются уменьшить индуктивность затворного контура (точнее уменьшить добротность LCR контура в затворе). В статье же говорится, что при параллельном включении нескольких транзисторов эту индуктивность нужно увеличивать. Думаю это не совсем корректно, мне кажется нужно увеличивать не индуктивность как таковую, а связанные с Ferrite-beads активные потери на высоких частотах (по сути это активно-индуктивное сопротивление, в котором преобладает активная составляющая).

[Herz]

Обычно обсуждается нужно или не нужно ставить выравнивающие резисторы и считается, что преимущество MOSFETов в том, что эти резисторы им не требуются.

Выравнивающие резисторы - это те, что ставятся в цепь эмиттера. MOSFET-ам действительно не нужны. А затворные - это иное, для подавления "звона" всегда рекомендуются. Возможно, параллельное включение провоцирует этот "звон" из-за неидентичности приборов. Но тема и вправду слабо освещена.

[alexvu]

Еще про затворный резистор: насколько я помню, даже для одного транзистора его рекомендовалось включать в даташите на драйвер IR для предотвращения "защелкивания" выходных транзисторов драйвера. Подробности там описывались, но я в это тогда не вникал, поставил резистор и все.

[Alexashka]

А затворные - это иное, для подавления "звона" всегда рекомендуются

Звон как мне кажется это то что на рис.1 выглядит как огибающая ВЧ колебаний. А сами ВЧ колебания -это как раз генерация, по всей видимости образуется из-за связности транзисторов по входу и выходу. Звон определяется затворной (и миллеровской) емкостью и паразитной индуктивностью проводников затвор-исток, и подавляется снижением добротности этого контура. А вот ВЧ генерация видимо подавляется только развязкой между затворами...т.е в данном случае и L и R в затворе идет на пользу.