| |
 Источник питания для верхнего ключа на MOSFET |
|
|
|
|
 Aug 21 2009, 13:15
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882
|
Потребовался электронный верхний ключ (коммутирует плюс питания) для резервного питания 24В на ток 30-40-50 Ампер с минимальными потерями. На современных MOSFET с сопротивлением канала единицы мОм это вроде не особая проблема. Параллелим их при необходимости и все. Но единицы мОм только для N-канальных MOSFET, а ключ - верхний. Соответственно нужно гальванически изолированное питание для управления ими. Подскажите как обычно решают эту проблему с учетом того, что работать оно должно в диапазоне входных напряжений 18-36В, а если получится, то лучше 9-36В? По-моему нужно либо сначала стабилизированные 15В получить, а потом пуш-пульным преобразователем гальванически изолировать, либо наоборот сначала изолировать пуш-пулом, а потом стабилизировать. Первый вариант предпочтительнее, поскольку ключ Г-обратный или Т-образный должен быть. В смысле что кроме верхнего (проходного) ключа в схеме присутствует шунтирующий (параллельный) ключ, который в случае аварии первого должен привести к срабатыванию элемента электро-механической защиты (предохранитель или автомат защиты). Так что для шунтового ключа тоже 15В стабильные нужны. Основная проблема в том, что теплопотери от всей схемы этого электронного ключа должны быть минимальными. Температура перегрева любого силового элемента желательно не выше 15°C, а общее тепловыделение от электронного ключа не выше 7-9Вт при максимальном коммутируемом токе. Готовые DC/DC имеют довольно низкий КПД и греются почти также как и сама сборка MOSFET при максимальном токе. Жду от знатоков каких-нибудь советов, мнений, соображений.
|
|
|
|
|
|
3 страниц 
1 2 3 >
|
 |
Ответов
(1 - 35)
|
Guest_orthodox_*
|
Aug 21 2009, 14:51
|
Guests
|
Цитата(_Pasha @ Aug 21 2009, 15:31)  Видится Step-Up до нужного затворного напряжения. Или опять напомню известную картинку: http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=35359Да, похоже как раз тут это подойдет. Хотя и попроще можно. Возможно, корпусок логики либо тот же таймер, да один- два транзистора ВС817. Часто ли нужно переключаться?
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 21 2009, 15:00
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882
|
Цитата(_Pasha @ Aug 21 2009, 19:31) Видится Step-Up до нужного затворного напряжения. Не совсем понял. Поясните более развернуто. Цитата(_Pasha @ Aug 21 2009, 19:31) Дык на картинке 12В это уже изолированное напряжение. Или нет? Насколько я понимаю, этот design tips призван проиллюстрировать способ статического управления верхним ключом с помощью м/с high-side драйвера. Хотя... надо пожалуй обмозговать и такой способ включения. Только вместо 100кОм, через который запитана NE555, надо бы наверное источник тока поставить. Цитата(orthodox @ Aug 21 2009, 20:51) Часто ли нужно переключаться? Нет. Не чаще раза за 100мс (в самом худшем случае). Реально вообще одно включение за полчаса-несколько часов. Даже 100мс это пожалуй много, раз в 1 секунду скажем.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 21 2009, 15:19
|
;
Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509
|
Цитата(rezident @ Aug 21 2009, 18:00) Не совсем понял. Поясните более развернуто. Ставите обычный бутстрепный HIGH-side драйвер с кондюком, скажем, 10 мкф, но бутстрепный диод включаете не на 15 вольт, а через дроссель. Подключив какой-нить MC34063 по схеме Step-Up к точке дроссель-анод диода, и соотв. обратную связь, получаем еще один вариант накачки. При включении полевиков первое время все работает за счет бутстрепа, затем запускается ШИМ-контроллер, и делает подкачку. Выключили полевики - выключили и ШИМ-контроллер (например, по 5-й ноге). Ну, или контроллер будет полевичком дергать изредка - вместо МСшки. Цитата Только вместо 100кОм, через который запитана NE555, надо бы наверное источник тока поставить. Совершенно согласен.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 21 2009, 19:33
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 9-03-06
Из: Московская область
Пользователь №: 15 101
|
в мощных Online UPS где нужно несколько вторичных напряжений для верхних транзисторов, обычно берут готовые мелкие трансики и включают их паралельно по первичной стороне, а вторичную обмотку впрямляеют как у прямохода и вот она напруга, первичные стороны дергают постоянной гаммой безо всякой стабилизации. если вторичную обмотку сделать с отводом, то можно получить отрицательное питание, что полезно при управлении IGBT в инверторной схеме, когда есть обратный ток.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 05:30
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 320
Регистрация: 4-03-05
Из: г.Киев
Пользователь №: 3 058
|
Цитата(rezident @ Aug 21 2009, 16:15) Подскажите как обычно решают эту проблему с учетом того, что работать оно должно в диапазоне входных напряжений 18-36В, а если получится, то лучше 9-36В? Вижу два пути реализации с N каналом: 1. Полевик по верхней стороне + драйвер верхнего ключа ( или нечто для управления верхним путем) 2. Полевик по нижней стороне и отключение GND.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 09:26
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882
|
Цитата(_Pasha @ Aug 26 2009, 23:56) А Вы не пробовали транс от сетевой карты приспособить? Не пробовал, т.к пока не остановился на какой-то конкретной схеме или м/с. to All. Мне вот еще полумост на IR2085S импонирует. Есть отзывы от использования этой м/с? Или рецензии на аналогичные по функциональности IR2153, IR2154? Для них правда ключи нужны внешние.  А может есть что-то подобное распространенное и доступное, о чем я еще не знаю, со встроенными генератором и ключами для push-pull-а? Окромя той же TL494? Или полумост на IR2085S тоже нормальная схема по тепловым потерям? Для полумоста, мне кажется, готовый транс проще найти. Или нет?
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 15:56
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 540
Регистрация: 19-04-08
Из: Москва
Пользователь №: 36 913
|
Цитата(_Pasha @ Aug 26 2009, 22:56) ELP как раз для таких штучек и делаются. А Вы не пробовали транс от сетевой карты приспособить? Трансы для сети мотаются тонким проводом, примерно 0.1 или тоньше. Однажды попался транс который китайцы забыли залить смолой. Используются колечки 3-4 миллиметра в диаметре. Провода по всей видимости в тройной лаковой изоляции, самозалуживающиеся, свиты парами. При тестировании выборочных образцов на пробойной машине держали напряжение 5 киловольт между певичкой и вторичкой. Производители гарантируют около 200 вольт. Если их использовать для развязанного питания, то придется подавать частоту не меньше 800 килогерц - это для стомеговых трансов.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 18:16
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 284
Регистрация: 10-10-05
Из: Киев
Пользователь №: 9 440
|
Цитата(rezident @ Aug 27 2009, 12:26) Не пробовал, т.к пока не остановился на какой-то конкретной схеме или м/с. to All. Мне вот еще полумост на IR2085S импонирует. Есть отзывы от использования этой м/с? Или рецензии на аналогичные по функциональности IR2153, IR2154? Для них правда ключи нужны внешние. IR2153 использовал несколько раз все замечательно работает. только почему полумост? на ней прекрасно собирается мостовой инвертор без внешних ключей. схема прилагается. А причем обсуждение КПД для данной задачи или все уже забыли что нужно? Напомню. Нужно включать ключ на полевом транзисторе n - типа под потенциалом и максимальный период комутации 1 секунда. Вопрос на засыпку какой ток будет протекать через затвор транзистора во включеном состоянии? Правильно ток утечки! IR2153 дает выходной ток на уровне 200мА. второй вариант, я делал именно для подобной цели в 2003г. попросили отремонтировать упаковочную машину. вней стоял импортное полупроводниковое реле которое сгорело. И схемка лепилась из того что было. UC3844 работала как полумостовой инвертор, ноги обратных связей я посадил на 0(загнав микросхему в режим с 50%скважностью), трансформатор, второе пллечо моста два конденсатора 0,1uF, на выходе выпрямитель и ключ на полевом ампер на 20. Т.к. у этой микросхемы выходной ток +-1А, а напряжение питание до 30В все работало на ура. А включалось просто подачей напряжения 24В. Может есть аналог UC3844 но сбольшим напряжением питания тогда все будет очень красиво. и наконец самый старый проект в 97г применял TL494 тоже без внешних транзисторов. трансформатор со средней точкой на + питание. но можно было запитывать максимум 15 Вольтами из за повышения напряжения на закрытых транзисторах микросхемы при таком включении. Схема была еще в pcad 4.5 и сейчас ее не найду. P.S. о емкости затвора и динамических потерях помню. Фронт напряжения на затворе при частоте преобразователя 50кГЦ получался на уровне 100uS.
--------------------
Мы должны быть благодарны Господу за то, что Он создал мир таким, что все простое в нем истинно,
а все сложное - ложно. Григорий Сковорода (украинский философ 18 века)
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 18:55
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882
|
Цитата(ZVA @ Aug 28 2009, 00:16) IR2153 использовал несколько раз все замечательно работает. только почему полумост? на ней прекрасно собирается мостовой инвертор без внешних ключей. схема прилагается. Спасибо. Я уже сам пришел к подобному решению. Хотел IR2085S на обмотку напрямую нагрузить как полный мост. Вот только готовый транс найти не могу. Как считаете, P0926NL от Pulse подойдет для этих целей? Правда для него частоту не менее 350кГц придется выбирать видимо. Цитата(ZVA @ Aug 28 2009, 00:16) P.S. о емкости затвора и динамических потерях помню. Фронт напряжения на затворе при частоте преобразователя 50кГЦ получался на уровне 100uS. У меня 8-10 шт. полевиков впараллель будут. Суммарная емкость затворов порядка 68нФ получается. Видимо компаратор/супервизор на выход придется поставить, чтобы скорость нарастания импульса включения не слишком низкая была и/или при низком напряжении на выходе DC/DC полевики из ключевого режима не вышли.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 20:05
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 284
Регистрация: 10-10-05
Из: Киев
Пользователь №: 9 440
|
Цитата(rezident @ Aug 27 2009, 21:55) Вот только готовый транс найти не могу. Как считаете, P0926NL от Pulse подойдет для этих целей? Правда для него частоту не менее 350кГц придется выбирать видимо. подойдет, но холостой ход будет миллиампер 25. Я бы взял P0544NL.
--------------------
Мы должны быть благодарны Господу за то, что Он создал мир таким, что все простое в нем истинно,
а все сложное - ложно. Григорий Сковорода (украинский философ 18 века)
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 27 2009, 20:22
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882
|
Цитата(ZVA @ Aug 28 2009, 02:05) подойдет, но холостой ход будет миллиампер 25. Я бы взял P0544NL. Достоинство P0926NL в том, что он имеется в продаже в России, а P0544NL только под заказ или с зарубежных складов предлагают. К тому же P0544NL по Вольт-микросекундам всего вдвое выше P0926NL, а индуктивность первички при этом у него на порядок больше. По-моему мостовое включение для моих целей с ним не покатит. Я рассуждаю так. При таких Вольт*мкс частоту нужно выбирать не менее 170кГц, так? 15В*1/170кГц=88,2 (В*мкс) < 2*45.1=90.2 (В*мкс). Но на 170кГц ток первички не превысит 14мА (15В/0,0033Гн/170кГц/2=13,36мА), а что же тогда во вторичку трансформируется-то? Или я где-то неправ в рассуждениях? Upadte. Тьфу, кажись сам допер. Это же трансформатор, а не дроссель! 
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 28 2009, 07:17
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 284
Регистрация: 10-10-05
Из: Киев
Пользователь №: 9 440
|
Цитата(_Pasha @ Aug 28 2009, 09:19) да. первичные обмотки последовательно + плюс частоту сделать > 250 kHz и на 15 В будет работать. но как с наличием? правда это уже решать будет rezident.
--------------------
Мы должны быть благодарны Господу за то, что Он создал мир таким, что все простое в нем истинно,
а все сложное - ложно. Григорий Сковорода (украинский философ 18 века)
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
Тогда понятно.
