Драйвер с трансформатором Опции

[YAF]

Приветствую участников!
Испытал драйвер для полумоста на трансформаторе на кольце 2000НМ3, пока проблем не заметил для полевых и БСИТ, кто делал что-либо подобное? Возбудитель формирует паузу тоже. Какие могут быть проблемы? Испытал на частотах от 10 до 50 кГц.

[AlexeyW]

А что именно испытывали? Резонансный преобразователь? Или еще что-то?
Какие именно проблемы Вы ожидали встретить?

Кстати, а где Вы взяли НМ3?

[YAF]

А что именно испытывали? Резонансный преобразователь? Или еще что-то?
Какие именно проблемы Вы ожидали встретить?

Кстати, а где Вы взяли НМ3?

Испытывал резонансный преобразователь с контуром на Т-образном фильтре (две катушки и конденсатор).
НМ3 - большие запасы с давних времён.
В общем делал на трансформаторе, чтобы получить неубиваемый драйвер и поднять надёжность. Думал, что будут паразитные колебания в затворе и ложное переключение.

[AlexeyW]

Собственно, а откуда быть колебаниям в затворе, если правильно поставить сопротивление затвора и не напороть чего-нить с топологией силовых и, главное, затворных цепей..
Ну и как, действительно работает как источник тока?

[YAF]

Собственно, а откуда быть колебаниям в затворе, если правильно поставить сопротивление затвора и не напороть чего-нить с топологией силовых и, главное, затворных цепей..
Ну и как, действительно работает как источник тока?

Экспериментировал с длиной проводов, которые соединяют трансформатор с затворами, добился всё-таки, что IRF740 погорели, думаю, индуктивность рассеяния влияет.
Как источник тока работает отменно.

[AlexeyW]

И что именно сделали, чтоб они сгорели?
Я бы соединял, конечно, проводами покороче (и витой парой), низкая индуктивность рассеяния - есть соответствующие приемы намотки. Кроме того, ограничивающее сопротивление в цепи затвора, ну и при трансформаторной схеме неплохо бы затвор защитить стабилитроном - рядом с транзистором.
Можно еще залезть осциллографом в цепь затвора нижнего плеча и просто посмотреть. Хотя, ничего неожиданного там быть не должно.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Nov 18 2010, 11:25

[YAF]

И что именно сделали, чтоб они сгорели?
Я бы соединял, конечно, проводами покороче (и витой парой), низкая индуктивность рассеяния - есть соответствующие приемы намотки. Кроме того, ограничивающее сопротивление в цепи затвора, ну и при трансформаторной схеме неплохо бы затвор защитить стабилитроном - рядом с транзистором.
Можно еще залезть осциллографом в цепь затвора нижнего плеча и просто посмотреть. Хотя, ничего неожиданного там быть не должно.

Конечно, сделал витой парой, когда она до 10 см, то всё хорошо, когда длина 50 см - происходит сквозной ток при параллельно включённых транзисторах, а при одиночных - всё нормально.

[AlexeyW]

)никаких чудес.. ограничивающее сопротивление есть, хоть несколько Ом? И сколько мертвое время?
А зачем полметра?

[YAF]

никаких чудес.. ограничивающее сопротивление есть, хоть несколько Ом? И сколько мертвое время?
А зачем полметра?

Вот с ограничивающим сопротивлением ещё не делал. Почему такая длина? Хотел, с одной стороны, проверить различные случаи, а с другой - сделать увеличение мощности параллельным включением полевых транзисторов. Вот и думаю - как лучше сделать: параллелить просто транзисторы, либо сделать несколько отдельных полумостов, и соединить с нагрузкой через отдельные индуктивности, или расщеплённой катушкой.
Мертвое время можно регулировать от нуля до 1 мс.

[AlexeyW]

Вот с ограничивающим сопротивлением ещё не делал.

Зря. При такой длине индуктивность проводов уже велика (около 1мкГн), возникает звон в цепи затвора и ложное/задержанное управление транзисторами. При сопротивлении около 10 Ом эти процессы уже неплохо подавятся, а время переключения останется достаточно малым (порядка 30-50нс). Вообще, тут прежде всего не эксперименты, а расчет, причем несложный.

Вот и думаю - как лучше сделать: параллелить просто транзисторы, либо сделать несколько отдельных полумостов, и соединить с нагрузкой через отдельные индуктивности, или расщеплённой катушкой.

почти наверняка второй вариант не пройдет из-за взаимодействия контуров двух ветвей - очень малопредсказуемо. И даже если при одном опыте не возникнет - не будет никакой гарантии. А в чем проблемы с параллельным включением? Драйверы мостов сейчас с достаточно сильными выходами.

Мертвое время можно регулировать от нуля до 1 мс.

1 мкс?

[YAF]

А в чем проблемы с параллельным включением? Драйверы мостов сейчас с достаточно сильными выходами.

1 мкс?

Да вот проблема с этими драйверами какая-то. При параллельном включении транзисторов происходит пробой одного из них практически обязательно.
Насчёт 1 мс. Драйвер может регулировать частоту от 100 Гц до 10 кГц и соответственно, мертвое время.

[AlexeyW]

Как называются драйверы?
Какую долю от периода составляет мертвое время (или, например - какое мертвое время при 10 кГц)?
Как именно Вы параллелите транзисторы? Просто все выводы параллельно?

[YAF]

Как называются драйверы?
Какую долю от периода составляет мертвое время (или, например - какое мертвое время при 10 кГц)?
Как именно Вы параллелите транзисторы? Просто все выводы параллельно?

Используется мостовой драйвер, собранный на 4 полевых транзисторах, в диагональ включен трансформатор, выходные обмотки соединены с ключами. Драйвер получает сигналы от процессора, который даёт два меандра, сдвигаемых относительно друг друга для получения мертвого времени. Раньше работало от счётчика.
Транзисторы просто соединяю параллельно.

[_Pasha]

<- Странный Вы какой-то, затворы параллельных транзюков вместе соединяете. А надо через резюки. Одинаковые.

[AlexeyW]

Полный мост или полумост - тут мало дело меняет.
А вот затворы соединять напрямую - верно сказано - нельзя. Скорее всего, будет жесткое возбуждение, на десятках МГц, с амплитудой тока порядка рабочего, и напряжения соответственно - затвор запросто пробьется.

[YAF]

<- Странный Вы какой-то, затворы параллельных транзюков вместе соединяете. А надо через резюки. Одинаковые.

Точно! Не догадался сразу! Попробую посмотреть скоростным осциллографом, что там на затворе в обоих случаях.

[AlexeyW]

Только подключайтесь аккуратно и корректно

[YAF]

Только подключайтесь аккуратно и корректно

Да, тут придётся подумать и повозиться, осщиллограф имеет вход 50 Ом.

[AlexeyW]

Не, 50 Ом на затвор - это не прокатит Поди, и емкость большая.
Чтоб обнаружить возбуд, можно просто свернуть катушку 2-3 витка сантиметровых, посадить на щуп и поднести к транзиторам - если увидите бороды с радиочастотным заполнением, это оно

[YAF]

Не, 50 Ом на затвор - это не прокатит Поди, и емкость большая.
Чтоб обнаружить возбуд, можно просто свернуть катушку 2-3 витка сантиметровых, посадить на щуп и поднести к транзиторам - если увидите бороды с радиочастотным заполнением, это оно

Возбуд нетрудно определить, да, хочу посмотреть точную картину. Поищу ВЧ пробник 1 ГГц с выходом на коаксиал 50 Ом волнового.

[YAF]

Возбуд нетрудно определить, да, хочу посмотреть точную картину. Поищу ВЧ пробник 1 ГГц с выходом на коаксиал 50 Ом волнового.

Посмотрел картину. Наблюдаются затухающие колебания.
Сделал расчёт фильтра нижних частот 2 порядка, зашунтировав затворы ёмкостями 100 нФ (0,1 мкФ). Добавил индуктивности 1 мкГн вместе с индуктивностью рассеяния обмоток трансформатора. Смоделировал и проверил на живом макете. Всё совпало. Работает замечательно.
Согласовал фильтр на 50 Ом. Соединил трансформатор с затворами коаксиалами по 2 метра. Тоже работает. Колебаний на затворах нет (один небольшой 10% выброс). Хочу удлинить коаксиалы до 10 метров и посмотреть.

[AlexeyW]

только не совсем понял, для чего и на что (на истоки?) зашунтировали затворы емкостями?

[YAF]

только не совсем понял, для чего и на что (на истоки?) зашунтировали затворы емкостями?

Соединил затворы с истоками конденсаторами по 0,1 мкФ. После этого инвертор заработал настолько надёжно, что соединяю трансформатор с транзисторами проводами по 2 метра (скруткой или коаксиалом) и всё работает великолепно. Также никаких выходов из строя при включении и внезапных изменения параметров нагрузки (переключал нагрузку периодически с помощью реле с частотой 1 герц в течение нескольких часов).

[tyro]

А , что, религия не позволяет сделать на каждый транзистор свою обмотку трансформатора? Дальше - стандартные решения : посмотрите сайт Володина (у них полно реализаций для сварочных аппаратов) или подсмотрите схемотехническое решение драйвера в книге В.И.Мелешина "Транзисторная преобразовательная техника". В любом случае Вы начнете вникать в топологию, а не в проблемы с драйвером.

[YAF]

А , что, религия не позволяет сделать на каждый транзистор свою обмотку трансформатора?

Так и сделано.

[AlexeyW]

Соединил затворы с истоками конденсаторами по 0,1 мкФ.

А какая идет мощность и частота?
Дело в том, что это все действительно надежно от помех, но емкость громадная - она сильно замедляет переключение (увеличивая потери) и грузит драйвер (он может перегреться).
Все-таки куда лучше резистивное согласование с волновым сопротивлением кабеля, и защита затвора стабилитроном.

[YAF]

А какая идет мощность и частота?
Дело в том, что это все действительно надежно от помех, но емкость громадная - она сильно замедляет переключение (увеличивая потери) и грузит драйвер (он может перегреться).
Все-таки куда лучше резистивное согласование с волновым сопротивлением кабеля, и защита затвора стабилитроном.

Мощность 20 кВт, частота 2-10 кГц.
Инвертор резонансный, с обратной полуволной тока, переключение в нуле тока.
Драйвер представляет собой мостовой инвертор небольшой мощности на irf540 с фазным управлением и трансформатором на кольце, которое нагружается на модуль. Вторичные обмотки трансформатора подключены через индуктивности, резистор 5 Ом на затворы, зашунтированные конденсаторами 0,1 мкФ. Всё рассчитано как фильтр Гаусса, который даёт заданную скорость нарастания напряжения на затворе без колебательности (5% перескок). Потери в резисторе небольшие, только в моменты переключения, для такого драйвера это просто пустяк. Так как переключение при нуле, то потери небольшие, а выключать модуль надо тоже плавно, чтобы не было дребезга за счёт собственной ёмкости индуктора и паразитных, когда выдерживается пауза.

[AlexeyW]

А, тогда да - время переключения будет около полмикросекунды, малая доля периода. Привык к бОльшим частотам.. Поди, все это издает сильнейший звук?

[YAF]

А, тогда да - время переключения будет около полмикросекунды, малая доля периода. Привык к бОльшим частотам.. Поди, все это издает сильнейший звук?

Свистит, аж зубы болят

[AlexeyW]

Придется повышать за 20 кГц

[YAF]

Придется повышать за 20 кГц

Это легко, но заказчик ограничил 8 кГц.

[AlexeyW]

Вот он пусть и слушает
Надо было ему еще на этапе ТЗ об этом сказать - невозможно будет работать. Кроме того, вся механика представляет собой естественный ФНЧ, и при снижении частоты проблемы со звуком растут страшно.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Dec 22 2010, 19:14

[Microwatt]

Так и не понял: зачем затворы екостями шунтировать? Все страдают от большой емкости затвора, а тут искусственно ухудшают параметры ключа.
Звенит? Значит рассогласовано. Согласуйте резисторами. И потом, 2 метра до затвора тоже как-то непривычно. Это для чего? Чтоб служба медом не казалась?

[YAF]

Так и не понял: зачем затворы екостями шунтировать? Все страдают от большой емкости затвора, а тут искусственно ухудшают параметры ключа.
Звенит? Значит рассогласовано. Согласуйте резисторами. И потом, 2 метра до затвора тоже как-то непривычно. Это для чего? Чтоб служба медом не казалась?

При шунтировании затворов ёмкостями улучшается помехоустойчивость. Параметры ключа не ухудшаются, если увеличить ток от драйвера, согласование делается индуктивностью и резистором. Мощность драйвера при этом не меняется. И потом, в моём случае как раз не требуется высоких скоростей переключения.

Вот он пусть и слушает
Надо было ему еще на этапе ТЗ об этом сказать - невозможно будет работать. Кроме того, вся механика представляет собой естественный ФНЧ, и при снижении частоты проблемы со звуком растут страшно.

Так по ГОСТ и ТУ частоты 2,4 кГц и 8 кГц. Для отжига труб РД больше 8 кГц запрещает.

[AlexeyW]

Все страдают от большой емкости затвора, а тут искусственно ухудшают параметры ключа.

Я бы не сказал, что это совсем уж глупо и не имеет смысла. В его случае скорость переключения все равно достаточна.
А вот емкость затвора имеет пару проблем: во-первых, очень сильно зависит от напряжения сток-исток (кажется, в десятки раз). Во-вторых, работает проходная (правильно я ее назвал?) емкость (сток-затвор), образующая отрицательную обратную связь и приводящая к характерной "ступеньке" при переключении. При добавлении большой емкости процесс замедляется, но все эти вещи сильно подавляются.
То есть, если человек может по скорости себе позволить фильтр Бесселя с малым выбросом - это, в общем, неплохо.

Но что мощность драйвера от емкости не меняется, поверить трудно.

[YAF]

Я бы не сказал, что это совсем уж глупо и не имеет смысла. В его случае скорость переключения все равно достаточна.
А вот емкость затвора имеет пару проблем: во-первых, очень сильно зависит от напряжения сток-исток (кажется, в десятки раз). Во-вторых, работает проходная (правильно я ее назвал?) емкость (сток-затвор), образующая отрицательную обратную связь и приводящая к характерной "ступеньке" при переключении. При добавлении большой емкости процесс замедляется, но все эти вещи сильно подавляются.
То есть, если человек может по скорости себе позволить фильтр Бесселя с малым выбросом - это, в общем, неплохо.

Но что мощность драйвера от емкости не меняется, поверить трудно.

Прямо мысли читаете!
Мощность драйвера не меняется, если пропорционально увеличению ёмкости снижать частоту, в противном случае, конечно, увеличивается.
Зашунтировать затвор ёмкостями оказалось единственным способом избавиться от рекламаций и расходов на поездки и ремонт.

[chistyakov1971]

Попался на глаза драйвер TD350, стоимость копеечная, есть DESAT,.....
опыта эксплуатации ни у кого нет?

[Microwatt]

Хм.. не предполагал, что тут все работает на таких частотах, что обычные хлопоты о фронтах теряют смысл. Думал, речь о килогерцах 50- 60 хотя бы... А для 4-8кГц, конечно микросекунда не мера, да и драйверы ни к чему. Оптроном дохлым переключать можно.
Так это уже на феррите не сделаешь, кубометр будет. Пермаллой нужен или хорошее железо?

[chistyakov1971]

Угу..... железо.... аморфное, как для согласующих элементов так и для измерительных и для развязки

Не нравится этот оптрон можете взять пошустрее ACPL333, тока дарагой сабака

[Burner]

Сделал расчёт фильтра нижних частот 2 порядка, зашунтировав затворы ёмкостями 100 нФ (0,1 мкФ). Добавил индуктивности 1 мкГн вместе с индуктивностью рассеяния обмоток трансформатора. Смоделировал и проверил на живом макете. Всё совпало. Работает замечательно.

Интересно. Дайте модельку и/или схему, коли не жалко.
Я делал драйвер с ВЧ заполнением. 10 МГц. Сложный, сцуко. А так вполне рабочий. Задержка порядка 100 нс.

Сообщение отредактировал Burner - Dec 27 2010, 16:34

[AlexeyW]

Интересно. Дайте модельку и/или схему, коли не жалко.
Я делал драйвер с ВЧ заполнением. 10 МГц. Сложный, сцуко. А так вполне рабочий. Задержка порядка 100 нс.

Вы про расчет фильтра спрашиваете?

А что значит "драйвер с ВЧ заполнением"?

[Wise]

А что значит "драйвер с ВЧ заполнением"?

..Возможно, имеется в виду гальваническая развязка через трансформатор, когда информационный (управляющий) сигнал модулирует ВЧ-несущую..
Как альтернатива оптронам.
Такие схемы ОС я видел в древних апнотах..

[AlexeyW]

..Возможно, имеется в виду гальваническая развязка через трансформатор, когда информационный (управляющий) сигнал модулирует ВЧ-несущую..

Ух ты, не знал. Вот за это спасибо, ценная штука

[YAF]

Интересно. Дайте модельку и/или схему, коли не жалко.
Я делал драйвер с ВЧ заполнением. 10 МГц. Сложный, сцуко. А так вполне рабочий. Задержка порядка 100 нс.

Вот.
Для конкретного случая можете рассчитать сами.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[max_donetsk]

Доброго вечера, уважаемые форумчане! Подскажите, пожалуйста, методику расчета затворного трансформатора. Хочу сделать БП и в качестве драйверов затворов применить трансформатор, только нигде не могу найти, как его правильно рассчитать. Коэффициент трансформации 1:1, но как расчитать нужное количество витков, чтобы он не вылетал в насыщение?

[Herz]

Доброго вечера, уважаемые форумчане! Подскажите, пожалуйста, методику расчета затворного трансформатора. Хочу сделать БП и в качестве драйверов затворов применить трансформатор, только нигде не могу найти, как его правильно рассчитать. Коэффициент трансформации 1:1, но как расчитать нужное количество витков, чтобы он не вылетал в насыщение?

А чем "затворный" трансформатор отличается от "не-затворного"? Литературы по расчёту трансформаторов - море. Без труда найдёте все необходимые рекомендации.

[wla]

Один из частных случаев:
http://tqfp.org/calculatoria/gdt/

Сообщение отредактировал wla - Jan 10 2015, 16:18

[max_donetsk]

Да, согласен, ничем не отличается, уже все посчитал, все работает, спасибо!

[Herz]

Да, согласен, ничем не отличается, уже все посчитал, все работает, спасибо!

Это хорошо. Однако проблемы могут возникнуть, если требуется широкий диапазон регулировки, то есть, значительно меняющаяся скважность.
Рекомендую почитать.

[Александр Козлов]

Только подключайтесь аккуратно и корректно
И главное не подключайте приборы во время работы преобразователя, здоровее будет...

А чем "затворный" трансформатор отличается от "не-затворного"?

Всем. Главное, обычно, высокий коэффициент связи и экраны.

Сообщение отредактировал Herz - Jan 12 2015, 17:40

[Oxygen Power]

А чем "затворный" трансформатор отличается от "не-затворного"?
Всем. Главное, обычно, высокий коэффициент связи и экраны.

Интересно. Дайте ссылку на источник как правильно изготовить такой трансформатор.

[Herz]

Всем. Главное, обычно, высокий коэффициент связи и экраны.

Всем? Это забавно. Тогда это уже не трансформатор. Кстати, высокий коэффициент связи и экраны - не монополия "затворных" трансформаторов.

И это... Козлов, когда уже на иконку "цитата" нажимать научитесь?