Мощный трансформаторный драйвер Опции

[georgy31]

Задача раскачать трансформатором 20 000 пф мосфетов, частота порядка 60 кгц. Поставил разрядный транзистор, но что то не то получается, под нагрузкой дико падает напряжение, форма сигнала остаётся хорошей. Если ставлю один мосфет, то под нагрузкой напряжение падает меньше, но он сильно греется, если ставлю все 4, как было задумано, не греются, но напруга падает намного сильнее. Ток порядка 100 ампер, напряжение 24 вольта. Может слабенький биполярник не может быстро разрядить затворы? Хотя он даже не греется.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Что-то непонятно. Какая напруга падает? И зачем этот однополупериодный выпрямитель с обмотки трансформатора? Напряжение же знакопеременное, пусть закрывает транзистор естественным образом...

[georgy31]

Что-то непонятно. Какая напруга падает? И зачем этот однополупериодный выпрямитель с обмотки трансформатора? Напряжение же знакопеременное, пусть закрывает транзистор естественным образом...

Естественным образом не получается, получается, но очень медленно, тогда поэтому надо дэд-тайм увеличивать. Напруга падает выходная, под нагрузкой, на вторичной обмотке трансформатора.

Сообщение отредактировал georgy31 - May 29 2011, 15:50

[Herz]

Естественным образом не получается, получается, но очень медленно, тогда поэтому надо дэд-тайм увеличивать. Напруга падает выходная, под нагрузкой, на вторичной обмотке трансформатора.

Это странно. Так, как у Вас нарисовано, должно получаться ещё медленнее, ведь рассасыванию заряда должно было бы способствовать отрицательное напряжение с обмотки трансформатора. Сейчас оно "обрезано" и емкость затвора просто "закорачивается" биполярным транзистором. Который, в свою очередь, открывается сравнительно медленно - только за счёт остаточного напряжения на затворе. Попробуйте убрать всё, включая стабилитрон (или замените его двуханодным). IGBT ведь допускает отрицательное напряжение на затворе, так?

[georgy31]

Схема это принципиальная, у меня же стоят по 4 мосфета в плече IRFP3206, но они тоже допускают любое напряжение на затворе до 20 вольт. Попробую без ничего, один трансформатор и стабилитрон.

Сообщение отредактировал georgy31 - May 29 2011, 16:58

[MaslovVG]

Схема это принципиальная, у меня же стоят по 4 мосфета в плече IRFP3206, но они тоже допускают любое напряжение на затворе до 20 вольт. Попробую без ничего, один трансформатор и стабилитрон.

Паралельно R88,R89 (а лучше их части) должен быть конденсатор.

[georgy31]

А что он даст?

[MaslovVG]

А что он даст?

Минус на затвор в момент запирания

[Herz]

Схема это принципиальная, у меня же стоят по 4 мосфета в плече IRFP3206, но они тоже допускают любое напряжение на затворе до 20 вольт. Попробую без ничего, один трансформатор и стабилитрон.

Двуханодный. Или два встречно.

[MikeSchir]

Задача раскачать трансформатором 20 000 пф мосфетов, частота порядка 60 кгц. Поставил разрядный транзистор, но что то не то получается, под нагрузкой дико падает напряжение, форма сигнала остаётся хорошей. Если ставлю один мосфет, то под нагрузкой напряжение падает меньше, но он сильно греется, если ставлю все 4, как было задумано, не греются, но напруга падает намного сильнее. Ток порядка 100 ампер, напряжение 24 вольта. Может слабенький биполярник не может быстро разрядить затворы? Хотя он даже не греется.

Ничего не сказали про трансформатор, хотя бы о эдс на вторичной обмотке, хорошо бы знать индуктивность, и посмотреть бы как транс размагничивается с первичной стороны. Может быть это и не имеет значения в вашем случае, но всё же... Да и пару осциллограмок, как илюстрацию к вопросу посмотреть бы.
Реально ёмкость может быть вдвое больше

у меня же стоят по 4 мосфета в плече IRFP3206

, т.к. закачать (и выкачать при запирании) в затворы МОПов нужно заряд более 300нК (80х4=320). Запирающий BC327 в пике разовьёт вряд ли больше одного ампера, т.е. 320нК/1А=320нс (минимум)! А это Вас вряд ли устроит.
Тут советовали убрать VD41, VD43, а чем будет размагничиваться транс? напряжением на открытом переходе коллектор-база BC327? Может замагнититься. Но мысль использовать ток намагничивания трансформатора для управления запирающим транзистором вполне была бы неплохой. Но сначала давайте информацию (см. первую часть моего поста).
И не пойму, вообще, зачем стабилитроны нужны, только как защита от индуктивности рассеяния? Но цепь то совсем не "добротная"и выбросов не ожидается.

Сообщение отредактировал MikeSchir - May 30 2011, 09:26

[georgy31]

Раскачка транса как на схеме. Управляющий транс намотан на колечке проницаемостью 2200, размером 32х20х15мм, питание мосфетов только 24 вольта. Транс намотан - первичка 20 витков, вторички по 15 витков МГТФа. Если не ставить стабилитрон в затворе, то появляется колебательный процесс при включении мосфета вольт на 30. От использования раскачивающих драйверов пришлось отказаться уж больно много их надо для 12и мосфетов (три моста по 4 транзистора). Да и гальваническая развязка необходима, дабы уберечь управление от всяких бахов.



Сообщение отредактировал georgy31 - May 30 2011, 13:52

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Нет, это никуда не годится. Если имеем 2-тактный контроллер, то следует позаботиться о двухтактной работе разделительного трансформатора. А что, кроме 494-ой, ничего приличнее не нашлось?
Что в итоге должно получиться? По приведенным схемам не понятно.

[georgy31]

Да нет, контроллер нормально работает, вот как бы раскачку мосфетов помощнее сообразить. В итоге этот каскад должен раскачать мост, по 3-4 полевика в параллель, каждый по 4тыс пик.

Сообщение отредактировал georgy31 - May 30 2011, 16:15

[Herz]

Да нет, контроллер нормально работает, вот как бы раскачку мосфетов помощнее сообразить. В итоге этот каскад должен раскачать мост, по 3-4 полевика в параллель, каждый по 4тыс пик.

Неслабо. Но не соглашусь. Для такой серьёзной задачи контроллер следовало бы выбрать не из древнего хлама, имхо, а хотя бы с полноценным двухтактным выходом, типа того же TL1454a, к примеру. Тогда его возможно было бы нагрузить на трансформатор с симметричной петлёй перемагничивания и получить на вторичной обмотке хорошее знакопеременное напряжение и приличный ток для быстрого заряда/разряда емкостей затвора. А так у Вас дохленький сигнал изначально. Отсюда и колебания и затянутость времён.

[MikeSchir]

Раскачка транса как на схеме. Управляющий транс намотан на колечке проницаемостью 2200, размером 32х20х15мм, питание мосфетов только 24 вольта. Транс намотан - первичка 20 витков, вторички по 15 витков МГТФа. Если не ставить стабилитрон в затворе, то появляется колебательный процесс при включении мосфета вольт на 30. От использования раскачивающих драйверов пришлось отказаться уж больно много их надо для 12и мосфетов (три моста по 4 транзистора). Да и гальваническая развязка необходима, дабы уберечь управление от всяких бахов.

По схаме Вашего поста. Без обид.
Запиранием таких мощных транзисторов управлять пассивно - наглость беспредельная! Извините, но своим сотрудникам я бы именно так сказал. Вы уже попробовали этот вариант схемы? Не пробуйте!

Согласен с Herz по поводу применения TL494. Какая она старая я уже писал в параллельной ветке "Согласующий трансформатор" (кстати в той ветке практически те же проблемы). Это вообще самый исторически первый опыт TI в области двухтактных ШИМ контроллеров (1976 г.). Современные м/с позволяют создать схему управления ключами с активным отпиранием и запиранием МОПов даже со стороны м/с. Пошарьте в апликейшинах на сайте TI (архивы Unitrode), там есть чему поучиться.

Схема первого варианта управления непосредственно в цепи затвора МОПтранзистора имеет перспективу, но требует дальнейшей работы мысли. Подобные решения видел, и применял сам.
Попробуйте нижний конец резистора R86 оторвать от земли и соединить с верхним выводом обмотки, тогда транс будет размагничиваться на этот резистор, и весь ток намагничивания потечёт в базу транзистора, который будет активно запирать МОП. В перспективе закоротить VD41 (отсоединив, естественно, базу от точки соединения диодов) и перенести резистор R88 левее, до эмиттера транзистора (так лучше транзистор будет запираться при приходе отпирающего импульса), ну и посчитать количественно всё это. Кстати нарисованная мной схема не звенит пчему-то (и стабилитронов не требует), но я это объяснить не могу. Да и транс нужно сделать такой, чтобы тока намагничивания хватало для запирания даже при малых длительностях импульсов, и для больших ёмкостей МОПов может быть поставить дарлингтон. И обязательно всё считать!!!

[НЕХ]

Квазиунофантазия от TI.
биполярные транзисторы необходимы специальные - у которых усиление по току не падает катастрофически при токе более ампера.
Например, FMMTL618, BISS от NXP.

Сообщение отредактировал НЕХ - May 31 2011, 10:45

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные изображения

 

[MikeSchir]

Квазиунофантазия от TI.
биполярные транзисторы необходимы специальные - у которых усиление по току не падает катастрофически при токе более ампера.
Например, FMMTL618, BISS от NXP.

Имеет право на жизнь, всё зависит от тех частей, которые остались за рамкой и слева наверняка не TL494
Именно по причине высокого B на больших токах, я очень часто иcпользую 2N2222 (КТ3117), соединяя их параллельно по несколько штук, при необходимости, а в smd варианте даже без выравнивания.

[НЕХ]

за рамкой - UCC25600

[Herz]

Имеет право на жизнь, всё зависит от тех частей, которые остались за рамкой и слева наверняка не TL494

И, главное, нет VD41 - VD44.

[georgy31]

Да, слева действительно не ТЛка, а вполне современный проверенный драйвер. MIC4422 называется и безболезненно раскачивает нужные 15нан мосфетов, вся проблема в том что драйверов всего два, поскольку планировалось использовать полумост. Но мощности не хватило и пришлось вернуться к мосту. Первая мысль пришла нагрузить транс и раскидать его на 4 плеча моста, видимо мысль ошибочная. Думаю будет проще, а главное надёжней добавить ещё два MIC4422 и сделать 4 источника питания. Самый короткий путь всё же прямой. Постоянно пытаюсь от трансов отказаться, и постоянно они меня преследуют, вот опять лукавый попутал. В очередной 101 раз прийдётся плату переделывать.

[НЕХ]

нет предела совершенству...
может транзисторы поставить с малым зарядом затвора - NEXFET, например ?

в Вашей схеме можно применить N-канальный полевик для разрядки затвора. Но зарядный ток ограничит качество намотки трансформатора.

Сообщение отредактировал НЕХ - May 31 2011, 14:42

Прикрепленные файлы

 25319_Isolated_FET_pulse_driver_increases_power_rate_and_duty_cycle_PDF.pdf ( 1.04 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 233

 

[vao]

Раскачка транса как на схеме. Управляющий транс намотан на колечке проницаемостью 2200, размером 32х20х15мм, питание мосфетов только 24 вольта. Транс намотан - первичка 20 витков, вторички по 15 витков МГТФа. Если не ставить стабилитрон в затворе, то появляется колебательный процесс при включении мосфета вольт на 30. От использования раскачивающих драйверов пришлось отказаться уж больно много их надо для 12и мосфетов (три моста по 4 транзистора). Да и гальваническая развязка необходима, дабы уберечь управление от всяких бахов.

Так делать нельзя. У вас схема работать не будет. Нужно делать мостовой инвертор (как у TI http://focus.ti.com/lit/ug/sluu421a/sluu421a.pdf).Не стоит пользоваться журналами РАДИО за 19... год. В полне отлаженые решения. Если поставить драйвера по мощнее, то хоть мкФ-ы накачивайте.

[Microwatt]

Нужно делать мостовой инвертор (как у TI [url="http://electronix.ru/redirect.php?http://focus.ti.com/lit/ug/sluu421a/sluu421a.pdf).Не"]http://focus.ti.com/lit/ug/sluu421a/sluu421a.pdf).

Ссылка почему-то не работает. Проверьте, пожалуйста.

[НЕХ]

Если у автора темы низковольтные ключи и "моторное" их применение...
Для уменьшения издержек при закрывании внутренних диодов полевиков на мой взгляд следует избегать отрицательных напряжений на затворах ключей и применять logic level trench mosfet - при закрытом канале ключа транзистор ведёт себя как TMBS diode.
этому поможет и небольшое положительное напряжение на затворе (порядка 1 вольта) - падение напряжения на закрытом ключе при протекании тока из истока на стоке не превысит порогового для открывания паразитного внутреннего медленного диода.
для эконом варианта драйверов можно попробовать 74АС123, 74АС244, 74АС11244 ,74АС16244.

[Herz]

Если у автора темы низковольтные ключи и "моторное" их применение...
Для уменьшения издержек при закрывании внутренних диодов полевиков на мой взгляд следует избегать отрицательных напряжений на затворах ключей и применять logic level trench mosfet - при закрытом канале ключа транзистор ведёт себя как TMBS diode.
этому поможет и небольшое положительное напряжение на затворе (порядка 1 вольта) - падение напряжения на закрытом ключе при протекании тока из истока на стоке не превысит порогового для открывания паразитного внутреннего медленного диода.
для эконом варианта драйверов можно попробовать 74АС123, 74АС244, 74АС11244 ,74АС16244.

Не дошло. К каким издержкам при закрывании внутренних диодов приводит отрицательное напряжение на затворе? Ничего не слышал об этом.
Как и о начальном смещение затвора. Не могли бы подробнее, что имеется в виду?

[Vokchap]

следует избегать отрицательных напряжений на затворах ключей и применять logic level trench mosfet - при закрытом канале ключа транзистор ведёт себя как TMBS diode.
этому поможет и небольшое положительное напряжение на затворе (порядка 1 вольта) - падение напряжения на закрытом ключе при протекании тока из истока на стоке не превысит порогового для открывания паразитного внутреннего медленного диода.

Что при малом положительном на затворе 1В параллельно медленному паразитному диоду образуется ещё внутренний быстрый TMBS диод???

[НЕХ]

да - можете проверить сами

[Vokchap]

Где почитать можно? Или это ноу-хау?

[georgy31]

Мне кажется что в небольшом постоянном смещении есть какой то смысл. Открывание проискодит быстрее на этот уровень, главное не переборьщить, дабы случайно не приоткрыть его.

[НЕХ]

эффект обнаружил в прошлом году, об этом сразу сообщил сообществу...
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...45&start=45

подайте на затвор напряжение меньше порогового на 30-вольтовый полевик с логическим порогом и определите на каком токе напряжение исток-сток превысит 0,5 Вольта. (на истоке - плюс, на стоке - минус)
обычно это ток в несколько Ампер.

Сообщение отредактировал НЕХ - Jun 1 2011, 18:42

[НЕХ]

минимализм...

Эскизы прикрепленных изображений