Муки выбора силового транзистора Опции

[Александр просто]

Помогите выбрать силовой транзистор и разобраться в чем отличие. Для коммутации импульсов тока до 4ка. собираю баян из 16 или 18 транзисторов, есть два варианта выбора IRFB3006PbF и IRFP4368PbF при изучении даташитов оказалось, что оба имеют ограничение по току выводов 195 ампер, хотя один в 220 корпусе, а другой в 247. Сопротивление канала близко, а вот емкость затвора у второго почти в два раза больше и просто огромная - 19 нф. да и стоимость второго в два раза дороже. Какой транзистор выбрать ? и еще, чем такие затворы поднимать ?

[Прохожий]

Помогите выбрать силовой транзистор и разобраться в чем отличие. Для коммутации импульсов тока до 4ка. собираю баян из 16 или 18 транзисторов, есть два варианта выбора IRFB3006PbF и IRFP4368PbF при изучении даташитов оказалось, что оба имеют ограничение по току выводов 195 ампер, хотя один в 220 корпусе, а другой в 247. Сопротивление канала близко, а вот емкость затвора у второго почти в два раза больше и просто огромная - 19 нф. да и стоимость второго в два раза дороже. Какой транзистор выбрать ? и еще, чем такие затворы поднимать ?

Не хватает данных.
Какова частота? Максимальная.
От нее будет зависеть многое...

[Александр просто]

Не хватает данных.
Какова частота? Максимальная.
От нее будет зависеть многое...

Два импульса один за другим с паузой от 2 миллисекунд, длительность каждого регулируется от 0.1 до 10 миллисекунды, режим работы одна пачка в 5 секунд, это самое быстрое, а вообще раз в минуту типовое, это сварочный аппарат, быстрее там не надо.

Да еще, открыть затворы надо как можно быстрее, а вот закрывать желательно не резко, так как индуктивность проводов при таком токе дает очень большие выбросы. Емкость затворов приблизительно от 200 до 400 нанофарад

[Прохожий]

Два импульса один за другим с паузой от 2 миллисекунд, длительность каждого регулируется от 0.1 до 10 миллисекунды, режим работы одна пачка в 5 секунд, это самое быстрое, а вообще раз в минуту типовое, это сварочный аппарат, быстрее там не надо.

Да еще, открыть затворы надо как можно быстрее, а вот закрывать желательно не резко, так как индуктивность проводов при таком токе дает очень большие выбросы. Емкость затворов приблизительно от 200 до 400 нанофарад

Скорость спада тока никто ключевыми транзисторами не регулирует.
Может произойти небольшой бабах (или большой, как повезет).
Для этого надо придумывать специальные демпферные цепи.
Для изготовления баяна более, чем из 3-х транзисторов надо иметь специальное оборудование.
Сюда же накладывается весьма печальный факт, что кристалл внутри корпуса уже разварен и имеет уникальные для каждого из корпусов паразитные параметры.
Так же потребуются меры по выравниванию токов и напряжений внутри баяна.
И в качестве предупреждения пример из жизни.
Наблюдал процессор от 1200 кВаттного генератора на основе поршневого газового двигателя от известной конторы Перкинс .
Там используется раздельное зажигание для каждого из 16-ти цилиндров.
Для каждой из катушек собран баян на IRF620.
Так вот. Этот процессор разворотило так, что текстолит превратился в труху, а заливка испарилась вместе с частью корпуса.
Жаль, что не сохранил фотографию.
Анализ показал, что скорее всего, это было связано с рассинхронизацией включения транзисторов в одном из баянов в связи со старением кристаллов последних.
Это произошло при высокой температуре окружающей среды.

Сообщение отредактировал Прохожий - Sep 17 2011, 21:21

[SmartRed]

Скорость спада тока никто ключевыми транзисторами не регулирует.
Может произойти небольшой бабах (или большой, как повезет).
Для этого надо придумывать специальные демпферные цепи.

Отстали вы от жизни.
Уже давно и успешно применяется обратная связь в драйверах по напряжению на ключе для ограничения выбросов при закрывании.

 PEE_2009_12_Advanced_Active_Clamping.pdf ( 492.59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 201

 pelincec2005.pdf ( 355.85 килобайт ) Кол-во скачиваний: 461

[Прохожий]

Отстали вы от жизни.
Уже давно и успешно применяется обратная связь в драйверах по напряжению на ключе для ограничения выбросов при закрывании.

Это дело известно со времен первого электронного коммутатора от зажигания автомобиля.
Оно применимо лишь для низких частот и для низких напряжений.
С которыми я, увы, дела не имею.
При высоких частотах коммутации суммарные динамические потери на ключевом элементе будут очень большими.
Посему ставят специальные R-L-D-C цепи, называемые снабберами.
Они и принимают на себя удары стихии в виде нескомпенсированных индуктивно емкостных выбросов.

[SmartRed]

Это дело известно со времен первого электронного коммутатора от зажигания автомобиля.
Оно применимо лишь для низких частот и для низких напряжений.
С которыми я, увы, дела не имею.
При высоких частотах коммутации суммарные динамические потери на ключевом элементе будут очень большими.
Посему ставят специальные R-L-D-C цепи, называемые снабберами.
Они и принимают на себя удары стихии в виде нескомпенсированных индуктивно емкостных выбросов.

Да, частоты низкие, килогерц до десяти, в зависимости от задачи, а насчет низких напряжений вы порогячились: сила от двенадцатого класса и выше - типичные задачи силовой электроники.
Рекурперационные снабберы городить сильно сложно, а диссипирующие не просто и дорого (заказные планарные резисторы, куча механики...)
Гораздо проще взять прибор с запасом и ограничить dI/dt.

У ТС кстати, единичные импульсы. Сеять тепло в правильных приборах - то что доктор прописал.

[Прохожий]

Гораздо проще взять прибор с запасом и ограничить dI/dt.

С баяном это не прокатит.
Слишком по-разному элементарные транзисторы будут реагировать на этот хак.

[SmartRed]

С баяном это не прокатит.
Слишком по-разному элементарные транзисторы будут реагировать на этот хак.

Можно сделать оценки.

Берем 24 ключа IRFS3006-7PPbF.
Делаем фронты напряжения и тока по 1 микросекунде.
Импульсная мощность (4000/24)*25/2 = 2.1 кВт
Для двух микросекунд и одиночного импульса имеем динамическое тепловое сопротивление около 2.5е-3 градус на Ватт.
Получаем dT всего 5.3 градуса за переключение.
Даже если будет перекос в динамике на порядок - не смертельно.
Потери проводимости дают dT порядка 12 градусов за 10 mS.

Можно завалить фронты еще сильнее.

[Александр просто]

Можно сделать оценки.

Берем 24 ключа IRFS3006-7PPbF.
Делаем фронты напряжения и тока по 1 микросекунде.
Импульсная мощность (4000/24)*25/2 = 2.1 кВт
Для двух микросекунд и одиночного импульса имеем динамическое тепловое сопротивление около 2.5е-3 градус на Ватт.
Получаем dT всего 5.3 градуса за переключение.
Даже если будет перекос в динамике на порядок - не смертельно.
Потери проводимости дают dT порядка 12 градусов за 10 mS.

Можно завалить фронты еще сильнее.

У меня никак не получается одна микросекунда, 200 получается, вот график нарастания тока в импульсе длительностью 1 миллисекунда, и это при токе всего 1200 ампер. График снят с шунта, включенного вместо нагрузки.

Эскизы прикрепленных изображений