Генерация временной задержки, (задержка включения MOSFETа) Опции

[НЕХ]

Попался в руки блок питания на 1300 ватт, резонансный полумост на 4 транзисторах, 2 в параллель. На холостом ходу 320 кГц, на полной нагрузке - 120 кГц. Драйвера выполнены в формате микросборки с применением бескорпусных чипов, залитых компаундом, с огромными кристаллами. Видимо, в Китае кремниевые фабрики готовы на любую халтуру - регулировка модулей приводила к напайке резисторов 0805 в 3 этажа. Эти акробатические усилия, похоже, недостаточны - горят БП синим пламенем.
Модуль состоит из генератора, двух трансформаторов и двух оконечных драйверов MOSFET. Трансформаторы передают энергию питания и моменты переключения. Задержка включения 500 нс, выключение - максимально быстро. Питание : 10-15 вольт.
На чём можно изящно решить задачу задержки фронта ?

Сообщение отредактировал НЕХ - Oct 10 2010, 12:29

[_Pasha]

Попался патент. Думаю интересный, короткий и по теме.

Спасибо. Интересно даже не только для ZVS

[НЕХ]

Автор предлагал его для active clamp и не задумывался, что такой подход к управлению MOSFET поможет спасти транзистор от вреда паразитных структур в его составе.

[НЕХ]

Публикую схемотехническое решение адаптивного драйвера MOSFET, сберегающего ключи от вреда паразитного диода
ZVS MOSFET DRIVER for RESONANT and PHASE-SHIFT TOPOLOGY
MOSFET DRIVER :


включение транзистора на fotkidepo.ru:



Для любителей низковольтных BUCK топологий - глубокое исследование тонких моментов (которые всплывали в этой теме)
http://www.tesisenred.net/bitstream/handle....pdf?sequence=1

Сообщение отредактировал НЕХ - Mar 24 2012, 18:13

[_Pasha]

Спасибо!
Экспериментов с выходом ключа из насыщения не проводили?

Сообщение отредактировал _Pasha - Mar 26 2012, 04:17

[НЕХ]

Многократно проводил...
но резистор, параллельный IRLML5103 или отсутствовал или был с мозгами...(CD4093 было достаточно)
Результат работы схемы с простым решением -


отработка короткого замыкания на fotkidepo.ru:

Ток нарастает плавно до 150 Ампер.
Характерен всплеск напряжения на затворе, вызванный ёмкостью сток-затвор и индуктивностью истока - применение диода с затвора на плюс питания драйвера снижает индуцированное напряжение затвор-исток и всплеск тока транзистора.
Вариант драйвера без "лишних деталей" состоит из :
2 сборки диодов ВАТ54S, 3 транзисторов в SOT23, стабилитрона, 2 резисторов, 1 конденсатора и диод на сток, BYV26C, например.

Сообщение отредактировал НЕХ - Mar 26 2012, 07:31

[НЕХ]

Вот уж год прошел...
И намедни нашлось первое упоминание адаптивного драйвера ! 1981 год.
http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/24..._16_6_333_0.pdf

Эра биполярных транзисторов ещё впереди - ждём первенца от Fairchild.

Для mosfet применял такое решение -
ADAPTIVE ZVS DESAT OVER-CURRENT PROTECTED MOSFET DRIVER


Позднее его модернизировал - заставил срабатывать раньше, чтоб нелинейность ёмкости сток-исток не вмешивалась в работу, и добавил небольшое отрицательное смещение для управления затвором - меньше сказывается паразитная индуктивность цепи истока при прерывании тока.


Сообщение отредактировал НЕХ - Mar 27 2013, 15:45

[НЕХ]

Внутренние диоды MOSFET не перестают удивлять - Coping with Poor Dynamic Performance of Super-Junction MOSFET Body Diodes
https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejji.../2_183/_article
теперь и forward recovery не устраивает...
может дело в паразитных индуктивностях корпуса ?

и ещё одна пища для размышлений на картинке

Сообщение отредактировал НЕХ - Aug 12 2013, 08:46

Эскизы прикрепленных изображений

 

[НЕХ]

и почему же никто не захотел глумиться над картинкой ? все силы забрал PowerInt ?

вот в RC-IGBT та же песня - электроны мешают дыркам работать в диоде
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon+-+IG...13a6ec9c25f6017

[Integrator1983]

и почему же никто не захотел глумиться над картинкой ?

И в чем должно состоять глумление?

вот в RC-IGBT та же песня - электроны мешают дыркам работать в диоде

Где-то в соседней теме Вы призывали избавиться от полевиков и и применить IGBT - По мне, в IGBT причин возникновения всяких глубоких проблем как минимум не меньше, чем в MOSFET (скорее, даже больше).



Так получилось, что первым моим источником был полный мост на 1,5kW с PFC, который, неожиданно для меня, получился похожим на Phase-Shift Full Bridge (во всяком случае, ZVS держал практически во всем диапазоне нагрузки) . Собрано было это чудо на новейших в то время IRFP460 (пожечь которые пришлось, конечно). И даже работало надежно - несмотря на все недостатки ключей. Если бы тогда довелось прочитать эту тему - забил бы на силовую немедленно и навсегда.

[НЕХ]

Картинки из последних постов всё таки оптимистические -
подача положительного напряжения на затвор способствует рекомбинации медлительных дырок и накоплению злобного заряда.
но вот с выходной ёмкость SJ MOSFET пока неполное понимание у меня -
когда транзистор выключаю = она хорошо работает как снаббер, затягивается фронт напряжения на стоке, но
когда на стоке закрытого транзистора напряжение резко уменьшается на осциллограмме не замечаю выходной ёмкости ключа... плавности нет.
может смотрю не туда...

[НЕХ]

и где тут S-образность ?
от корпуса - 5 мм, тут же снаббер 1000 пФ 2 кВ NP0.

закрытие SJ MOSFET STW88N65M5 на 10 Амперах на fotkidepo.ru:


момент включения на 15 Амперах - заброс в минус = 50 Вольт ! на fotkidepo.ru:


колебания напряжения на затворе - это фактически игра индуктивности истока.
но горе тому, кто ставит трансил прямо на выводы транзистора !

Сообщение отредактировал НЕХ - Aug 19 2013, 20:15

[НЕХ]

Всё таки некоторые открытия возможны...
Суть опыта - параллельно работающей стойке (коммутируемый ток около 17 Ампер) подключаю снаббер МКР 1000 пФ и токоизмерительный резистор 0,22 Ома
snubber 1000pF:


А теперь вместо ёмкости подключаю MOSFET STW88N65M5 с перемычкой затвор-исток
off :


on :


желтый канал - 4,5 Ампера на клетку, снабберный транзистор чуть тёплый.

Вот такие ZVS-пироги !
Снаббер односторонний, заряд перемещается из структуры когда напряжение на стоке давно равно 0 !

Так что диод - НЕ лишний, с ним гораздо спокойнее...
gate voltage with diode on source-drain :


Сообщение отредактировал НЕХ - Aug 20 2013, 13:20

[thickman]

Суть опыта - параллельно работающей стойке..

Стойка моста, или сток-исток ключа?
Интересный результат. HEX, спасибо за идею!




Только что опробовал, в качестве нелинейного снаббера STB42N65M5. Шикарно. Казалось бы идея на поверхности, останавливала косность мышления, на первый взгляд два ключа параллельно, по выходной ёмкости. Ан нет. Дмитрий, такого оптимального выключения при ZVS я ещё не видел, поздравляю!
Корпус D2PAK на соплях, греется прилично, но выделяемая мощность, ориентировочно, менее ватта.

Сообщение отредактировал thickman - Aug 20 2013, 16:39

[НЕХ]

а мне-то даже взгрустнулось...
думал, включение при ZVS без потерь -
а транзистор-пустышка ещё 350 нс выдавал 4,5 Ампера, выводя накопившийся заряд через контрольный резистор и открытый силовой ключ.
при этом у него на стоке был +
похоже, что ещё 100 нс можно было не переживать, что начнёт проводить body-диод...
а то, что на стоке отрицательное напряжение - это обман.
интересно будет повторить это с новыми 4-выводными ключами, исключающими индуктивность цепи истока.

Сообщение отредактировал НЕХ - Aug 20 2013, 18:46

[Integrator1983]

Только что опробовал, в качестве нелинейного снаббера STB42N65M5. Шикарно. Казалось бы идея на поверхности, останавливала косность мышления,

Тут уже несколько раз всплывала идея использования медленного диода в качестве снаббера. Это не одного поля идеи?