Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Помогите разобраться с драйвером Mosfet )
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
egori4
Имеется драйвер irs2186pbf выходной ток до 4А. Хочется до конца разъяснить, как лучше выполнить его обвязку...
1) можно ли запитывать бутстрепный конденсатор от DC-DC и соответственно выкинуть диод из схемы, через который в классической схеме происходит его зарядка?
Сразу скажу, что вот на этом форуме говорят что нельзя из-за проходной емкости....http://www.microchip.su/showthread.php?t=15964
2) Обязатен ли резистор в цепи затвора и как его считать? по току кз? R=U/Imax=15В/4А= примерно 4 Ом кто что скажет?)
3) Нужна ли в затворе ферритовая бусинка? сама по себе или как дополнение к резистору из п.2
Здесь рассматривается паралельная работа мосфетов и есть про эту самую бусинку....http://www.power-e.ru/2005_01_34.php
4) Нужно ли ставить ограничительный резистор по току на питание драйвера (в случае защелкивания драйвер не сгорит) а также поставить такой же резистор на DC-DC питающий бустрепный конденсатор?
про защелкивание тут http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=88778 и вот тут http://www.avislab.com/blog/ir2101/
интересует там пост "Правильная шотка меж выходной и земляной ножками драйвера от этого должна спасти. " кто что скажет?
5) нужны ли TVS диоды в цепи затвора между Gate и Sourse ?
Схему ориентировочную прикладываю, а дальше надеюсь отредактируем совместно ))))))))))))))
Токи планируются большие 50-150А в фазе. Каждая фаза состоит из 10 транзисторов irfp4668pbf (5 вверху и 5 внизу) каждая пара управляется своим драйвером. Паралельно верхней пятерке Ультрафаст диод + защитный диод....паралельно нижней пятерке тоже самое....Описываю потому что не стал это все разрисовывать и нарисовал просто 2 транзистора управляемых от одного драйвера...Надеюсь понятно изложил ))))
Integrator1983
Цитата
можно ли запитывать бутстрепный конденсатор от DC-DC и соответственно выкинуть диод из схемы, через который в классической схеме происходит его зарядка?

Можно.

Цитата
Сразу скажу, что вот на этом форуме говорят что нельзя из-за проходной емкости....

Бред.

Цитата
Обязатен ли резистор в цепи затвора и как его считать?

Как правило, необходим. Этот резистор определяет ток перезаряда затвора и , соответственно, скорость коммутации ключа. Иногда можно работать на внутреннем сопротивлении драйвера, но чаще - нет. Считать - по допустимой скорости ключа (гуглится по фразе mosfet gate driver Application Notes).

Цитата
Нужна ли в затворе ферритовая бусинка? сама по себе или как дополнение к резистору из п.2

Можно без нее, но иногда лучше с ней. Позволяет задавить ВЧ-колебания в затворе при незначительном снижении скорости перезаряда. Особенно, при параллельном соединении нескольких ключей.

Цитата
4) Нужно ли ставить ограничительный резистор по току на питание драйвера (в случае защелкивания драйвер не сгорит) а также поставить такой же резистор на DC-DC питающий бустрепный конденсатор?


Скорее нет. Если драйвер защелкивается - сгорает ключ, а за ним - и драйвер с вероятностью 99%. Поэтому нужно не допускать защелкивания в принципе - низкоимпедансное питание выходного каскада драйвера (Low-ESR емкость по питанию), правильная (низкоиндуктивная) топология ПП, адекватный резистор в цепи затвора (п.2). Если соблюдать эти требования, то "Правильная шотТка меж выходной и земляной ножками драйвера от этого должна спасти." - лишнее. А резистор можно поставить разве что с целью получения RC-фильтра по питанию - чтобы с драйвера иглы никуда не бегали.

Цитата
5) нужны ли TVS диоды в цепи затвора между Gate и Sourse ?


Скорее нет, чем да. Проще не допускать, чем потом бороться. Но для успокоения и очистки совести не помешают (сам часто ими грешу, особенно - в опытных образцах).
НЕХ
Цитата(egori4 @ Oct 2 2013, 20:52) *
Токи планируются большие 50-150А в фазе. Каждая фаза состоит из 10 транзисторов irfp4668pbf (5 вверху и 5 внизу) каждая пара управляется своим драйвером. Паралельно верхней пятерке Ультрафаст диод + защитный диод....паралельно нижней пятерке тоже самое....Описываю потому что не стал это все разрисовывать и нарисовал просто 2 транзистора управляемых от одного драйвера...Надеюсь понятно изложил ))))

Если драйвер защелкнется (особенно, от открытия диода COM-Vb), то заряды могут подорвать (в прямом смысле) работу !
Поэтому следует использовать драйверы с полной гальванической развязкой - им не страшны залёты ниже питания.
Один драйвер и 5 повторителей на специальных биполярных транзисторах, близко к каждому силовому ключу.
На открытие - за скоростью не рвёмся - 5 Вольт за наносекунду напряжения на фазе уже перебор.
egori4
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...15774&st=15

Тут говорят, что нужен синфазный фильтр после dc-dc, это так?

Если драйверы куплены уже те что написал, лучше отказаться и поставить гальванически развязаные? Кстати какие тогда посоветуете? И если не сложно набросайте схемку с повторителями на биполярных транзисторах и какие там лучше применить? К сожалению я не силен в сильноточной электронике(((( заранее спасибо!)))

Просто наверняка не у меня одного такие вопросы...готовой схемы силового каскада я не нашел на просторах интернета...они конечно есть, но сразу видно что в них не учитены нюансы и в реале им прийдет кирдык((( поэтому хотель бы некую обобщенную схему силовой части и некую рекомендацию по подбору номиналов и компонентов))) если кто-то набросает нечтоподобное, то вери вери биг ему будет!!)) и наверняка не только от меня!)
Integrator1983
Цитата
Поэтому следует использовать драйверы с полной гальванической развязкой - им не страшны залёты ниже питания.


Защелкивание - свойство выходного каскада микросхемы драйвера. Т.е., если в драйвере хоть с полной, хоть с неполной гальванической развязкой присутствует буферная МСх - ее защелкнуть можно (хотя бы на паразитах ПП). Если только трансформатор с форсирующим транзистором - соответственно, нет.

Цитата
Тут говорят, что нужен синфазный фильтр после dc-dc, это так?


Полезно. Иногда и по входу управления синфазный фильтр приходится ставить (я иногда ставлю 100пФ+DLW31+100пФ) - хорошая весчь.

Цитата
готовой схемы силового каскада я не нашел на просторах интернета...


Силовой каскад - понятие очень шировое. Вам светодиод запитать или ускоритель частиц?
egori4
Нарисуйте пожалуйста этот фильтр) он на выходе dc-dc стоит? Мне BLDC питать...Uпит до 180в наверно...кстати реально это реализовать, если мосфеты 200в?
Integrator1983
Цитата
Нарисуйте пожалуйста этот фильтр

Так эта... Любая картинка из гугля по "common mode filter" пойдеть. Типа такого:



Цитата
Uпит до 180в наверно...кстати реально это реализовать, если мосфеты 200в


Скорее всего, никак. Вернее можно, но сложно. Проще ключи на более высокое напряжение взять.
egori4
А какое напряжение для них нормально будет? Мне проще ток увеличить...за картинку спс большое)

Сейчас напишу что к чему...

1) левый- тот что на нем верхний это между sourse и gate прямо на ножках мосфета нижнего. Тот что под ним, это между sourse мосфета и самим питанием(источник instek 3610)
2) посредине- тот что на нем верхний это тоже на этом самом мосфете. Тот что ниже это на нижнем конце нагрузки, верхним она на питании сидит соответственно.
3) правый- на нем sourse- gate верхнего ключа, нагрузка при этом между средней точкой моста и землей.

Питание во всех случаях 19.7 в, нагрузка резистор 200 ом. В затворах только бусинка без резистора.

В 1 клетке 500 ns по горизонтали, 10в по вертикали. Драйвера irs2186, ключи irfp4668pbf.

Я так понимаю, что открытие долгое тут в итоге?
НЕХ
Цитата(Integrator1983 @ Oct 3 2013, 09:04) *
Защелкивание - свойство выходного каскада микросхемы драйвера. Т.е., если в драйвере хоть с полной, хоть с неполной гальванической развязкой присутствует буферная МСх - ее защелкнуть можно (хотя бы на паразитах ПП).

Типовая гибель драйвера - превышение напряжения питания летающей части от отсутствия резистора, последовательно с бутстрепным диодом, или резистора и диода по минусу верхней части драйвера.
Как раз последнее очень поможет защелкиванию выхода токами затвора.
Если на сотню-другую наносекунд открывается диод COM-Vb, то заряд накапливается в кармане летающей части (она изолирована р-п переходом, а не диэлектриком).
Подача высокого напряжения после этого обернётся катастрофой.
egori4
Питание конечно хорошобы наверно от аккумулятора взять, это видно что здесь его колбасит((( но такой возможности нет.

Резистор и диод по минусу верхней части----- это D1-R3 в самой верхней схеме?
НЕХ
Цитата(egori4 @ Oct 3 2013, 10:05) *
Резистор и диод по минусу верхней части----- это D1-R3 в самой верхней схеме?

Да, это они.

Драйвера делают AD, Silabs, Infineon...

Тестировать свои поделки надо не на резистор, а на индуктивную нагрузку.

картинки сжимать надо - не шедевр, а место занимают десятка более приличных.
egori4
С телефона пишу, поэтому со сжатием картинок гемор. В принципе я так понял, что и эти драйвера сгодятся? Естественно от логической части их оптроном отвяжу...

R3 какого номинала мощности туда ставить, посоветуйте...

R4,R5 нужны или лишние они там?

У DLW31 есть аналог какой, смотрю их в продаже сложно найти....
Herz
Цитата(egori4 @ Oct 3 2013, 09:38) *
С телефона пишу, поэтому со сжатием картинок гемор.


И всё же постарайтесь перезалить, когда доберётесь до компьютера. Если они вообще ещё нужны будут.
egori4
Да конечно....перезалью
_Pasha
Предлагаю книжечку так, не напрягаясь, полистать sm.gif
egori4
Цитата(_Pasha @ Oct 3 2013, 13:44) *
Предлагаю книжечку так, не напрягаясь, полистать sm.gif

Та что апноуты IRF ?
_Pasha
Да, там старенькие AN/DT/TP
egori4
В основном я это все видел...ответов на мои вопросы в явном виде не нашел....В жизни все равно все знать не возможно....Я в одних темах разбираюсь, кто-то в других. В данном случае не хочется ставить перед собой задачу стать специалистом в силовой электронике. Я прекрасно понимаю, что в этом вопросе очень много подводных камней, несмотря на кажущуюся простоту схем, поэтому и спрашиваю на этом и на других форумах. Силовая техника ошибок не прощает, и бегать в магазин за пачками драйверов и транзюков, диодов у меня нет возможности. А чтобы нормально провести опыты, надо хотя бы от какой-то схемы отталкиваться и дальше ее обкатывать уже...Вот я и пытаюсь выяснить начальную схему хотя бы...потому-что в даташите на драйвер схема реально НЕ РАБОЧАЯ!

Вот например из апноутов их беру картинку и чего? в моем случае бустрепный кондер заряжается по другому...резистор по сути как понимаю так и вообще не нужен, поскольку заряд протекает по другому. А в остальных схемах так и вообще нет ни диода этого ни резистора и чего дальше? А что-то типа TVS диодов в затворах так и вообще нигде там не видел. Так же как и упоминаний о том что паралельно транзисторам надо ставить защитные диоды ( я не шотки и не ультрафасты имею в виду это само собой...) ни одной схемы или упоминания о том что можно запитать верхний каскад от отдельного гальванически развязаного источника...в одних схемах они рисуют пару элементов, в других других пару...но нет ни одной реально законченой схемы)))) Наверно там можно почерпнуть полезные вещи, но только в том случае если уже реально шаришь в этом...
egori4
Цитата(Integrator1983 @ Oct 3 2013, 00:11) *
Скорее нет. Если драйвер защелкивается - сгорает ключ, а за ним - и драйвер с вероятностью 99%. Поэтому нужно не допускать защелкивания в принципе - низкоимпедансное питание выходного каскада драйвера (Low-ESR емкость по питанию), правильная (низкоиндуктивная) топология ПП, адекватный резистор в цепи затвора (п.2). Если соблюдать эти требования, то "Правильная шотТка меж выходной и земляной ножками драйвера от этого должна спасти." - лишнее. А резистор можно поставить разве что с целью получения RC-фильтра по питанию - чтобы с драйвера иглы никуда не бегали.

Если честно не очень согласен с этим...например IRFP4668PbF в импульсе держит очень приличный ток, поэтому если драйвер оставит его открытым и пойдет сквозняк, есть вариант что сработает защита по току, также если посидеть подумать скорей всего можно считывать напряжение в средней точке и перед открытием второго в паре транзистора проверять это самое состояние, а чтобы не было тормозов, попросту завести на логику ПЛИС, с которой идет управление ключами и шим.
Integrator1983
Цитата
если драйвер оставит его открытым и пойдет сквозняк, есть вариант что сработает защита по току


Сработает. И что? Ключ кто закрывать будет?
egori4
Цитата(Integrator1983 @ Oct 3 2013, 23:38) *
Сработает. И что? Ключ кто закрывать будет?

питание на драйвера пересбросить и все...а вообще естественно надо избежать этого....но надо и предусмотреть что такое возможно, просто в первом случае надо пересбрасывать питание и например увеличить номинал резистора в затворе. А во втором случае надо идти и покупать замену, а потом все тоже самое проделывать.

В конечном варианте конечно никакие защелкивания не допустимы...но и сделать с первого раза этот самый конечный вариант врядли получится, разве что затягивать переключения, делать все с большим запасом.

Сейчас речь идет по сути об опытном образце, но его желательно максимально приблизить к конечному! И в первую очередь надо определиться со схемой и номиналами элементов. Следующем этапом продумать как это все расположить с учетом минимизации паразитных вещей и возможности хорошо отводить тепло при этом. Затем изготовить и подгонять под требуемые результаты. Вообще есть на форуме человек который реально использовал подобные драйвера в реальных схемах работы на индуктивную нагрузку с большими токами? Очень хочется глянуть на схемотехнику....

Вот то что ссылкой давал http://www.avislab.com/blog/ir2101/
Еще бы если б автор еще и описал почему так происходит и рекомендации по подбору элементов, то вообще супер было бы...
К примеру R1, R2 берем не меньше чем способен дать тока драйвер R=Uпит/Iмакс. драйвера. Но и не больше....чтобы не было слишком резкого dI/dt которое повлечет за собой....
Также если его взять слишком большим, то при большом dU/dt возрастает вероятность самопроизвольного открытия транзистора.
Конденсатор бустрепный расчитываем так-то так-то (взято из апноута IRF) если взять с запасом -ничего страшного (в случае питания от Dc-dc), т.е. смело ставьте например 50 мкф и можете не заморачиваться с расчетами.
Диод применяйте ультрафаст, потому что ......
ну и т.д.

Ну и по расположению элементов небольшие рекомендации...типа если ставите бусинку то максимально близко к затвору, не забудьте разнести земли ....и т.д. Если человек в этом всем разбирается и имел практической опыт реализации всего что пишет- ни чего сложного нет в том чтобы расписать такие вещи.
НЕХ
Цитата(egori4 @ Oct 3 2013, 21:36) *
хотя бы...потому-что в даташите на драйвер схема реально НЕ РАБОЧАЯ!

...резистор по сути как понимаю так и вообще не нужен, поскольку заряд протекает по другому. А в остальных схемах так и вообще нет ни диода этого ни резистора и чего дальше?

Вы вообще не вникли в предназначение этого резистора !
рано вам ещё в силу лезть...
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-6076.pdf

Цитата(egori4 @ Oct 4 2013, 00:19) *
Очень хочется глянуть на схемотехнику....

http://fotkidepo.ru/?id=photo:872475
http://fotkidepo.ru/?id=photo:850057

Цитата(egori4 @ Oct 4 2013, 00:19) *
Также если его взять слишком большим, то при большом dU/dt возрастает вероятность самопроизвольного открытия транзистора.

беда приходит не от этого...

Цитата(egori4 @ Oct 4 2013, 00:19) *
...ни чего сложного нет в том чтобы расписать такие вещи.

только пока никому не удавалось...
egori4
За документ спасибо! сейчас спать уже пойду, завтра повникаю...
Схемотехника, не в смысле фотки как выглядит плата, а принципиальные схемы...

А вообще было бы супер сказать на словах по человечески, чтобы понятно было и покрепить это все фактами)))) например таким документом, приктаческой реализацией, осцилограммами и т.п. )))))
egori4
Смотрю...столько тем с этим вопросом...Почему бы один раз не помощь и не выложить пояснения...
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...112535&st=0
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...110443&st=0
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=112535
И на других форумах тоже...
egori4
В общем, как я понял...При работе полумоста на индуктивную нагрузку, при закрытие верхнего транзистора, ток из-за индуктивности продолжает течь через диод нижнего ключа, при этом получается, что точка между двумя транзисторамит (в дальшейшем точка выхода на фазу) имеет потенциал ниже земли и при этом если отсутствует резистор R3 в самой первой схеме этой темы, то напряжение на ножке Vs становиться ниже напряжения на ножке Com драйвера микросхемы. Этому способствует также паразитная индуктивность между транзисторами. При этом в зависимости от разницы этого напряжения возникают последствия. Таким образом R3 обязателен для "развязки" точки между точкой выхода на фазу и ножки Vs, а наличие диода D1 примерно гарантирует, что напряжение на Vs не будет ниже Com на величину напряжения падения на диоде D1. Таким образом с одной стороны желатьльно поставить R3 номиналом побольше, чтобы уменьшить ток через него при опускании точки выхода на фазу ниже нуля, а с другой стороны надо понимать, что через него течет также ток при закрытии верхнего транзистора при разрядке паразитных емкостей, и чем больше номинал R3, тем медленней будет закрытие транзистора!!!!!
Это мое личное понимание вопроса.
_Pasha
Я не обратил внимания на то, что токи у Вас 50-150 ампер. Это автоматически означает, что использовать полумостовые драйвера на технологии IR нежелательно, потому что опто* рулят.
egori4
Цитата(_Pasha @ Oct 5 2013, 16:18) *
Я не обратил внимания на то, что токи у Вас 50-150 ампер. Это автоматически означает, что использовать полумостовые драйвера на технологии IR нежелательно, потому что опто* рулят.

А какие опто посоветуете?
И такой вопрос -на каждый mosfet свой оптодрайвер ставить надо, или можно на выходе с оптодрайвера некий усилитель по току собрать и паралельно запитать несколько mosfet?
Plain
Не опто- тоже вариант:

http://www.silabs.com/products/power/isola...technology.aspx
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.