По цене и параметрам IPB65R190CFD похож. Спасибо за подсказку


Так не с потолка эти транзисторы выбрал Для самопроверки тогда сравню новые IPB65R190CFD и используемые STB16N65M5

Сопротивление стока при 150гр примерно одинаково 0.45 / 0.49
Полный заряд затвора много больше 68 / 31, но это скажется на пару милиампер тока потребления
Заряд емкости Миллера 37 / 8, тут тоже хуже
Заряд затвора 12 / 12
Емкость затвора 1850 / 1250
Эквивалентная емкость Миллера 70 / 30

И вот объясните мне, почему нужно выбирать транзистор, где энергия емкости и сама емкость Миллера много выше?

Да, и напряжение плато у обоих примерно 6 вольт

А Reverse recovery charge не знаю как сравнить, там условия испытаний разные. Но у первого приведено 0.5 микрокулон, а у моего транзистора суммарно 7.5нанокулон, то есть разница на порядки

В схеме у Вас указаны несколько другие ключи. STB16N65M5 - это те из пары подходящих у ST, о которых я говорил. Хотя, Reverse recovery charge 3.5 uC - тоже не очень.



Такого даже у SicFET'ов нет. Это ST буквы u и n путают. 3.5 - 4uC.


Для примера, сравним FCH150N65F(FRFET от Fairchild) и STB16N65M5 (MDmesh V).

Для FCH150N65F Сgd/Cgs = 0.77/2810 = 0.000274.
Для STB16N65M5 Сgd/Cgs = 3/1250 = 0.0024.
Gate threshold voltage - одинаковые. Кто откроется раньше при высоких dU/dt?

Reverse recovery time/Reverse recovery charge для FCH150N65F 123ns/597nC.
Reverse recovery time/Reverse recovery charge для STB16N65M5 300ns/3500nC.

Хотя, повторюсь, STB16N65M5 - один из лучших у ST.

Да, хоть идеальные ключи ставьте. Форма напряжения не изменится. А вот, если поставить небольшую индуктивность последовательно с нагрузкой, то выброс уйдет.
Схема сейчас работает на частоте около резонанса и переход тока через 0 проходит во время dead-time. добавление индуктивности сместит резонанс вниз. Система перейдет в область индуктивной нагрузки и картинки сильно изменятся.

Мое упущение
У приведенного FCH150N65F емкость затвора почти 3н, а полный заряд затвора в 3 раза выше. Если нынешний транзистор открывается по осциллограмме за 0.5мкс, то этот будет 1.5мкс... Многовато. Собственно и выбирал транзистор с минимальным зарядом затвора, чтобы его ирка тянула. Как оказалось выбрал правильно выбрал один из "лучших". Суть уяснил, закажу для проб и других транзисторов, более "тяжелых", для опыта


Не совсем верно. Специально обратил внимание, что таких "проходов" через 0 всего несколько штук из десятков тысяч тактов, то есть подавляющее большинство в дед-тайм не попадают. Причину появлению одиночных импульсов связываю с нестабильностью разряда, который постоянно меняет фазу в LC контуре. Например, при чистом резонансе на выходе будет подобие синусоиды. А при поджиге эта синусоида в каждом периоде в произвольном месте может "надломиться" и пойти под другим углом. Напряжение на выходе "пляшет", поэтому дроссель отдает ток за разное время и при очередном переключении транзисторов предугадать какой ток идет через дроссель невозможно - он каждый раз разный. Добавление дросселя на выходе эти "пляски" не особо уменьшит, ИМХО, и проблема останется. Почему так уверен? Пробовал уводить частоту дальше от резонанса и поднимать напряжение питания транзисторов

А при адаптивной паузе, разве нужны городушки с быстрым диодом? Даже для серии М5 такой байпас вроде никчему.

Адаптивная пауза автору не поможет - нагрузка может притворяться ёмкостью.
А дополнительный последовательный дроссель совместно с большим током намагничивания (зазором в магнитопроводе) смогут облегчить жизнь ключей

Картинки понятные и приятные. Поясню по 2 картинке.
- После закрытия верхнего ключа все ключи разомкнулись и индуктивный ток в цепи нагрузки (резонансно) перебрасывает напряжение на ключах так, что открывает диод нижнего транзистора (первый синий спад на рис 2).
- Затем ток заканчивается и заряженные емкости толкают в нагрузку ток протиположного знака, что приводит к перебросу напряжения на ключах (резонансно) до открытия диода верхнего ключа (первый синий фронт на рис 2).
- Тут заканчивается мертвое время у ИР2153 и она отпирает нижний транзистор (жесткое включение) (второй синий спад на рис 2). Спад резкий. Сопровождается заметной "полкой" на затворе нижнего (желтый фронт рис 2).

Выводы:
- Не хватает индуктивного тока для удержания потенциала полумоста после переключения. а) Великовато мертвое время. б) Не та расстройка в рагрузке.
а) Примените ИР21531, у нее 0,6мкс против 1,2мкс у ИР2153.
б) Сделайте индуктивную расстройку в нагрузке. Если никак, то поставьте дроссель компенсации параллельно нагрузке.

Что настораживает, так это несимметрия синией картинки на рис 1 и рис 2. Будто у Вас есть постоянный ток в нагрузке или несимметрия управления.
И еще при переходе от рис 1 к рис 2 явно меняется характер нагрузки (индуктивность-емкость).

там нестационарный процесс, индуктивность может в произвольный момент времени прыгать с активной нагрузки(дуга), на емкость контура.



Поясните свою мысль подробнее, НЕХ. Где конкретно этот дроссель, по вашему мнению, должен стоять?

Мне вот кажется, что если пытаться решить эту задачу серьезно, то без контроля состояния контура и соотв. защит все это будут только танцы с бубном, более или менее успешные.

дроссель как в LLC преобразователях.
или заложен в конструкцию выходного трансформатора или между полумостом и трансформатором.

Дроссель ставится последовательно с нагрузкой, и, в сочетании с выходной емкостью ключей, приведет от жесткого переключения к квазирезонасному

так НЕТ трансформатора, посмотрите мои посты выше. где я разбирался с нагрузкой


он вообще, черт знает к чему приведет, там кроме последовадовательного контура окажется еще и параллельный. И будет при этом зажигаться дуга так и вовсе вопрос.

Эти импульсы могут быть и БУДУТ и при 0.6мкс и 0.1мкс дедтайма. Осциллограмму привел лишь для поддержки моих рассуждений, о том, что сдвиг фазы между током и напряжением непостоянен. И какие корректирующие цепочки тут не ставь, а результат будет один - хаотичное изменение фазы

Добавлю, что эти осциллограммы взяты выборочно. В других местах сдвиг между импульсом и открытием транзистора есть. К тому же в схеме стоит резистор 10 ом на заряд, чего не будет в реальном устройстве, соответственно сдвиг там будет больше и дедтайм нужен будет больше


А я про что? Дуга настолько расстраивает LC контур, что характер его поведения то индуктивный, то активный, то емкостной


На словах красиво, а на деле не понял. Как дроссель на входе "доберется" до транзисторов со своим квазирезонансом, если на его пути еще конденсатор и дроссель резонансного контура?



Поразмыслил еще. А мне он зачем в принципе? У меня дроссель в насыщение не входит. А ненасыщающийся дроссель ставиться, как предохранительный клапан, чтобы транзисторы не полетели до срабатывания защиты, если насытится основной. И для обеспечения ЭМС порой

И, господа, мы уходим в область, которая в принципе неинтересна и не нужна. Объясню почему. Да, имеем дело с дугой, которая с выходным LC контуром творит чудеса. Да, имеем, что сдвиг фаз может быть таков, что нагрузка аки активная, индуктивная или емкостная и все это за доли секунды. Но транзисторам то от этого что? Они подключены в первую очередь к ДРОССЕЛЮ и единственное требование к нему - не насыщаться. То есть на транзисторы ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯХ приходится нагрузка чисто индуктивная, где царит один закон по большому счету - ток мгновенно измениться не может. И все. А дуга влияет только на направление тока в дросселе. Крутится у нас фаза и транзистор может включиться/выключиться когда ток возвращается в источник, или наоборот потребляется от него, а то и вовсе при нулевом токе переключаются. Если крутнуть до старта топика, то у меня был вопрос что за ... и что с ней делать. Разобрались - банально у драйвера не хватает сил управлять всей этой системой. И без разницы куда течет ток в дросселе - транзисторы должны переключаться при любом раскладе и влияние дуги тут в общем то ни при чем, пока дроссель нормально дышит

Вы бы привели схему полностью. Ведь фоток вам не жалко..
Я уже лет 8 работаю с Ir2153 не для балластов, и знаю как они работают. В основном все проблемы с подключением нагрузки.

Не могу по понятным причинам - я этим на хлеб зарабатываю. На выходе кроме дросселя и емкости ничего нет сейчас. Электроды подключены проводами длиной около 1м. Провода к электродам идут вместе, но не перевиты, потому что в реальном устройстве будет точно так же. Да и суть топика не в "помогите, чтобы заработало", а в "помогите понять". Эта могла быть бага самой ирки. Что кстати до конца не исключено еще - мне надо три луча подключить, чтобы видеть сигнал с выхода, на затворе и на стоке, и тогда можно будет понять что да как. Но это уже следующий шаг, когда выход ирки умощню

IRS27951 мощнее выход

Поскольку схемы нет, то и обсуждать нечего.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Доберется легко. Ток-то переменный. Но проще, наверное, по первичной стороне с дросселем играться.

Приведите, плиз, еще схемку, где вместо транзисторов идеальный ключ с идеальным антипараллельным диодом. Чиобы старттопик понял, что не в IR2153 дело, а в большом deat-time и в нагрузке.
Кстати, у IR27951 пауза адаптивная.

У нее заточка под другое. Был бы смысл заморочиться, если бы выход на 2А был, а так шило на мыло менять


Эээ, что еще то надо? Не показан только источник напряжения 400В да LC контур на выходе


Как с ним играться?


Ставил IR21531, которая в загашнике была - принципиально ничего не изменилось. Только транзисторы сильнее разогреваются в критических режимах


Как обещал, переделал схему. BISS транзисторы в пути, поэтому играюсь пока с тем, что есть.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла

Переделал один раз схему - в целом нормально работает. Но по осцилограмме было видно отрицательные напряжения на затворе. Раньше с ними боролся BAV99 диод (см первое сообщение), а сейчас никто не борется. Стал беспокоиться за жизнь PNP транзистора, потому что легко превысить максимальное напряжение эммитер-база. Переделал еще раз схему, добавив стабилитрон, пытаясь убить двух зайцев - убрать отрицательный выброс и ограничить всплески напряжения на затворе, если такие есть. Развел вроде более менее корректно - все токи идут в одну точку. Но все равно стабилитрон надо переносить прямо к транзистору, потому что в этом месте он делает вот такую "пользу" (фото "без стабилитрона" и "со стабилитроном")
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла

Собственно напряжения на дуге снял. Сначала поджиг (пик-пик более 2кВ), дальше пробой, при этом там чуть ли не КЗ получается (пик-пик ~200В), в в кадр не попал выход на стабильный режим (пик-пик ~800В)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Конденсатор C18, на схеме из первого поста. При использовании одного транзистора в плече ёмкость желательна не меньше 0,22 мкФ и при использовании двух транзисторов не менее 0,47 мкФ. Мелочь, но влияет на работу IR.

Возможно. Но в большей степени это зависит от заряда затвора, а не от усиливающего каскада

Обещал отписаться

Приехали платы и BISS транзисторы

Картинка в рабочем режиме. Причем без разницы, стоят BC807 или PBSS5350T, картинка ни качественно ни количественно не меняется
На затворе
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На стоке
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Самый худший импульс с PBSS5350T на затворе
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Самый худший импульс с BC807-40 на затворе
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На стоке
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Возбуд при открытии транзистора могу объяснить только кривоватой разводкой (хотя как тут ровнее развести...) и, что наиболее вероятно, просто наводками на щуп. Аккумуляторного осциллографа нет, чтобы это проверить. На стоке все достаточно чисто. Если посмотреть осциллограмму худших импульсов на затворе, то видно, что при открытии верхнего транзистора, есть всплеск, но даже в пике он не доходит до напряжения плато Миллера. Можно считать проблему сквозных токов решенной. Эксперимент показал, что в BISS транзисторах нет необходимости. Как в рекламе, если не видно разницы...

Так каков же итоговый вывод? В чём Вы видите решение проблемы? В разводке?

проблема с выбором транзисторов для преобразователей работающих в режиме ZVS давно известна и статей на эту тему не один десяток. M5 точно не лучший выбор для данного преобразователя и если их использовать, то лучше исключить внутренний диод с помощью диода Шоттки и внешнего диода (можно и SiC применить). Вот выбросы на затворе однозначно из-за паразитных ёмкостей в транзисторе при высоком значении dv/dt, т. к. видно, что дуговом разряде очень много нестационарных процессов. Остаётся добавить снабберы и проблема, скорее всего, пропадёт.

какие уровни и какое выходное сопротивление кскада работающего на драйвер?
При 47 Ом в эмиттере, какой-то разницы ожидать и не стоило.

Если вернуться к стартовому сообщению, то и разводка и схема. Но все это естественно относится ТОЛЬКО к моему случаю - был бы на выходе трансформатор (статичная нагрузка), то и проблемы бы не было


Выше мне так и не смогли внятно объяснить в цифрах, чем такие транзисторы лучше выбранного мной. Зато ценник, при нынешнем курсе, на новомодные транзисторы просто конский


C, RC, RCD снабберы не помогают. Точнее помогают при поджиге, но при переходе в стационарный режим превращаются в нехилую грелку или сами или греют транзисторы


Не понял вопрос. А по поводу 47 Ом - резистор стоит на открытие полевого транзистора, а при закрытии этот резистор шунтируется диодом

Это не совсем правильно. Для биполярных ключей такая техника годилась, а ёмкость затвора полевых нужно, по возможности, и заряжать быстро, и разряжать.

Не совсем. В моем случае уменьшение этого сопротивления влечет за собой:
1. Уменьшение времени переключения -> Увеличение dV/dt -> увеличение влияния эффекта Миллера, а весь топик именно с ним и боремся.
2. Уменьшение сопротивления уменьшает стойкость IRки к защелкиванию.
3. При более быстрых фронтах растет число высших гармоник, что очень пагубно сказывается на ЭМС и стойкости самой системы управления к этим гармоникам
Последние два пункта ключевые. Но в случае IRки, где драйвер сам имеет сопротивление десятки-сотни Ом, резистор исключительно от защелкивания стоит

В импульсных блоках питания не стремятся переключать транзисторы мгновенно (исключение резонансные ИБП, но там другая кухня). Я еще ни одного блока питания не встречал, чтобы там не стоял резистор или что-то другое для затягивания фронта. Начиная от адаптеров на пару десятков Ватт и заканчивая трехфазными инверторами на десятки киловатт. Даже на материнских платах и видеокартах многофазные контроллеры с драйверами и те с подобными резисторами стоят, а там частоты порой не чета сетевым блокам питания

Если в стоке транзистора нагрузка индуктивная, тогда имеет смысл затягивать фронт включения.

При чем здесь тип нагрузки? С другой нагрузкой не надо что ли?

Нет, не надо. Сомневающимся хорошо бы повторить основы теории цепей.

Заявление прозвучало очень обще, почему и переспросил. С активной нагрузкой или вообще без нагрузки будут те же проблемы с эффектом Миллера, сквозными токами и, как следствие, повышенным уровнем помех от устройства. Поэтому фронт затягивают не для "нагрузки", а для обеспечения правильной работы транзисторов и снижения уровня гармоник при переключениях

dimm.electron, исходя из ваших слов затягивание фронта справедливо в любом случае, так как это уменьшает влияние эффекта Миллера и уровень помех. Неплохо для начала. Что вы вкладываете в термин "правильная работа транзистора"? Когда ощутимо проявляется эффект Миллера?
И хотелось бы выяснить какой сделать правильный режим работы транзистора, когда в стоке транзистора резистор или трансформатор или индуктивность или смесь из этих величин + паразитная ёмкость.

Это слишком общие вопросы и если бы было все так просто, то не было бы столько проблем с проектированием импульсных преобразователей и столько их разновидностей

Правильная работа транзистора? Да все подряд, но в первую очередь это то, что закладывает проектировщик. Ведь только проектировщик знает какие требования предъявляются к преобразователю. У одного насыщающийся трансформатор - это ни-ни, а у кого то принцип работы преобразователя на этом основан (электронные трансформаторы). У одного огромный снаббер с диодами, многоваттными резисторами и тд, а у другого маленькая емкость на 1н и все. Поэтому Вы задаете настолько общие вопросы, по которым лекции и лекции читаются. Это тоже самое, что Ваше "повторить основы теории цепей"

Поэтому "правильная работа транзистора" вещь сугубо индивидуальная. Например, мой случай и если взять стартовую схему. Все работает, проблемы только при запуске. У меня, у импортных источников проблемы одни и те же. Только импортные производители забили на это (или не знали) и сказали, что транзисторы работают "правильно", а у меня проблема встала остро из-за миниатюризации и требования к "правильно работе транзисторов" поменялись. Ладно, изменил схему, сделал, чтобы транзисторы заработали "правильно" в моем случае без сквозных токов. И вот как я Вам должен объяснить "правильность работы транзистора" в зависимости от "в стоке транзистора резистор или трансформатор или индуктивность", если, в одной и той же схеме с одинаковой нагрузкой на выходе, требования разные? В одном случае сквозные токи - это переходной процесс и это нормально, а во втором сквозные токи недопустимы

Поэтому физически не могу дать ответ на поставленный вопрос. Поэтому могу только отписаться: правильная работа транзистора - это когда обеспечиваются заданные проектировщиком требования. А требования это и надежность, и величина ЭМП, и вес устройства, и размер и тд

Вы сами пишете о правильном режиме работы транзистора, вот на всякий случай и спросил об этом.
При индуктивной нагрузке ток в индуктивности нарастает линейно с нуля до некоторого значения (в граничном режиме и режиме разрывных токов), поэтому в этом случае сам бог велел завалить фронт импульса открывания транзистора. В схемах с трансформатором такой режим не всегда оправдан и может привести к дополнительным потерям на переключение. Сквозной ток через транзисторы устраняется введением мёртвого времени (это когда оба транзистора закрыты). Если время управления будет превышать мёртвое время, то появится сквозной ток, который может привести к ненадёжной конструкции.

Спасибо за ликбез, но описанных мной случаях сквозной ток был вовсе не из-за малого мертвого времени...

Я что-то пропустил? А из-за чего?

Я имел в виду в моем случае, описанном в данном теме. Недопоправил свое предыдущее сообщение У меня разогрев транзисторов был из-за сквозных токов не во время мертвого времени. Выше предлагали поставить IR21531 с вдвое меньшим мертвым временем, но от этого варианта отказался после экспериментов

попробуйте снабберы на насыщающихся сердечниках - мне однажды хорошо пригодилось, правда на диоды выпрямителя ставил, но пробовал и в каждый транзистор полумоста ставить и последовательно с нагрузкой полумоста (в последнем случае снаббер несколько греется, но меньше RCD), но красоту наводит страшную. Нагрева нет, выбросы много меньше чем у RCD.

Можно пример, как такой снаббер к моему полумосту подключить?

http://mstator.ru/sites/default/files/pict...20part%20II.zip
тут полумоста нет, но я включал:
1. последовательно с трансформатором моста, что дало неплохой результат - нагрев кольца градусов на 30 выше окр. температуры, плюсом я посчитал некоторое удобство в разводке платы.
2. послед. с каждым транзистором полумоста- кольца холодные, но их надо 2, и проблемы со схемой и ее разводкой появились, оставил вариант 1.

Для ТС: это особенности будут проявляться сильней, чем быстрее полевик.
И с карбидными полевиками с их пороговым напряжением Vgs=1.8В всё еще хуже.


Одно время думал статейку написать про процессы переключения, как-то не сподобился.
Интересно, поздно уже писать?

Отчего же поздно? Никогда не поздно. Напишите, лишней не будет.