Не могу придумать решение проблемы. Кусок схемы ниже. Нагружено это все на резонансный контур для создания дуги между электродами
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В момент резонанса на транзисторах происходит следующая ерунда

На нижнем
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла

На верхнем
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Средняя точка
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Непосредственно на выходе микросхемы нижнего транзистора примерно такая картина (на верхнем почти чисто)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

После поджига чистый сигнал. По питаниям чисто - иголки только. Все осцилограммы снимал с пружинкой, так что наводки минимальны.

Понимаю, что транзисторы достаточно тяжелые для ирки. Но не настолько, чтобы такие импульсы возникали, тем более непосредственно на ее выходе

Как подключена задающая частоту RC цепочка?

На данный момент там висит просто 12k и 1n, то есть на частоту около 60кГц. Подключена прямо у микросхемы. В момент поджига видны иголки на фото, после - чистый треугольник

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Можно попробовать поставить поменьше резистор и побольше конденсатор.. Должно повлиять..
И по питанию ir2153 помеха есть?
Ещё можно проверить как подключены корпуса.

а как вы определили, что они тяжёлые? По мне, так они очень лёгкие, и для туго соображающей ирки тем более

Изменение резистора меняет ситуацию количественною, а не качественно - паразиты лезут все равно При меньшем сопротивлении просадки выше на выходе микросхемы, при большем - растут динамические потери в транзисторах





Мое личное мнение. Для "легких" транзисторов не нужны ухищрения с внешними цепочками, достаточно резистора или резистора с диодом в затвор и никакой магии

А чем эти иголки мешают? Транзисторы греются или контроллеры зависают?

Фото выше посмотрите. Там не иголки, а вполне себе серия импульсов длительностью по 500нс

А это на что влияет?

Это ни что иное, как сквозные токи. Поэтому влияет это на сильный нагрев транзисторов при продолжительном резонансе и выход их из строя

Что подключено к 5й ножке микросхемы кроме R33?

На данный момент все, что находится вне картинки отключено, кроме задающей частоту RC цепочки

По поводу расследования происходящего. Более подробно проанализировал схему. Если предположить (по данным даташита), что сопротивление нижнего транзистора IR2153 порядка 40ом, то суммарное сопротивление цепи, удерживающей закрытым силовые транзисторы (40ом+47ом) порядка 90ом. Предположим, что у нас пиковый ток равен максимальному для транзисторов BC807, то есть 1А. По диаграмме коэффициентов усиления получаем, что при данном токе коэффициент усиления равен порядка 40, то есть через базу транзистора течет ток минимум 25мА в статике (в динамике и того больше). Значит на сопротивлении 90 ом будет 2.3В. Добавим сюда напряжение перехода эммитер-база (опять же по диаграмме) порядка 0.9В и получаем в итоге 3.2В, что мягко говоря в районе напряжения плато Миллера

Получается, что данная схема "умощнения" не особо жизнеспособна с этой точки зрения

C18 имеет малую емкость

По осциллографу там нет сильных пульсаций, т.е. емкость достаточная. Пробовал и больше. Толку ноль


Продолжаю рассуждения на "тему". Транзисторы переключаются у меня со скоростью порядка 50нс сейчас, даже при этих хаотичных возбуждениях . По документации на транзисторы, при 520В энергия перезаряда емкости Миллера, порядка 12нКл. У меня напряжения меньше, то есть и заряд будет меньше. Уменьшим пропорционально. Средний ток при этих параметрах получается 9нКл/50нс = 0.18А. Это незапредельные значения даже для самой ирки. На ее переходе, при использовании обычной схемы с резистором и диодом, будет 7.2В. То есть сама она удержать транзистор закрытым не сможет

При моей схеме получаем следующие величины. Пиковый ток у нас 0.24А, коэффициент усиления будет уже больше 100. Базовый ток тогда жалких 2.4мА. Падения на сопротивлениях 0.2В, на базовом переходе 0.9В, итого 1.1В. Если сложить предыдущие вычисления при 1А, то максимальный ток удержания будет порядка 0.6-0.7А я думаю. То есть запас до 20нс есть. Должно работать... Но не работает

Тьма бесполезных фото, тогда как проблемы банальные и стандартные — монтаж нитками, да ещё и силовой конденсатор аж вовсе отсутствует, как понятие.

Просветите, а то "тьма бесполезных" букв и информация "аж вовсе отсутствует, как понятие"

Люблю форумы, потому что всегда найдется профессор, который придет и скажет: "да вы тут все лохи"

Пример аналогичной платы, где все было разведено с соблюдением норм по разводке импульсных схем. Схема включения подобная и там проблем не было в виду меньших токов. При увеличении токов - поведение схожее. Вот и пытаюсь найти решение или понять причину
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вы загрузили на форум одну бесполезную схему и шесть бесполезных фотографий. Нам без разницы, какое скоропостижное несчастье внезапно произошло с тем фотоаппаратом после той фотосессии, но если новой информации, а именно, фото не абы какого-то там, а непосредственно данного монтажа, не последует, то тема так и останется бесполезным спамом.

возможно дело в схеме питания ir2153 через конденсатор с выхода полумоста. попробуйте запитать её по-другому, от внешнего бп например.

Да натевам еще бесполезных фоток, жалко что ли

Модель
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Железо (выходы ирки перепаяны на RD цепь)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Там чисто. И да, пробовал, не помогает

Думаю проблема не на выходе. А в задающей RC цепочке. Конденсатор задающий подключен непосредственно к корпусу микросхемы?

Непосредственно. На фото видно, что дорожки милиметровых длин. Да и осциллограммы прикреплял же - там сбоев нет, только иголки, которые банально на сам щуп наводятся

отвязать шестой вывод микросхемы от ключа через резистор в половину от верхнего затворного.
резистор в затворе верхнего уменьшить вдвое.
шестой вывод защитить диодом на общий провод микросхемы.

это рекомендация от самих IR по улучшению помехозащищённости полумостовых драйверов.

Работа у форумчан такая - в каждом проблемном случае искать лохов.

Суть понял. Апнот не подскажете? Теорию там почитать. Раньше у них поиск попроще был, сейчас не найдешь без бутылки ничего

вот как это сложить во что-то вразумительное?
................

В момент резонанса на транзисторах происходит следующая ерунда.......

На данный момент все, что находится вне картинки отключено, кроме задающей частоту RC цепочки......

Схема включения подобная и там проблем не было в виду меньших токов. При увеличении токов - поведение схожее.......

......................

Где тут увеличение токов? Где момент резонанса, если все за ключами отключено?

Средняя точка цепи где сейчас находится, болтается в воздухе?

Эмм... Ладно, сейчас еще раз опишу, раз запутал...

Есть преобразователь, который поджигает дугу высоким напряжением и удерживает эту дугу. Сейчас стоит ирка, подключены транзисторы, все обратные связи отключены, подключен резонансный LC контур на выходе, к нему сама штука с дугой. В начальный момент нам надо получить повышенное напряжение, а значит в дросселе будет максимальный ток. Процесс поджига длится буквально 10-20 тактов после включения. И вот среди этих 10-20 тактов наблюдается вот эти импульсы. Хочется понять причину их возникновения, потому что на изношенном оборудовании этот поджиг длится куда более длительное время и транзисторы могут перегреться. И пока дуга стабилизируется, наблюдается пульсация тока и раз в сколько то импульсов нет-нет, да проскочит какой-то двойной импульс

Картинку выше я привел (с этой лучевой разводкой), как пример. Это более слабый преобразователь. После попытки умощнить его вылезли такие же импульсы, только в большем количестве. Пример привел, потому что с точки зрения разводки земли он был идеальный, а значит появление этих импульсов не с землей связаны. Поэтому и начали новый блок с нуля делать. Что самое интересное, есть импортный преобразователь на ир2151, который сделан не жалея бабла - везде фильтры, пленочные конденсаторы и тд. И вот в нем ТОТ ЖЕ ЭФФЕКТ! Производитель об этом может и не знает, потому что все работает, это я уж очень дотошно к вопросу подошел. И им проще - у них транзисторы более слабые и на радиаторе, поэтому там перегрева такого нет

Хочется понять откуда берутся эти импульсы, потому что явных предпосылок в принципе нет


Так и не нашел. Максимум есть an-978.pdf, где говорится про плавающее плечо, про отрицательные выбросы и тд. Но про резистор в разрыв Vs ничего не нашел. Есть предположение, что он нужен для драйверов со встроенным бутстрепным транзистором IR2153D и IRS2153D, где наличие отрицательных напряжений сильно увеличит ток через этот транзистор

Нашел только вот это http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt04-4.pdf, но тут про драйверы двигателей и защиту на случай КЗ от отрицательных напряжений. Но у меня для этой цели стоят диоды параллельно транзисторам

Нормальная работа... Лучше бы помогали.
А по сути вопроса, можно попробовать увеличить ток открывания нижнего ключа, уменьшив резистор. Если конечно драйвер потянет
Ещё интересно если резонансный контур подключить между выходом и плюсом питания.. Тогда, по идее, паразитные импульсы будут в верхнем ключе.
Может быть есть вариант поставить нижним ключом транзистор полегче для драйвера, с меньшей входной и проходной ёмкостями?



Между общим микросхемы и шестым выводом так то стоит диод. Смотри схему в первом посте

Так все эти эксперименты происходят в присутствии дуги или без?
Трансформаторы же, как известно, обратимые девайсы.

я-то посмотрю, а вы прочитайТЕ сначала там первую строчку

dimm.electron, статья DT-92-1, русский перевод

очень напоминают картинки -
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=839794
Нельзя работать с такими ключами на частотах ниже резонансных !
(судя по плато Миллера на осциллограммах напряжения на затворе)
Изолируйте паразитный диод mosfet

оптимизация разводки -
https://www.fairchildsemi.com/application-n.../AN/AN-5232.pdf

Уменьшая резистор увеличиваем скорость переключения транзисторов и паразитов становится больше - ответ отрицательный, опыт не удался. Сейчас конкретно стоят 100ом и параллельно диод. Микросхема вроде справляется, но эффект остался. Сегодня покажу осциллограмму


Шило на мыло. Я так делать не буду изначально, потому что все обратные связи далее по схеме привязаны к земле и застрелиться можно сколько переделывать придется и отлаживать


В более слабом инверторе они и стоят и там проблема та же, просто не так ярко выражена


С дугой. Трансформатора там нет, только дроссель


Спасибо!


Да, напоминает... Но. Первое. У меня нет такой "грязи" и жестких возбудов. Но тут конечно спорно, чисто мое мнение. Второе. Если дроссель влетает в насыщение, то уменьшив зазор в дуге я уменьшаю напряжение поджига (читай нагрузку), а значит и токи. Картинка при этом качественно не меняется, то есть от токов в дросселе это не зависит. Третье. Резонанс в этом контуре на 53кГц (реальный, а не расчетный), а преобразователь настроен на почти 60.

В развитие этой темы про насыщение. В шунте не наблюдается экстратоков. Если смотреть на осциллограмму выходного напряжения и с выхода полумоста, то там нет разворота фазы, который бы мог резко увеличить ток и в нормальном режиме


Выкинуть диоды D15, D18? Смысл? Они собственно и были добавлены в надежде решить проблему. Не решили. Но и в их отсутствие проблема тоже имеет место быть


Спасибо. Можно считать эти рекомендации соблюденными. Кроме верхнего транзистора, там физически ближе его не поставишь, поэтому идут две бифилярные дорожки

т.е. схема поджига фактически как у ЛДС, резонанс напряжения на конденсаторе, потом пробой, дуга и ограничение тока дросселем.
И проблемы начались после замены дросселя, или увеличения входного напряжения. пральна?

Есть еще DT04-4, DT-92-1, DT-99-7. Были даже переводные варианты.

Поддерживаю.

НЕТ! Повторюсь, "проблемы" есть у всех устройств. В слабом, в вот этом усиленном и дорогом импортном. Просто раньше на этот эффект можно было забить, а сейчас это вызывать может перегрев транзисторов. Хочется понять откуда ноги растут или это особенность ИРок, потому что чуть ли не полинтернета завалено вопросами почему греются транзисторы и дело далеко не всегда с качеством трассировки связанно


Спасибо. Сейчас поищу оригинал, потому что перевод не всегда корректный


А аргументировать можете? Чем использование более медленного диода лучше? Затягиванием фронта? Так тоже самое я пытался сделать снаббером - мало эффетка

Почитал апноты и прочее

dt92-1.pdf - тут про добавочный резистор
dt92-2.pdf - умощнение выхода. В принципе решений масса и других
dt04-4.pdf - немного теории про отрицательные выбросы и иглы
dt99-7.pdf - к моей схеме никаким боком, потому что у меня нет проблемы с запуском, а есть проблемы с работой

Добавил резистор 10ом и диод. В затворе 100ом и диод. Картинки не поменялись, что с этим резистором, что без.

На полумосте
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На нижнем транзисторе
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Непосредственно на выходе микросхемы
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На верхнем транзисторе
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

При попытке проверить сигнал верхнего плеча непосредственно на выходе микросхемы, инвертор сдох. Забыл, что емкость осциллографа достаточно велика и на добавленный резистор напряжение навелось

Пока делаю вывод, что ноги растут от того, что транзисторы для микросхемы все таки тяжелы и надо умощнять выход. Ей просто не удается держать их закрытыми при больших выходных токах

при чём тут большие выходные токи? Транзистор самостоятельно отпирается, если ток через ёмкость миллера достаточен для формирования на затворе отпирающего потенциала. А ток этот определяется не током через транзистор, а величиной dU/dt на запертом переходе.
Если, конечно, у вас именно ёмкость миллера виновата, а не монтаж или наводка с полигона или ещё что.

Разность фаз между напряжением и током такова, что она увеличивает dU/dt. Согласен, некорректно было написать, что зависит от выходного тока

мертвое время большое для вашего контура.
Транзистор закрылся, ток во время dead-time поменял направления, и стал протекать через оппозитный диод. А тут раз.. и транзистор другой открылся. и вуаля- сквозной ток. Шина питания (+ или -) незакрытый диод первого транзистора, открытый второй транзистор, другая шина питания..

корректность не при чём. большое значение dU/dt отличается от большого тока тем, что из dU/dt вытекает осознание в потребности демпфирующей цепи, задерживающей резкий рост напряжения на запертом переходе, а из большого тока - нет.

кстати, почему транзисторы smd?

Причем здесь мертвое время? Как ток может поменять направление, если там индуктивность по выходу полумоста? Транзисторы зашунтированы более быстрыми диодами


Ограничены по габаритам и тепловыделению

мда... похожие картинки видел когда-то у себя

что бы не повторяться см. http://shyza.ru/forum/viewtopic.php?f=15&a...36&start=60
с поста от 11 май 2012, 03:07

что там не описано.
был таки поставлен BISS NJT4030, но тоже не понравился, пока не было введено отрицательное смещение -3в

далее
копаем в сторону самовольного отпирания транзистора от миллера
в затворе у вас 100 Ом, как сами сказали. добавили ещё 10 - и ничего не поменялось.
а с чего оно поменяется, когда ток заряда миллера вместо протекания через запирающий транзистор драйвера течёт через ёмкость затвора и отпирает его?
если, конечно, диод, о котором вы говорите, включен не параллельно этим ста омам.

Просто параллельно внутренним паразитным? Выкиньте их - ничего они не дадут.

Дадут - мы же выяснили, как плохи транзисторы М5-серии ST !
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1368662
ZVS + параллельный диод на fotkidepo.ru:

до минус 40 Вольт на паразитном диоде !

Только надо обязательно поставить Шоттки последовательно с самими ключами.

И как описано в AN Fairchild p-n-p транзистор должен быть возле ключа. И 47 Ом не должны мешать ему удерживать ключ в закрытом состоянии.
Резистор должен быть только в цепи заряда ключа и более 100 Ом предпочтительнее.
M5 - худший выбор для резонансной схемы.
нужен ключ с быстрым внутренним диодом.

Дадут - если поставить последовательный диод в цепь С-И. У паразитных диодов (особенно, у CoolMOS'ов) прямое падение на 0,5-1В ниже, чем у хороших Ultrafast'ов. Так что набрать заряд паразитный диод все равно сможет - хоть стоит внешний Ultrafast, хоть нет.

Извините, если повторяюсь - вроде, уже обсуждали этот момент.

Спасибо за информацию Собственно в конце к подобному выводу прихожу


А как этот диод еще может быть включен? Естественно параллельно. Медленно открывание через 100ом, быстрое закрывание через диод


Может быть. Выкинуть никогда не поздно, а вот предусмотреть место для установки уже не всегда


Новость... Повезло же выбрать именно эти


Продолжаю эксперименты. Собственно получается окончательный вывод в конце.

На скорую руку переделал схему управления, для проверки некоторых дум. Именно так переделал, потому что ее проще всего получить при имеющейся плате - вместо одного резисторов поставил перемычку, а 10 ом воткнул тупо подняв ножку транзистора.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Теперь осциллограмма и наблюдения. Голубая линия - выход полумоста, желтая - выход нижнего драйвера. Примерно за секунду осцилограммы проскочило всего 3-5 импульсов подобных тем, что на фото. То есть такой жести, как в начале топика уже нет

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла

При поджиге дуги фаза резонансного контура крутится, как может и это я забыл учесть. Поэтому на выходе моста проскакивает именно это. В данном случае фаза тока почти совпала с фазой напряжения моста и в дросселе около нулевой ток при выключении транзистора. Это вызывает жесткое переключение. Если посмотреть на первую картинку, то один импульс чистый, а начало второго - ужасно Потому что транзистор закрывался при почти нулевом токе, а открывается при максимальном токе в резонансном контуре. Так же по наклону синей линии видно, что при открывании транзистора фронт практически вертикальный - 10 ом в затворе же... На второй осциллограмме похожее, только нуля ток в дросселе достиг до включения транзистора. Собственно об это я и говорил, имея в виду повышение dU/dt при повышенном токе - из-за постоянного вращения фазы ток дросселя может увеличивает скорость нарастания импульса или уменьшать его

В общем выводы следующие. Как _gari написал, нужен более мощный PNP транзистор, удерживающий закрытым силовой транзистор. В затворе думаю пока остановиться на 47-100омах на открытие. Базу транзистора буду подключать непосредственно к ИРке - так почти отсутствует всплеск напряжения. Со снабером пока не знаю, буду ли переделывать. Сейчас стоят два конденсатора по 1н, что при токе в 5 ампер в дросселе должно давать что-то около 100нс. Буду переделывать плату

Диодом мы купируем Forward Recovery, а не заряд !

Посоветуете какой?

полно специальных - например, CFD серии от Infineona
https://www.infineon.com/cms/en/product/pow...1337e82a5392f8e

p-n-p PBSS5350T

Вообще, для двухтактных схем CoolMOS - очень плохие ключи. Посмотрите в даташите такие параметры, как Reverse recovery charge, а также отношение емкостей Cgd/Cgs (образующих делитель) и Gate threshold voltage. Будете неприятно удивлены. Чтобы избежать лишних танцев, возьмите предназначенные для двухтактной работы ключи - с шустрым диодом и пониженной емкостью Миллера.



Да, вспомнил. Я имел в виду Reverse Recovery.



Полно у Ixys, до 650В - есть у Fairchild (серия FRFET), парочка приличных есть и у ST (на 650В - точно есть - сам применял).