Всем доброго времени суток!

Я как не совсем еще опытный в силовой электронике, хотел задать пару вопросов, касательно моей задачи.

Задание состоит в том, что нужно сделать инвертор с полевыми транзисторами, и подобрать к нему драйвер.
Выбрал транзисторы:
http://uploads.cq-dx.ru/pdf/S/spb47n1l.pdf
Выбрал драйвер:
http://www.infineon.com/dgdl/ir2184.pdf?fi...15355c955e616d4

Нужен именно ir21844
К сожелению драйвер я на другой поменять не могу. Транзисторы возможно...
Вот цепь из даташита

частота: 85кГерц

Вопросы:
-Насчет конденсаторов в цепи. Я знаю, что тот который на выходах Vb и Vs, это бутсрепный конденсатор. Попытался расчитать его значение получилось около 300 нФ. Думаю взять 470 нФ. Остальные конденсаторы на сколько я понимаю, чисто фильтующие (по 100 нФ планирую взять).
-Диод возьму UF4007
-Насчет резисторов на входе. Знаю, что для ограничения тока и для ограничения времени включения. Мне бы хотелось включать и выключать их побыстрее. Можно ли сделать вот так: (И поможет ли єто?)




Я надеюсь на вашу помощь) Простите если что написал не так, не по учебнику))

А при чём здесь Ваши "бы хотелось включать и выключать их побыстрее"... Важно - как нужно в именно в Вашем случае? "Быстро" - это не синоним "хорошо" ... Аргументы за "быстро" есть? Или это просто "хотелка" ?
Просто быстро включать и выключать не проблема - минимальный резистор в затвор с учётом максимального тока драйвера и ёмкости затвора.
--------
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На последнем рисунке из схемы убрать диод VD1.

ну предположим вдуете вы им в затвор максимально быстро нужные им кулоны. но на процесс отпирания/запирания вы этим не повлияете - транзисторы по современным меркам медленные.

Спасибо большое! Уже читаю)
Мне бы и хорошо и быстро Я просто переживаю, в выборе компонентов.
А что Вы скажете по поводу бустрепного конденсатора? Подойдет ли ему значение в 470 nF?



Спасибо! Еще видел такую вещь:




Не подскажете, стоит ли вообще так делать, в моем случае. Или излишне осторожничаю?)

Заранее спасибо)

...полагаю - хватит и 100 nF... Делать его слишком большим - тоже очень плохо.. - при старте слишком медленно нарастает напряжение на нём и верхний драйвер десятки тактов остаётся при заниженном питании...


Осторожность - здесь не при делах.. Просто разберитесь ДЛЯ ЧЕГО (какую функцию выполняет) каждый элемент, и вопросы отпадут сами собой...

со 100 нФ я не уверен... Я расчитывал по формуле:
и по єтим расчетам получилось около 270нФ, при условии включения highside transistor ton=1/f/2=1/85000/2=5882 наносекунды
или нужно было брать другое время?

D3 не нужен. Обычно открывают медленно, а закрывают быстрее. Поэтому диод D1 лучше развернуть.

И R2 убрать.

R1 - токоограничивающий для драйвера, 80-90% от пикового тока.

Если позволит мощность драйвера. Иначе при определённых условиях можем потерять драйвер.

"Enhancement mode"
Низкое напряжение открывания на затворе 1.2 .. 1.6 .. 2 V. Такой транзистор не боится открывания через ёмкость затвор-сток от больших dU/dt на стоке?

Вообще то для его открытия достаточно 3,5В, но не 2.
Смотреть надо на зависимость заряда от напряжения.

Никакой транзистор не боится высоких dU/dt на стоке, если у него за спиной стоит старший брат, который и защитит и поможет. Драйвер, в общем.

Для конкретного транзистора производителем указаны tr и tf, на которые и стоит ориентироваться при расчёте тока затвора. Если дергать затвор быстрее, начинаются чудеса с dv/dt. Профессионалы, поправьте, если не так

Это необходимое, но недостаточное условие.

Полевики с низким напряжением Ugsth требуют особой разводки и особых драйверов.
Я бы не стал ставить такие с унифицированными драйверами, будут гадания по фото и пляски с бубнами.

и я об этом же. нужен такой старший брат, который и защитит, и поможет. Тем более, что после полёта человека в космос и первых удачных операций на сердце всё можно рассчитать, ликвидируя добрую половину плясок с бубном.

Впервые об этом слышу. Какие такие чудеса? tr и tf информируют о скорости заряда/разряда затвора в конкретных условиях (например, VDD = 50V, VGS = 4.5V, ID = 47A, RG = 2Ω), а параметр dv/dt вообще относится к внутреннему диоду. Рекомендую: Power MOSFET Basics


Не думаю, что правила разводки как-то противоречат общепринятым для полевиков. В чём Вы видите особенность? И какие драйверы называете особыми?

особый драйвер - тот, который рулит транзистором настолько чётко, что доминирует над его желанием поддаться искушению открыться от заряда затвора через ёмкость миллера. В общих чертах - это драйвер с низким выходным сопротивлением и, как правило, с высокой нагрузочной способностью. Всевозможные утечки от высоких dU/dt он притягивает к истоку, не оставляя возможности транзистору хозяйничать, самовольничать и проявлять инициативу.
Специальной какой-то разводки тут не требуется - правила одинаковы для всех, а вот у транзистора с более низким порогом миллера от драйвера требуется более эффективно давить напряжение на затворе.

все так, dv/dt - скорость изменения Uси, напрямую влияет на вероятность защелкивания внутренней паразитной структуры мосфета (зависит от скорости вкл/выкл транзистора)
если при проектировании схемы управления затвором взять tr/tf сильно меньше рекомендованных, то при определенных условиях мосфет радостно превращается в неуправляемый открытый тиристор

считаем ток затвора: Ig max=Qtotal/t (t-близкое к tr/tf)
считаем Rg: Rg=Ugs/Ig max

так, нет?

насколько вообще тема dv/dt актуальна для мосфета?

От высокого значения dU/dt затвор может получить заряд от емкостного делителя, образованного ёмкостью затвора и ёмкостью миллера. Защёлки тут никакой нет. Если драйвер не успеет или не сможет слить этот заряд из затвора - транзистор отпирается - и швах! Математически это всё считается, зачастую достаточно просто Rзи, а иногда надо и спец.меры принимать. Расчёты все были в апноуте, любезно предоставленном кем-то где-то ранее.


для высокоскоростных схем. если сам ключ или оппозитный ему медленно запирается или используются хорошие демпферы - высоких значений dU/dt может и не быть.

Я знаю только про еффект защелкивания драйвера, для этого и применяют затворный резистор, если он не помогает, применяют снабер, дабы избежать влияния емкости Миллера на выходной транзистор драйвера управления.
tвкл>30 Crcc*Rз

Про "быстрее". Помню как-то коллеги из параллельного тима решили поменять мосфеты - вместо Fairchild поставить Fuji :"Всё то же самое, но быстрее!" Через пару недель плясок с бубном отыграли взад. Да, быстрее, но пока не обвешаешь всё ферритовыми бидами с ног до головы, сертификацию не пройдёшь.
Вообще нельзя заниматься дизайном драйвера "вообще", безотносительно всего остального (топологии и т.д.), о чём ТС скромно умолчал. В LLC и подобных резонансных топологиях при работе выше резонанса имеет прямой смысл наоборот - замедлить включение. Я как-то даже использовал резонансную цепочку в цепи затвора (дроссель последовательно с резистором) - с полпроцента КПД сэкономил. Пустячок, а приятно

Ноу-Хау. Личный опыт, так сказать - гонял полевик во флае при максимальном токе и выжимал максимальную dU/dt.
Хотел статейку накатать, но смотрю тема известная, люди в курсе.

Рекомендованных? То есть, значения, приведенные в даташите в таблице "Electrical Characteristics" - это рекомендация?
Неожиданно, ибо в литературе обычно рекомендуют как раз снижать эти времена, как только возможно.

А зачем гадать? Почему просто не почитать буквари, здесь даже приведенные? И вместо выдумывания небылиц про "вероятность защелкивания внутренней паразитной структуры мосфета" просто понять, что от драйвера требуется низкое выходное сопротивление. Этот параметр, разумеется, актуальнее для транзисторов с низким порогом. Вот и вся "особенность".

Herz!
я вижу , что Вы считаете себя невзъбольшим спецом (возможно так и есть), однако это не дает вам права на ваш пренебрежительный тон, а иногда и откровенное хамство.
здесь не все с университетскими знаниями в области электроники, люди общаются в том числе с целью самообразования, проясняют для себя какие то моменты.
форум я читаю давно, много толковой информации черпается иногда и в спорах, аргументированно, вежливо.
Вам не первый раз на моей памяти предъявляют претензии. может в ответ попробуете писать не -"ты тупой алень, иди прочти апнот", а взять да объяснить, раз вопрос кажется очевидным. и все у вас получится..)

Спасибо за рекомендации, но и без них получается.
Где Вы тут увидели хамство? Я посоветовал Вам не гадать и не строить необоснованных предположений. А, тем более, не изобретать "новизны" в процессах переключения МОСФЕТов, особенно когда рядом лежат аппноты, подробно разжёвывающие азбуку. Да, почитать их не помешает, готов повториться. Но Вы же и после первого моего наводящего вопроса продолжаете не искать ответы в первоисточниках, а настаивать на придуманных "рекомендациях" о tr/tf. Так какие претензии к тону?
Насчёт собственно вопроса.
Если мы хотим снижать потери на переключениях, то стремимся максимально быстро заряжать/разряжать ёмкость затвора. Соответственно, максимально быстро проходить область активного режима транзистора. Для этого нам нужен мощный драйвер с низким выходным сопротивлением. Шустрый и способный к большим втекающим/вытекающим токам. Разумеется, при этом увеличивается и скорость нарастания напряжения на стоке, то самое dv/dt. Но, поскольку драйвер, обеспечивающий это - достаточно мощный и имеет низкое выходное сопротивление, то и ёмкость Миллера не способна оказать заметного влияния. И наоборот, когда мы управляем транзистором медленно, нет проблем с dv/dt, но есть с потерями. Таким образом, быстрое переключение подразумевает снижение влияния ёмкости сток-затвор как-бы "автоматом".
Одним словом, выбираем достаточно мощный драйвер (или строим сами) и забываем об "особенностях" МОСФЕТов с низким порогом. Я достаточно доходчиво объяснил?

P.S. И не надо мне приписывать лишнего. Никем "таким" я себя не считаю и не пытаюсь. Сами же просили поправить.
Извините, если получилось грубовато.

Форум разработчиков электроники предполагает общение специалистов, хорошо знающих саму электронику, а здесь, в этом разделе, - понимающих особенности силовой электроники. Это не форум радиолюбителей в стиле "я вот тут собрал, и вот что у меня получилось". Модератор, кстати, проявляет невероятное милосердие и такт, терпеливо продолжая ликбезы в пространстве, не предназначенным для этого. Есть определенная категория людей, не имеющих терпения в усвоении материала и лихо переваливающее это на плечи других, особенно подкрашивая уязвленным самолюбием. Терпение и такт как раз нужно тем, кто заблуждается и ищет ответов.

часто проще ответить на вопрос, чем объяснять собеседнику, какой же он чайник

А я-то думал, что dV/dt = I/C
I - ток первички (А)
С- ёмкость снаббера + выходная ёмкость ключей (nF).

Это как у тиристора, скорость нарастания напряжения на стоке может привести к его открыванию (защёлкиванию).

Сомневаюсь. Есть какие-то выкладки, подтверждающие схожесть поведения МОСФЕТа с тиристором? Для тиристоров это как раз характерный эффект, а для МОСФЕТов, ИМХО, механизм другой - заряд ёмкости затвора через ёмкость сток-затвор.

всмысле, вы это отождествляете? открывание = защёлкивание?
разве открывание - это необратимый процесс?

В принципе в любом букваре по мосфетам сказано о наличии в структуре паразитного биполярного транзистора (как раз его переход база-коллектор и есть тот самый body diod) и потенциальной возможности защёлкивания. Другое дело, что во-первых в современных мосфетах предприняты меры по устранению такой возможности, а во-вторых этот эффект может наблюдаться лишь в тех топологиях, в которых body diode участвует в процессе. Например phase-shifted или, скажем, LLC ниже резонанса (другой вопрос нахрена ж его туда пускать). Защёлкивание может произойти только в момент выключения мосфета сразу после того, как встроенный диод проводил, если dV/dT превышает допустимое значение. Короче надо постараться.
В общем потенциально есть две опасности при включении/выключении мосфетов и обе надо иметь в виду.

В обсуждаемом случае необратимый.

Возвращаясь к затворным резисторам представляется весьма разумным подход Ray Ridley (http://www.ridleyengineering.com/design-center-ridley-engineering/49-circuit-designs/45-3-gate-drive-design-tips.html , требуется регистрация, но оно того стоит):

"My rule of design is to increase the resistor while monitoring the switching waveforms and power dissipation in the FET. If the temperature starts to rise significantly, cut the value of the resistor in half."

Всем привет!
Спасибо за так много ответов на мой поставленый вопрос!)
Очень помогли и вылоеные материалы, и обсуждение поведения мосфетов.
Вопрос возможно не по теме, но все таки задам здесь тоже)

Хочу выбрать конденсаторы, для сглаживания тока после выпрямителя (диодного моста.
Хотел взять електролитический конденсатор может штучки две в паралель на 470 мкФ.
Но почитав даташиты столкулся с трудностями)
Напряжения под 20 Вольт. Ток 8-10 А.
На что смотреть в даташите? Есть ripple current. Но он у всех какой то маленький) И я боюсь два конденсатора перегреються)
Или я что-то не понимаю?)

Лихо-то как. После трёх страниц абсолютного отсутствия от Вас хоть одной собственноручно нарисованной точки, оказывается, что высоковольтный полумостовой драйвер из, телепатируем, 400 В неизвестно каким способом рожает некие 20 В и аж 10 А, при том, что на схеме из паспорта IR21844, зачем-то скопированной в первое сообщение темы, изображён никакой не полумост, а какой-то пинг-понг, способный лишь заряжать конденсатор вольтодобавки, да и то при условии наличия нагрузки.

Соглашусь с недоумением. Если речь зашла о чём-то другом, давайте открывать новую тему. Незачем валить всё в одну кучу.
Иначе получаются ненужные догадки, возможно, не имеющие отношения к делу.