Потребовался электронный верхний ключ (коммутирует плюс питания) для резервного питания 24В на ток 30-40-50 Ампер с минимальными потерями. На современных MOSFET с сопротивлением канала единицы мОм это вроде не особая проблема. Параллелим их при необходимости и все. Но единицы мОм только для N-канальных MOSFET, а ключ - верхний. Соответственно нужно гальванически изолированное питание для управления ими. Подскажите как обычно решают эту проблему с учетом того, что работать оно должно в диапазоне входных напряжений 18-36В, а если получится, то лучше 9-36В? По-моему нужно либо сначала стабилизированные 15В получить, а потом пуш-пульным преобразователем гальванически изолировать, либо наоборот сначала изолировать пуш-пулом, а потом стабилизировать. Первый вариант предпочтительнее, поскольку ключ Г-обратный или Т-образный должен быть. В смысле что кроме верхнего (проходного) ключа в схеме присутствует шунтирующий (параллельный) ключ, который в случае аварии первого должен привести к срабатыванию элемента электро-механической защиты (предохранитель или автомат защиты). Так что для шунтового ключа тоже 15В стабильные нужны. Основная проблема в том, что теплопотери от всей схемы этого электронного ключа должны быть минимальными. Температура перегрева любого силового элемента желательно не выше 15°C, а общее тепловыделение от электронного ключа не выше 7-9Вт при максимальном коммутируемом токе. Готовые DC/DC имеют довольно низкий КПД и греются почти также как и сама сборка MOSFET при максимальном токе. Жду от знатоков каких-нибудь советов, мнений, соображений.

Видится Step-Up до нужного затворного напряжения.
Или опять напомню известную картинку: http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=35359

Да, похоже как раз тут это подойдет.
Хотя и попроще можно.
Возможно, корпусок логики либо тот же таймер, да один- два транзистора ВС817.
Часто ли нужно переключаться?

Не совсем понял. Поясните более развернуто.
Дык на картинке 12В это уже изолированное напряжение. Или нет? Насколько я понимаю, этот design tips призван проиллюстрировать способ статического управления верхним ключом с помощью м/с high-side драйвера. Хотя... надо пожалуй обмозговать и такой способ включения. Только вместо 100кОм, через который запитана NE555, надо бы наверное источник тока поставить.
Нет. Не чаще раза за 100мс (в самом худшем случае). Реально вообще одно включение за полчаса-несколько часов.
Даже 100мс это пожалуй много, раз в 1 секунду скажем.

Ставите обычный бутстрепный HIGH-side драйвер с кондюком, скажем, 10 мкф, но бутстрепный диод включаете не на 15 вольт, а через дроссель. Подключив какой-нить MC34063 по схеме Step-Up к точке дроссель-анод диода, и соотв. обратную связь, получаем еще один вариант накачки. При включении полевиков первое время все работает за счет бутстрепа, затем запускается ШИМ-контроллер, и делает подкачку. Выключили полевики - выключили и ШИМ-контроллер (например, по 5-й ноге). Ну, или контроллер будет полевичком дергать изредка - вместо МСшки.


Совершенно согласен.

Спасибо, _Pasha, за ваш ответ, но можете ли вы оценить КПД вашего предложения?
Выходными полевиками "дергать" нельзя!

Лучше один раз увидеть.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

ЗЫ: IR2117 - это так, от балды. Да и стабилитроном это хозяйство надо защитить.

Откуда берется сигнал на затворе полевика? +15V это относительно общего минуса или относительно точки, помеченной обращенным вниз треугольником? B что это вообще за потенциал, отмеченный этим треугольным символом?

Это я нарисовал буржуйскими символами цифровую землю (треугольник). +15В -то, что Вы говорили "сначала стабилизированные"

HS_DRV - включение драйвера
HS_MATE - "подкачка". В случае, если управление ею и драйвером организовано от одного контроллера, обратной связи по напряжению не нужно - достаточно время от времени компенсировать токи утечек высокой части драйвера пачкой импульсов соответствующей скважности.

Тьфу, блин, пардоньте! Я совсем забыл, что речь про м/с high-side дравера идет и у нее выходной каскад уже внутри отвязан от цифрового входа. Тогда понятно.

Не понял. Вам все-таки совсем надо от общего минуса отвязаться или не очень?

Дык в питании 24В могут присутствовать импульсные помехи амплитудой в 2-3 раза выше номинала. Так что отвязываться от минуса надо "получше" или что-то с защитой дополнительно мудрить. У меня в предыдущем варианте "электронного ключа" было "халявное" гальванически изолированное напряжение 15В. У трансформатора DC-DC, находящегося в другом блоке, оказалась свободная обмотка с таким номинальным напряжением. Там проблема с защитой от импульсной помехи в другом месте решалась. А тут нужен вариант т.с. "автономного" ключа.

Тогда бутстреп не пойдет

в мощных Online UPS где нужно несколько вторичных напряжений для верхних транзисторов, обычно берут готовые мелкие трансики и включают их паралельно по первичной стороне, а вторичную обмотку впрямляеют как у прямохода и вот она напруга, первичные стороны дергают постоянной гаммой безо всякой стабилизации. если вторичную обмотку сделать с отводом, то можно получить отрицательное питание, что полезно при управлении IGBT в инверторной схеме, когда есть обратный ток.

Возникла идея использовать встроенные ключи TL494 для push-pull-ного преобразователя 15В->15В. Никто не делал что-либо подобное? Ищу что-нибудь готовое из малогабаритных SMT трансформаторов (листаю каталог компании Pulse). Может кто-то знает (или есть на примете) тип/модель подходящего? Вручную на кольце мотать не хочется.

Я делал. На входе 20 вольт, на выходе 2 по 20. Работало. Транс, правда, на колечке самодельный. Но давно дело было.

Да и я делал когда-то. КПД, помнится, был невысокий. Но было не критично.

Аналогично, было некритично, но при токах нагрузки порядка +-50мА ничего не грелось. Что меня вполне устроило.

Угу, мне 50мА вполне хватит. А почему КПД невысокий получался? Сколько в попугаях?

Невысокий - потому что ключ с этой стороны - составной транзистор, да с другой стороны 2 диода. А попугаев - я хз, не мерял. Я ж говорю, холодное было, значит вменяемо

Ну если холодное, то сами цифры КПД в общем-то и не интересуют. Меня как раз больше тепловые потери волнуют.
А готовых (малогабаритных, да еще и SMT) трансов для подобных DC/DC не попадалось?

Делали на ELP14 с печатной обмоткой на многослойной плате с выводами под SMD монтаж (металлизированные отверстия на торце платы разрезанные пополам - как на GPS модулях) В основной плате - фрезерованное окно под феррит. Частота 120 килогерц. Мощность около 10 ватт. Где то здесь на форуме уже обсуждалась подобная тема.

Обмотки в виде печатной платы? Круто! Меня бы устроила и традиционная конструкция трансформатора. Но уже готового.

ELP как раз для таких штучек и делаются. А Вы не пробовали транс от сетевой карты приспособить?

Вижу два пути реализации с N каналом:
1. Полевик по верхней стороне + драйвер верхнего ключа ( или нечто для управления верхним путем)
2. Полевик по нижней стороне и отключение GND.

Не пробовал, т.к пока не остановился на какой-то конкретной схеме или м/с.
to All. Мне вот еще полумост на IR2085S импонирует. Есть отзывы от использования этой м/с? Или рецензии на аналогичные по функциональности IR2153, IR2154? Для них правда ключи нужны внешние.
А может есть что-то подобное распространенное и доступное, о чем я еще не знаю, со встроенными генератором и ключами для push-pull-а? Окромя той же TL494? Или полумост на IR2085S тоже нормальная схема по тепловым потерям? Для полумоста, мне кажется, готовый транс проще найти. Или нет?

Пытался использовать 2153 в step-down конверторе с 308В в 15 по известной IRовской схеме. Подвел неправильный выбор диода (слишком большое время восстановления). Но это к делу не относится. В остальном - вопросов никаких на 100кГц. Конвертор честно выдавливал свои 300 мА и чуть жужжал, матюкаясь

Трансы для сети мотаются тонким проводом, примерно 0.1 или тоньше. Однажды попался транс который китайцы забыли залить смолой.
Используются колечки 3-4 миллиметра в диаметре. Провода по всей видимости в тройной лаковой изоляции, самозалуживающиеся,
свиты парами. При тестировании выборочных образцов на пробойной машине держали напряжение 5 киловольт между певичкой и вторичкой. Производители гарантируют около 200 вольт. Если их использовать для развязанного питания, то придется подавать частоту не меньше 800 килогерц - это для стомеговых трансов.

IR2153 использовал несколько раз все замечательно работает. только почему полумост? на ней прекрасно собирается мостовой инвертор без внешних ключей. схема прилагается. А причем обсуждение КПД для данной задачи или все уже забыли что нужно? Напомню. Нужно включать ключ на полевом транзисторе n - типа под потенциалом и максимальный период комутации 1 секунда. Вопрос на засыпку какой ток будет протекать через затвор транзистора во включеном состоянии? Правильно ток утечки! IR2153 дает выходной ток на уровне 200мА.

второй вариант, я делал именно для подобной цели в 2003г. попросили отремонтировать упаковочную машину. вней стоял импортное полупроводниковое реле которое сгорело. И схемка лепилась из того что было. UC3844 работала как полумостовой инвертор, ноги обратных связей я посадил на 0(загнав микросхему в режим с 50%скважностью), трансформатор, второе пллечо моста два конденсатора 0,1uF, на выходе выпрямитель и ключ на полевом ампер на 20. Т.к. у этой микросхемы выходной ток +-1А, а напряжение питание до 30В все работало на ура. А включалось просто подачей напряжения 24В. Может есть аналог UC3844 но сбольшим напряжением питания тогда все будет очень красиво.

и наконец самый старый проект в 97г применял TL494 тоже без внешних транзисторов. трансформатор со средней точкой на + питание. но можно было запитывать максимум 15 Вольтами из за повышения напряжения на закрытых транзисторах микросхемы при таком включении. Схема была еще в pcad 4.5 и сейчас ее не найду.

P.S. о емкости затвора и динамических потерях помню. Фронт напряжения на затворе при частоте преобразователя 50кГЦ получался на уровне 100uS.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спасибо. Я уже сам пришел к подобному решению. Хотел IR2085S на обмотку напрямую нагрузить как полный мост. Вот только готовый транс найти не могу. Как считаете, P0926NL от Pulse подойдет для этих целей? Правда для него частоту не менее 350кГц придется выбирать видимо.
У меня 8-10 шт. полевиков впараллель будут. Суммарная емкость затворов порядка 68нФ получается. Видимо компаратор/супервизор на выход придется поставить, чтобы скорость нарастания импульса включения не слишком низкая была и/или при низком напряжении на выходе DC/DC полевики из ключевого режима не вышли.

подойдет, но холостой ход будет миллиампер 25. Я бы взял P0544NL.

Достоинство P0926NL в том, что он имеется в продаже в России, а P0544NL только под заказ или с зарубежных складов предлагают. К тому же P0544NL по Вольт-микросекундам всего вдвое выше P0926NL, а индуктивность первички при этом у него на порядок больше. По-моему мостовое включение для моих целей с ним не покатит.
Я рассуждаю так. При таких Вольт*мкс частоту нужно выбирать не менее 170кГц, так? 15В*1/170кГц=88,2 (В*мкс) < 2*45.1=90.2 (В*мкс). Но на 170кГц ток первички не превысит 14мА (15В/0,0033Гн/170кГц/2=13,36мА), а что же тогда во вторичку трансформируется-то? Или я где-то неправ в рассуждениях?

Upadte. Тьфу, кажись сам допер. Это же трансформатор, а не дроссель!

Вот еще:
http://www.premiermag.com/pdf/pmsm15.pdf

да. первичные обмотки последовательно + плюс частоту сделать > 250 kHz и на 15 В будет работать.
но как с наличием? правда это уже решать будет rezident.

Примерно этоже делал на KA3525, входное напряжение у неё до 40В, ток до 0.5А. На выхода мс сразу транс вешал.

Если кому-то еще интересно, то IR выпустил auir3240s! Как раз для таких целей (управление n-канальным мосфеет в плюсовой цепи).