avatar_i

Оптический драйвер MOSFETов

Автор i, 10 Апр. 2013 в 11:37

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

i

Оптический драйвер мосфетов.
Срабатывает от 1,3В и 5мА, выдает на выходе 8,4В 6мкА. Транзистор типа AUIRF3710ZS этот драйвер откроет максимум за 0,016 сек, а закроет и того быстрее (встроена схема быстрого закрытия).
Буду использовать в составе выключателя питания вела.

zap

Как бы во время включения транзистор не вылетел от перегрева пока он в линейной области.
0.016 сек что-то уж очень много, а конденсаторы работают во время включения на КЗ практически.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

TRO

Цитата: zap от 10 Апр. 2013 в 16:37
Как бы во время включения транзистор не вылетел от перегрева пока он в линейной области.
0.016 сек что-то уж очень много, а конденсаторы работают во время включения на КЗ практически.
Один чёрт конденсаторам через него заряжатся, а значит энергия на фете таже выделится, пусть уж лучше будет растянуто во времени (меньше пиковые токи).

Я бы поставил два фета впаралель. Только к первому более мощному фету подобрать резистор в затвор (задержать включение), а ко второму маломощному фету подключить нагрузку через низкоомный резистор (чтобы через этот резистор кондёры зарядились пока второй ещё не включился).

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

zap

Цитата: TRO от 10 Апр. 2013 в 18:30
Один чёрт конденсаторам через него заряжатся, а значит энергия на фете таже выделится, пусть уж лучше будет растянуто во времени (меньше пиковые токи).
Если бы это было так, вместо ШИМ использовали бы линейные регуляторы :-D
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

TRO

#4
Цитата: zap от 10 Апр. 2013 в 19:25
Цитата: TRO от 10 Апр. 2013 в 18:30
Один чёрт конденсаторам через него заряжатся, а значит энергия на фете таже выделится, пусть уж лучше будет растянуто во времени (меньше пиковые токи).
Если бы это было так, вместо ШИМ использовали бы линейные регуляторы :-D
[user]zap[/user] потрудитесь объяснится. У вас достаточно знаний чтобы понимать что ШИМ эффективно используется с накопительной индуктивностью, или на активную нагрузку значительно превышающую сопротивление ключей, что в данном случае неприменимо. Где вы видели ШИМ с работой ключей прямо на конденсатор (и чем он в этом случае будет отличатся от линейного по эффективности)?

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

zap

#5
Цитата: TRO от 10 Апр. 2013 в 21:44
[user]zap[/user] потрудитесь объяснится. У вас достаточно знаний чтобы понимать что ШИМ эффективно используется с накопительной индуктивностью, или на активную нагрузку значительно превышающую сопротивление ключей, что в данном случае неприменимо. Где вы видели ШИМ с работой ключей прямо на конденсатор (и чем он в этом случае будет отличатся от линейного по эффективности)?
Я неточно выразился. Сначала подумал, что в ШИМ контроллерах все стремятся как можно быстрее раскрывать и схлопывать ключи для того, чтобы уменьшить нагрев, минимизировав время нахождения ключа в линейном режиме. А потом как-то с этого соскочил на линейный регулятор, но не стал поправляться, подумал что Вы и так поймёте что я имел в виду.

Но суть не в этой ошибке. Суть в том, что тепловая мощность P = I2*R. Когда транзистор полностью открыт, его R пренебрежительно мала, единицы миллиом. Когда он полностью закрыт, ток пренебрежительно мал. В обоих этих состояниях тепловая мощность пренебрежительно мала в силу мизерности одного из двух множителей.

А вот в середине процесса включения и ток становится значительным, и сопротивление транзистора значительное. Чем длиннее этот интервал времени, тем больше тепла успеет выделиться в кристалле. Заряжать затвор током в 8 микроампер означает надолго загнать ключ в линейный режим. В этом режиме мощность будет, вместо того чтобы уходить в нагрузку, нагревать кристалл.

А у кристаллов предельная поглощаемая без последствий мощность одиночных тепловых импульсов ограничена. Например, у IRFB3077 это 200 миллиджоуль. А симуляция показывает, что если растянуть процесс включения ключа до миллисекунд (на нагрузку 1000 мкф, 50 мОм), на кристалле рассеивается больше джоуля тепловой энергии. А если включать за 1 мкс, то на кристалле рассеивается всего 83 миллиджоуль.

Могу показать Вам графики, но с этим лучше мигрировать в другой раздел. Если нарисовать график выделяющейся на ключе мощности при работе на нагрузку с сопротивлением существенно бОльшим, чем сопротивление ключа, при медленном росте напряжения на затворе то увидите, что график имеет форму "горба" с максимумом в центре. Так вот, суть в том что этот "горб" надо проскакивать на максимальной скорости.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

TRO

Цитата: zap от 11 Апр. 2013 в 00:32
Если нарисовать график выделяющейся на ключе мощности при работе на нагрузку с сопротивлением существенно бОльшим, чем сопротивление ключа, при медленном росте напряжения на затворе то увидите, что график имеет форму "горба" с максимумом в центре. Так вот, суть в том что этот "горб" надо проскакивать на максимальной скорости.
Цитата: TRO от 10 Апр. 2013 в 21:44У вас достаточно знаний чтобы понимать что ШИМ эффективно используется с накопительной индуктивностью, или на активную нагрузку значительно превышающую сопротивление ключей, что в данном случае неприменимо. Где вы видели ШИМ с работой ключей прямо на конденсатор (и чем он в этом случае будет отличатся от линейного по эффективности)?
Нету у нас бОльшей активной нагрузки кроме проводов и паразитного сопротивления батареи и конденсаторов, нету. Половина энергии заряженного конденсатора должна рассеятся на переходном сопротивлении во время его заряда. Быстро это произойдёт или медленно уже рояля не играет, её прийдётся схавать транзистору во время включения.

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

zap

Цитата: TRO от 11 Апр. 2013 в 07:02
Нету у нас бОльшей активной нагрузки кроме проводов и паразитного сопротивления батареи и конденсаторов, нету. Половина энергии заряженного конденсатора должна рассеятся на переходном сопротивлении во время его заряда. Быстро это произойдёт или медленно уже рояля не играет, её прийдётся схавать транзистору во время включения.
Сопротивление открытого канала - единицы миллиом.
Сопротивление конденсатора - десятки миллиом (самые лучшие low-ESR), или даже больше (китайские low-ESR). Сопротивление батареи - не ниже десятков миллиом. В случае [user]i[/user] - не ниже сотни (хедвэи).
Так что соотношение где-то не ниже 1:15 в самом лучшем случае.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

i

А чего спорим? Все равно уже купил. Сделаю - проверю. Понравится, буду рекомендовать, а нет - так нет.
У меня должно сработать: 1) у меня хедвеи; 2) конденсатора в контроллере нет.
Миллиджоули, пока не пощупаю, в расчет не беру.

redimer

а у меня стоит оптрон, потом усиливавший каскад для быстрого заряда ёмкости на BC846B и следом мосфет.
и драйвера как бы тут совсем не обязательны.
все работает прекрасно, и тоже с оптический развязкой.
icq: 424-297-058 (Мой двухподвес)
Мах: 105.7 км/ч на плоскаче 2011 - 2015г. - 46000км
LiPo 20s5p (84в25ач / 1850Втч) более 750 полных циклов

VVK

Цитата: i от 10 Апр. 2013 в 11:37
Оптический драйвер мосфетов.
Срабатывает от 1,3В и 5мА, выдает на выходе 8,4В 6мкА. Транзистор типа AUIRF3710ZS этот драйвер откроет максимум за 0,016 сек, а закроет и того быстрее (встроена схема быстрого закрытия).
Буду использовать в составе выключателя питания вела.
А название драйвера? Или pdf покажите. Что-то какие-то странные характеристики у него, интересно бы документацию глянуть.


i

Ещё нюанс, который никто не заметил: транзистор можно открыть всего от одной ячейки, даже полностью разряженной. То есть мы имеем еще и преобразователь напряжения!

i

Провел эксперименты:
1) К аккумулятору 12В 7Ач подключаю сопротивление 1 Ом через ключ AUIRF3710Z (100V 42A).
Ток 12А, транзистор начинает открываться через 144мкс после подачи питания на светодиод, полный ток устанавливается через 324мкс, итого активный режим длился 180мкс (из них 68мкс ток нарастал линейно).
Время полного выключение транзистора - 100нс. Задержка выключения транзистора от снятия питания со светодиода - 26мкс.
2) Параллельно резистору подключил конденсаторы 4700мкФ (обычный) и 470мкФ (low-ESR)...после серии вкл-выкл - транзистор остался цел, но слегка нагрелся.
3) Отпаял резистор, оставил чисто емкостную нагрузку...после серии вкл-выкл - транзистор остался цел, и не нагрелся. Время полного заряда конденсаторов 1,98мс.
Кстати, конденсаторы разряжал пинцетом ... с искрами и прилипанием пинцета к ножкам конденсатора.

redimer

Цитата: i от 11 Апр. 2013 в 13:35
Провел эксперименты:
1) К аккумулятору 12В 7Ач подключаю сопротивление 1 Ом через ключ AUIRF3710Z (100V 42A).
Ток 12А, транзистор начинает открываться через 144мкс после подачи питания на светодиод, полный ток устанавливается через 324мкс, итого активный режим длился 180мкс (из них 68мкс ток нарастал линейно).
Время полного выключение транзистора - 100нс. Задержка выключения транзистора от снятия питания со светодиода - 26мкс.
2) Параллельно резистору подключил конденсаторы 4700мкФ (обычный) и 470мкФ (low-ESR)...после серии вкл-выкл - транзистор остался цел, но слегка нагрелся.
3) Отпаял резистор, оставил чисто емкостную нагрузку...после серии вкл-выкл - транзистор остался цел, и не нагрелся. Время полного заряда конденсаторов 1,98мс.
Кстати, конденсаторы разряжал пинцетом ... с искрами и прилипанием пинцета к ножкам конденсатора.
быстро закрывается, в принципе для разрыва цепи по LVC очень даже хорошо подходит.
icq: 424-297-058 (Мой двухподвес)
Мах: 105.7 км/ч на плоскаче 2011 - 2015г. - 46000км
LiPo 20s5p (84в25ач / 1850Втч) более 750 полных циклов