Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 12>>ВсеВниз

Автор Тема: Сильно греется MOSFET.  (Прочитано 2864 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

anatoli_nik

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +28/-2
  • :
    45
    105
  • Сообщений: 816
  • Донецкая обл.
  • Летаю за шамогоном, на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« : 29 Янв 2015 в 20:52 »
Вот такая схема, сразу скажу это усилитель класса D:

* Безымянныйgg.jpg (145.99 кБ. 1292x850 - просмотрено 544 раз.)

На напряжение питания не смотрим, это на потом, реальное питание +-12В, стабилизатор на 24В отключен, частота ШИМ в районе 40кГц (пока, потом планируется 100-150кГц).
Так вот, все работает чисто но... потребляемый ток в режиме тишины 700-800мА O_O (грешу на сквозные токи), и при работе на нагрузку очень сильно греется верхний MOSFET, точнее он выпаивается от нагрева и выпадает :eek:. При этом нижний транзик холодный а звук чистый без глюков (пока транзистор не выпадет :laugh: ). Средняя точка (половина напряжения после фильтра) настраивается точно (0+-10мВ) и не уплывает. На TL494 не грешить, она проверена с другой силовой частью (L298 - четыре полумоста на биполярниках, применяется дла шаговых двигателей, но ток макс 2А и частота макс 40кГц).
Может кто увидит где я туплю, почему греется верхний транзистор :bn: или предложит драйвер на рассыпухе :ah:
Сразу скажу мелкосхемы драйверов не предлагать, нету их у меня, и взять негде (летаю за шамогоном под снарядами на батарейках :ireful: (донецкая обл. >:D )).
« Последнее редактирование: 29 Янв 2015 в 21:18 от anatoli_nik »

Полный привод: 2*1кВт (при 48В);
22s30Ah народных.
2*9Fet IRFB4110 22A
max 87 kmph, >30000км

Vladigit

Сильно греется MOSFET.
« Ответ #1 : 30 Янв 2015 в 06:47 »
, маловат ток управления мосфетом. Точнее ток открытия. Надо бы уменьшить R22. Да и назначение нижнего диода сборки D6 мне не совсем понятно.

Самая хорошая работа - это высокооплачиваемое хобби.  Генри Форд

i

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +265/-2
  • :
    58
    431
  • Сообщений: 3112
  • Иваново
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #2 : 30 Янв 2015 в 10:23 »
..Да и назначение нижнего диода сборки D6 мне не совсем понятно.
В этой схеме он явно лишний.
Если бы Q5 был NPN то было бы правильно, но тогда каскад стал бы инвертирующим.

suso

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +6/-0
  • :
    56
    30
  • Сообщений: 161
  • Сургут
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #3 : 30 Янв 2015 в 11:48 »
Схема вообще не читается. Начать например с цепочки R1 - R2. Это резистивный делитель питающего напряжения? Питающее напряжение 40 В? резисторы по 11 Ом? Если так, то ток через них будет = 40/22 = 1.8А. Мощность в виде тепла 1.8*40= 72 вт!!! Что к чему? Если принципиально не хочется заморачиваться с драйверами то надо хотя-б проверенные схематические решения использовать. За основу взять тот-же контроллер для мотор-колеса. И обязательно перерисовать схему начиная с источника питания, а то автор сказал что он не подключил стабилизатор 24В. так может там из-за этого и не открывается верхний ключ?

Да прибудет с вами ЭДС!
1000вт волшебный пирог, 48в 10ач хэдвэй.
Elmoto HR-2, Mini-E, 48v31Ah

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    897
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #4 : 30 Янв 2015 в 12:35 »
Срисовал схему драйвера ключей в LTspice, запустил там. При питании силовой части от +/-12В верхнее плечо вообще толком не работает. От +/-40В работает, но верхний ключ открывается как-то хреново. Но это в модели. А в жизни эту схему от +/-40В вообще включать нельзя, потому что затворы ключей вышибет перенапряжением, они ничем от него не защищены.

Вообще, схема нарисована очень трудночитаемо, взгляд запутывается в линиях.
Обычно при рисовании схем придерживаются нескольких несложных правил, в частности, подтягивающие элементы и делители располагают вертикально, проходные элементы горизонтально, а все линии делаются с минимальным количеством изгибов и пересечений.
Здесь же взгляду приходится блуждать по таким лабиринтам, что и заблудиться недолго.
Хорошо ещё, что вход/выход местами не поменяны и верхнее плечо не нарисовано ниже нижнего...
« Последнее редактирование: 30 Янв 2015 в 13:00 от DIVAS »

anatoli_nik

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +28/-2
  • :
    45
    105
  • Сообщений: 816
  • Донецкая обл.
  • Летаю за шамогоном, на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #5 : 30 Янв 2015 в 17:55 »
Цитата
..Да и назначение нижнего диода сборки D6 мне не совсем понятно.
Диод предназначен для того чтобы транзистор не входил в насыщение (возможно он и лишний, пока не знаю).
Вот отсюда выдрано с некоторыми изменениями

* драйвер.jpg (20.93 кБ. 235x178 - просмотрено 1224 раз.)

Цитата
Схема вообще не читается. Начать например с цепочки R1 - R2. Это резистивный делитель питающего напряжения?
Это чтобы на плате были пятачки для перемычек (забыл это указать в первом сообщении), протеус не позволяет рисовать перемычки.
Цитата
За основу взять тот-же контроллер для мотор-колеса.
Драйвер верхнего плеча контроллера мотор-колеса не предназначен для быстрого (килогерцы) переключения, т.к. верхний ключ там не ШИМится.
Цитата
а то автор сказал что он не подключил стабилизатор 24В.
Стабилизатор не подключал потому что, как и указано в первом сообщении, тестовое питание +-12В, т.е. 24В, которое не нужно уменьшать до 24В.
Цитата
А в жизни эту схему от +/-40В вообще включать нельзя, потому что затворы ключей вышибет перенапряжением, они ничем от него не защищены.
Почему? Питание драйверов от стабилизатора на 12В, верхний драйвер бустреп через диод D3.
Цитата
Вообще, схема нарисована очень трудночитаемо
Протеус он и в африке протеус.

Полный привод: 2*1кВт (при 48В);
22s30Ah народных.
2*9Fet IRFB4110 22A
max 87 kmph, >30000км

anatoli_nik

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +28/-2
  • :
    45
    105
  • Сообщений: 816
  • Донецкая обл.
  • Летаю за шамогоном, на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #6 : 30 Янв 2015 в 21:03 »
Проблему решил радикально:
Убрал D6,R14,R15,Q6 и поставил с затвора на исток резистор 22 Ом.
Поднял частоту до, примерно, 100кГц. При напряжении +-25В, питание слаботочки и драйверов от отдельного источника 12В (сдохла от КоЗы последняя LM7812), ток хх силового каскада 50мА (дроссель L1 - 20 витков на желтом кольце от БП АТХ, конденсатор фильтра С21 - 1мкФ, нагрузка 2 Ом). При потребляемой мощности 80 Вт (больше колонка не выдерживает) температура транзисторов около 70С без радиатора. Нагревается дроссель, здесь нужно, наверное, либо уменьшить витки, либо увеличить сердечник, но то дело третье, работает и без него прекрасно, только шумит больше. Считаю что этого вполне достаточно для 77мОм_ного транзистора.
Всем спасибо. Тему можно закрыть.

Полный привод: 2*1кВт (при 48В);
22s30Ah народных.
2*9Fet IRFB4110 22A
max 87 kmph, >30000км

i

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +265/-2
  • :
    58
    431
  • Сообщений: 3112
  • Иваново
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #7 : 31 Янв 2015 в 11:18 »
Тогда питайте усилитель только от 12в, у Вас теперь нет драйвера верхнего ключа.
В той схеме откуда Вы взяли D6 ошибка: либо там должен быть транзистор NPN, либо не должно быть диода между коллектором и базой.
Судите сами: когда откроется Q7, потечет ток базы Q5, откроет его и коллектор подтянется ВВЕРХ к эмиттеру (+12В), но диод D6 тоже откроется и потянет коллектор Q5 ВНИЗ к земле. Только резистор R22 спасает от КЗ и дыма,

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +506/-17
  • :
    141
    1340
  • Сообщений: 11416
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #8 : 31 Янв 2015 в 15:00 »
Скорее всего дело в низкой частоте. Если схема расчитана на 100 кГц, то на 40 кГц индуктор успевает уйти в насыщение. А почему греется один из двух - скорее всего из-за небольшой асимметрии "средний ток" начинает уходить от нуля в какую-нибудь из двух сторон (достаточно пёрышка на чаше весов чтобы склонить туда или сюда).

Если я объяснил непонятно, можете в уме экстраполировать что было бы если частоту отпустить до, скажем, 1 Гц :)
С индукторами так низя, сильно отклонять частоту от расчётной.

, у нас ведь ровно то же самое было на низких частотах если помнишь. , могу Вас утешить, у нас стоял драйвер затвора, никакой разницы, с ним точно так же греется :)
« Последнее редактирование: 31 Янв 2015 в 15:05 от zap »

С уважением,
Андрей

i

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +265/-2
  • :
    58
    431
  • Сообщений: 3112
  • Иваново
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #9 : 31 Янв 2015 в 16:37 »
, у нас транзистор сам открывался от всплеска напряжения, а тут просто ошибка в схеме (Q5 тянет затвор вверх, а D6 вниз).

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +103/-1
  • :
    123
    425
  • Сообщений: 1987
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #10 : 31 Янв 2015 в 17:32 »
Если сильно греется, чего тут гададть? Работает в частично линейном режиме. Без осцилографа решать такие проблемы методлом тыка нецелесообразно. Возможно, нехватка питания затвора. Возможно, бракованный екземпляр. ВОзможно, слишком медленное открытие/закрытие.

anatoli_nik

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +28/-2
  • :
    45
    105
  • Сообщений: 816
  • Донецкая обл.
  • Летаю за шамогоном, на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #11 : 31 Янв 2015 в 19:04 »
Цитата
Тогда питайте усилитель только от 12в, у Вас теперь нет драйвера верхнего ключа.
Драйвер есть, но простенький, зато работает (выше я написал что работает от +-25В, больше пока не подавал):

* driver.jpg (63.71 кБ. 934x900 - просмотрено 451 раз.)

Цитата
Судите сами: когда откроется Q7, потечет ток базы Q5, откроет его и коллектор подтянется ВВЕРХ к эмиттеру (+12В), но диод D6 тоже откроется и потянет коллектор Q5 ВНИЗ к земле.
Это эквивалентная схема транзистора Шотки, описание приципа и зачем это нужно
Затем сравните с куском схемы, обведено красным

* Безымянныйrr.jpg (36.03 кБ. 446x379 - просмотрено 354 раз.)

Цитата
Скорее всего дело в низкой частоте. Если схема расчитана на 100 кГц, то на 40 кГц индуктор успевает уйти в насыщение. А почему греется один из двух - скорее всего из-за небольшой асимметрии "средний ток" начинает уходить от нуля в какую-нибудь из двух сторон
Я на дроссель грешил первым делом, но даже отключение дросселя и нагрузки ситуацию не изменило, скорее всего прав
Цитата
Если сильно греется, чего тут гададть? Работает в частично линейном режиме
П.С. дроссель с конденсатором здесь играет роль ФНЧ с расчетной частотой среза около 26кГц.
Сейчас дроссель на кольце дросселя групповой стабилизации от компового БП, расчетная индуктивность 65мкГн, конденсатор 1мКф, частота среза около 20кГц.
Цитата
Без осцилографа решать такие проблемы методлом тыка нецелесообразно.
Ключевое слово "осциллограф" которого у меня нету.
Цитата
Возможно, бракованный екземпляр
Как ни странно транзистор прямо таки дубовый, после того как трижды выпаялся от нагрева, он все равно работает, я выше написал что поменял схему драйвера, и что из этого получилось.
« Последнее редактирование: 31 Янв 2015 в 19:27 от anatoli_nik »

Полный привод: 2*1кВт (при 48В);
22s30Ah народных.
2*9Fet IRFB4110 22A
max 87 kmph, >30000км

i

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +265/-2
  • :
    58
    431
  • Сообщений: 3112
  • Иваново
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #12 : 31 Янв 2015 в 19:45 »
Это эквивалентная схема транзистора Шотки, описание приципа и зачем это нужно
Хорошо, убедили, не работает, но сделано правильно... бывает.

Драйвер есть, но простенький, зато работает
Тогда еще косяк (на мой взгляд). Почему R1 стоит в эмиттерной цепи Q2, а не в коллекторной? Сэкономил базовый резистор?
Насколько я знаю, Протеус может заменить осциллограф, хотя бы для проверки схемы. Посмотрите как быстро разряжается С1 (соответственно падает и затворное напряжение).

anatoli_nik

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +28/-2
  • :
    45
    105
  • Сообщений: 816
  • Донецкая обл.
  • Летаю за шамогоном, на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #13 : 31 Янв 2015 в 20:22 »
Цитата
Хорошо, убедили, не работает, но сделано правильно... бывает.
Оно, как пишут люди собиравшие усилитель часть схемы которого в 5 сообщении, работает. Ну да фиг с ним проехали...
Цитата
Тогда еще косяк (на мой взгляд). Почему R1 стоит в эмиттерной цепи Q2, а не в коллекторной?
А вот эта часть схемы выдрана из контроллера МК, и в других схемах что я видел сделано также, базовый резистор есть R17 на первой схеме.
Цитата
Насколько я знаю, Протеус может заменить осциллограф, хотя бы для проверки схемы. Посмотрите как быстро разряжается С1 (соответственно падает и затворное напряжение).
Протеус то может, но не хочет, аналоговые схемы моделирует очень косячно либо работающую в железе схему вообще не моделирует.
Замерял на работающей схеме, напряжение на конденсаторе ниже 10В не опускается.

Полный привод: 2*1кВт (при 48В);
22s30Ah народных.
2*9Fet IRFB4110 22A
max 87 kmph, >30000км

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    897
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #14 : 02 Фев 2015 в 10:21 »
Цитата
А в жизни эту схему от +/-40В вообще включать нельзя, потому что затворы ключей вышибет перенапряжением, они ничем от него не защищены.
Почему? Питание драйверов от стабилизатора на 12В, верхний драйвер бустреп через диод D3.
Я не вижу ничего, что препятствует попаданию 52В на затвор нижнего ключа.
Также я вижу что конденсатор С13 может заряжаться до тех же 52В во время открытого состояния нижнего ключа и сливать всё это в затвор верхнего ключа.

Протеус он и в африке протеус.
Когда писали про трудночитаемость схемы, имелся в виду не размер шрифта, а то что элементы раскиданы таким образом, что взгляд путается во множестве ломающихся и пересекающихся линий.

Цитата
Насколько я знаю, Протеус может заменить осциллограф, хотя бы для проверки схемы. Посмотрите как быстро разряжается С1 (соответственно падает и затворное напряжение).
Протеус то может, но не хочет, аналоговые схемы моделирует очень косячно либо работающую в железе схему вообще не моделирует.
Замерял на работающей схеме, напряжение на конденсаторе ниже 10В не опускается.
Есть маленькая бесплатная программка LTspice от Linear Technology. Она весьма неплохо моделирует простенькие аналоговые схемы на рассыпухе (поскольку программа от производителя компонентов, моделей микросхем других производителей там нет, но можно добавить).
« Последнее редактирование: 02 Фев 2015 в 11:05 от DIVAS »

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +506/-17
  • :
    141
    1340
  • Сообщений: 11416
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #15 : 02 Фев 2015 в 14:00 »
Библиотеки к LTSpice у нас уже обсуждались:
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=17902.0

в частности, я выкладывал свою модель литий-полимерной и литий-железофосфатной ячеек.

С уважением,
Андрей

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +506/-17
  • :
    141
    1340
  • Сообщений: 11416
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #16 : 02 Фев 2015 в 14:12 »
52В на конденсаторе не C13 не скапливается т.к. когда нижний ключ открыт, нижняя обкладка конденсатора на земле. А когда открыт верхний, диод не даёт зарядить конденсатор напряжением 40-12В обратной полярности.

С уважением,
Андрей

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    897
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Сильно греется MOSFET.
« Ответ #17 : 02 Фев 2015 в 14:15 »
52В на конденсаторе не C13 не скапливается т.к. когда нижний ключ открыт, нижняя обкладка конденсатора на земле.
Странно, я вижу что нижний ключ тянет выход и С13 на шину -40В. Питание же двуполярное.
Страницы: 12>>ВсеВверх