|
|
|
|
|
Вот схема выходного каскада генератора:
Схема управления полевиком выполнена на биполярном транзисторе структуры p-n-p, который в нужный момент быстро садит затвор полевика на массу. Возможно ли переделать этот узел согласования, чтобы применить транзистор структуры n-p-n? Нет ни одного быстрого токового p-n-p в запасе. ps: вот вариант
 |
|
|
|
flower: Нет ни одного быстрого токового p-n-p в запасе. А какие есть? Тут важен не так быстрый транзистор, как с хорошими импульсными (токовыми) характеристиками. Вторую схему не пробовал, так как не вижу смысла "городить такой огород", проще выпаять или купить (две штуки за рубль) любой подходящий p-n-p транзистор. |
|
|
|
У нас в деревне не купить. Само собой, когда куплю, то данный вопрос отпадёт. А пока есть кучка p-n-p по 100мА, а вот n-p-n есть на 1А.
Интересно, а что, если приспособить транзистор типа КТ814 или аналогичный? У них ток - 1.5А, 3А в импульсе. Только вот смущает частота данного транзистора.
Сам генератор выдаёт частоту до 30кГц. |
|
|
|
Тут главное не частота повторения управляющих импульсов, а крутизна их фронтов - для этого и все эти эмиттерники, и прочие ухищрения. Так что низкочастотные (814 и пр.) не годятся автоматически. А вот зачем 1 А при разряде затворной ёмкости - не понимаю. Полагаю, что скоростной ВЧ-транзистор, даже маломощный, сгодится почти любой - разница между усилительным и импульсным транзистором не так уж велика (в основном в напряжении насыщения).
А по деревенским меркам можно попробовать весьма скоростные PNP-транзисторы из ВЧ-тракта старых совецких телевизоров. Правда, чтобы убедиться в их подходимости, нужен скоростной осциллограф - есть ли он в деревне? |
|
|
|
У 814 вроде >= 3 МГц граничная частота. |
|
|
|
Для КТ814 граничная частота усиления тока не менее 3 МГц. В 1-й схеме он включен с общим коллектором, в насыщение не входит, поэтому будет открываться/закрываться за время менее 0,01 длительности импульса меандра с частотой 30 кГц. Этого с запасом достаточно для нормальной работы. |
|
|
|
Нашёл ещё BD136. 40В, 1.5А. Частота, правда, не указана, но думаю, что это что-то вроде наших КТ814-816. Буду пробовать 814 и их, спасибо всем, кто помог! |
|
|
|
flower: А пока есть кучка p-n-p по 100мА... Подойдут.
Правда, нужно ещё смотреть величину заряда затвора управляемого полевика, что бы оценить время закрывания.
Кстати, в первом посту указан ШИМ контроллер TL494, а его выходные транзисторы имеют предельный ток коллектора 250мА, а рекомендуемый для работы - 200мА.
Такой импульсный ток запросто обеспечивают даже транзисторы КТ315 (КТ361)...
По этому ставить в разрядную цепь более мощный транзистор, чем в самом ШИМ контроллере вряд ли целесообразно. flower: ...если приспособить транзистор типа КТ814 или аналогичный?
...Только вот смущает частота данного транзистора.
Сам генератор выдаёт частоту до 30кГц.
Спец: Так что низкочастотные (814 и пр.) не годятся автоматически Чтоб вы знали, эти транзисторы нормально работают в качестве ключевых в импульсных стабилизаторах и преобразователях на частотах до 100кГц.
Например, на частоте 30кГц и токе нагрузки 1,5А транзистор КТ816Г обеспечивает длительности открывания 0,1мкс и закрывания 0,2мкс.
Причём, почему-то, 814-е(816-е) и с меньшим напряжением коллектора (начальные буквы) обеспечивают более быстрое переключение, чем 815-е(817-е). То есть, например, КТ816А(Б) более быстрый, чем КТ816В(Г)
Это реальные данные по работающим импульсным стабилизаторам.
Пока с полевиками было туго, использовал серию КТ814 - КТ817.
Так что: проверено - мин нет...  Спец: А вот зачем 1 А при разряде затворной ёмкости - не понимаю. Затем, что бы как можно быстро разрядить затворную ёмкость. От этого зависит время выключения полевика и динамические потери на выключение.
То есть, транзистор с бОльшим током имеет меньшее динамическое сопроивление в открытом состоянии. Спец: Полагаю, что скоростной ВЧ-транзистор, даже маломощный, сгодится почти любой... Ой, нет... не любой.
Тут главное не частотные свойства, а импульсные - спосообность коммутировать большие токи с малым напряжением насыщения. Путь очень кратковремменно, но большие. sprite: Для КТ814 граничная частота усиления тока не менее 3 МГц. В 1-й схеме он включен с общим коллектором, в насыщение не входит, поэтому будет открываться/закрываться за время менее 0,01 длительности импульса меандра с частотой 30 кГц Полностью поддерживаю! |
|
|
|
DWD: Затем, что бы как можно быстро разрядить затворную ёмкость. От этого зависит время выключения полевика и динамические потери на выключение.
Нет, я сомневался не в рекомендациях из учебника - там всё ОК, и разъяснения не требуются. Просто при элементарной прикидке выходит, что такой ток излишен. Допустим, что мы ориентируемся на 1 А. Следовательно, считаем, что при типичных напряжениях на затворе около 10 В сопротивление цепи управления должно быть порядка 10 в / 1 А = 10 Ом. Реально же суммарное сопротивление гораздо больше, и потому не имеет смысла ориентироваться на мощный транзистор - другие её элементы всё равно ограничат ток.
DWD: Ой, нет... не любой. Тут главное не частотные свойства, а импульсные - спосообность коммутировать большие токи с малым напряжением насыщения.
Верно. Особенно Uнас, я об этом упомянул. Но прикинем зону управления полевика - для обычных полевиков (не "логических") это около 2...4 вольт на затворе. Всё, что ниже - вне зоны (ключ закрыт), и выше - тоже (ключ открыт), т.е. на даваемые им фронты абсолютно не влияет. Согласитесь, 2...4 вольта - это достаточно далеко от типичного напряжения насыщения, даже повышенного (т.е. от усилительного транзистора), и следовательно, любой биполярник, управляя полевиком, будет работать не в ключевом режиме, а в усилительном. А в насыщение он войдёт тогда, когда управляемый им ключ будет давно закрыт.
Лично я считаю (и стараюсь так делать), что умозрительный подбор элементов управления ключа мало чего даёт, гораздо лучше просто померить реальную длительность фронтов силового ключа при разных способах управления, и оставить тот, где фронты (и потери от их затяжки) будут меньше. Таки нужен в деревне скоростной осцил! |
|
|
|
Спец: Просто при элементарной прикидке выходит, что такой ток излишен. Допустим, что мы ориентируемся на 1 А. Даже элементарная прикидка показывает, что такой ток может быть маловат...
И ориентироваться нужно не на ток, а на время переходных процессов и заряд затвора выбранного полевика. Тогда ток будет искомой величиной. Например, у полевика IRFZ40 полный заряд затвора не превышает 70нК (нанокулон), время открывания не более 160нс, а закрывания - 35нс.
Значит, для обеспечения именно такой длительности переходных процессов, требуется обеспечить ток затвора при включении не менее 70нК/160нс=0,44А, а при выключении - 70нК/35нс=2А. Если же просто ограничить ток величиной 1А, то на время открывания это не повлияет, а время закрывания увеличится до 70нК/1А=70нс и не получится использовать по максимуму возможности полевика. Спец: Следовательно, считаем, что при типичных напряжениях на затворе около 10 В сопротивление цепи управления должно быть порядка 10 в / 1 А = 10 Ом. Для того же IRFZ40 в даташите указано внутреннее сопротивление схемы управления величиной 4,7Ом. При напряжении 10В.
Именно при таком сопротивлении схемы управления обеспечиваются указанные в даташите токи и длительности переходных процессов.
Увеличение сопротивления приведёт к увеличению динамических потерь. Спец: ...2...4 вольт на затворе. Всё, что ниже - вне зоны (ключ закрыт), и выше - тоже (ключ открыт), т.е. на даваемые им фронты абсолютно не влияет. Это в статике.
Когда же полевик работает в конкретной схеме преобразователя, то требуется учитывать значительно большее число параметров. Например - проходную ёмкость (ёмкость Миллера), которая для того же полевика IRFZ40 может иметь значение 260пФ. Входная ёмкость у полевика может достигать значения 2200пФ. То есть, образуется делитель напряжения между стоком и затвором с коэффициентом 260пФ/2200пФ=0,12.
При работе в двухтактном преобразователе со средним выводом первичной обмотки и питанием от бортсети автомобиля (14В максимум) на стоке полевика появляются импульсы амплитудой 14В*2,4=34В (коэффициент 2,4 принимается в расчёте и учитывает амплитуду выбросов на фронтах импульсов).
Получается, что при закрывании полевика, на его стоке возможен импульс величиной 34В, который через ёмкость Миллера попадёт в затвор и наведёт на нём напряжение амплитудой 34В*0,12=4В, чего может быть вполне достаточно для повторного открывания уже закрывшегося полевика. И это в то время, когда уже открыт полевик другого плеча. В результате имеем скозной ток...
Это если внутреннее сопротивление схемы управления полевиками велико. Это основная причина вылета полевиков в двухтактных схемах преобразователей. Особенно в сетевых БП. Даже при использовании стандартных и достаточно мощных драйверов затворов, жёстко привязывающих затвор к нулю, при переключении на затворе кратковременно появляются импульсы напряжения, открывающие полевики и появляется сквозной ток.
По этому в сетевых инверторах затворы часто дёргают в минус - при закрывании полевика на затвор подают отрицательный импульс амплитудой -5В...-10В. |
|
|
|
|