Электронный балласт для металлогалогеновой лампы на 250/400 Вт

Sergey_G.
Такая цепочка стоит, как рекомендует IR, сопротивление 10 Ом и емкость 0,001мкф 630 в, но не помогает.
Попробую "поиграться" с емкостью.

ВиНи Попробуйте увеличить напряжение питания драйвера. Надо не менее 15 В, а лучше 20. Вы замерить его можете?

В IR2153 стоит стабилитрон (по паспорту 15,6 в), после недавних манипуляций напряжение стало 14 в.
До этого было 9 в, транзисторы вобще жутко грелись.

А может умощнить выход драйвер дополнительными двумя внешними транзисторами в двухтактном включении?

Ничего не получается - греются сильно собаки (IRF470)
По IR документации:
IRF720 (Ciss, Input Capacitance) 410 pF
IRF740 (Ciss, Input Capacitance) 1400 pF
Как я понял это входная емкость затвора, разница больше чем в три раза.

Что делать, как умощнить выход драйвера "дополнительными двумя внешними транзисторами" ?

Вот наткулся на такую схемку (в файле), автор утверждает "Величина тока выбираемого MOSFET транзистора определяется необходимой мощностью преобразователя. Фактически выходная мощность определяется только применяемыми выходными транзисторами".
Это что, враки получаются, мощнее IRF720 в ИБП (ЭПРА) на IR2153 ничего не поставишь ?

37167.zip

guestDnepr

Какая по расчетам тепловая мощность должна быть на транзисторах? Мне кажется, что ватт 10 там будет как минимум. Поэтому их нагрев - еще не факт, что что-то неправильно. Также смотри осциллографом форму тока на транзисторах, возможно найдешь аномалии. При мягком переключении входная емкость транзистора не имеет значения.

Моточных данных не знаю - намотал витков 200, 0,8мм потом подгонял индуктивность отматывая витки по LC метру. Зазор где-то 0,3 мм. Сердечник ШК12.

Я немного ошибся, для IR2153 надо не два а четыре внешних транзистора (по два на один силовой транзистор). А включить их можно аналогично, как включены выходные транзисторы внутри микросхемы(стр.4 даташита на IR2153) можно применить как биполярные так и полевые внешние дополнительные транзисторы. Возможно будут проблемы с инверсией сигнала.

guestDnepr: Это что, враки получаются, мощнее IRF720 в ИБП (ЭПРА) на IR2153 ничего не поставишь ?

С мс типа IR21xx не работал... до сих пор...

Простой анализ показывает, что при замене IRF720 на IRF740, сильно увеличиваются потери. Моделирование показывает разницу в 5 раз. Это при всех остальных одинаковых условиях.

Причина - сквозной ток. Если с 720-ми его амплитуда не превышает амплитуду тока нагрузки, то с 740-ми она в 4-5 раз больше.

Виновник - ёмкость Миллера... Вообще то, IR2153 слабовата для полевиков с большой входной ёмкостью.
По даташиту, вытекающий выходной ток короткого замыкания мс - 0,2А, втекающего - 0,4А. При напряжении питания микросхемы (ограниченного встроенным стабилитроном) на уровне 15,6В, получается выходное сопротивление драйвера 15,6/0,2...0,4=78...39 Ом. Добавить сюда затворный резистор на 22Ом и получится сопротивление 100...61Ом.

Внутреннее сопротивление драйвера оказывается слишком большим, и не может шунтировать затвор закрытого полевика одного плеча, при открывании полевика другого плеча.
При большой скорости переключения появляется сквозной ток.

По этому, нужно ставить либо солидные демпферные цепочки, ли бо увеличивать мощность драйвера (заменой на другой или дополнительными транзисторными каскадами)

Спасибо !
Привлекала простота и сравнительная дешевизна кострукций на IR21xx.
Ну и было естественное желание, при очень малых затратах умощнить это дело
Что посоветуете, может есть более "интересные" микросхемы или как включить доп. транзисторные каскады ?

guestDnepr: Что посоветуете...

Советы давать легко...
Перейти на более продвинутые драйвера. Правда, много наворотов, не нужных в данном случае, зато ток больше. Хотя, не больше 0,5А.

Транзисторы навесить - уже говорили. Комплементарная пара биполярных транзисторов может исправить ситуацию.
Или полевых. Есть сборки с комплементарной парой полевиков.

Если биполярные, то потребуются транзисторы, хотя и маломощные, но с хорошими импульсными характеристиками, током 1-2А и напряжением до 20В.
Включать их по схеме двухтактного эммитерного повторителя. Базы комплементарной пары вместе и к выходу драйвера. Эммитеры, то же, вместе и к затвору через резистор. Коллекторы - в зависимости от того, полевиком какого плеча они будут управлять. Если нижнего, то один коллектор на вывод "COM", а другой - на вывод "Vcc". Для верхнего плеча - один коллектор на вывод "Vs", а другой - на вывод "Vb".

Есть ещё один вариант. Например, есть транзисторы IRF740А, отличающиеся меньшим зарядом затвора, и, главное, меньшими ёмкостями затвора и Миллера.

К примеру, у 720-го входная 360пФ, а проходная 20пФ. Образуется делитель напряжения в 360/20=18 раз. Значит, при перепаде напряжения на закрытом транзисторе в 300В (при открывании полевика другого плеча), на затворе появится импульс амплитудой 300/18=17В. Естественно, транзистор откроется, хотя драйвер выдаёт ноль на затворе.

У 740-го входная ёмкость 1400пФ, а проходная 120пФ. Это делитель в 400/120=12 раз. Соответственно, при перепаде в 300В на стоке, на затворе появится импульс амплитудой 300/12=25В.
Этот импульс не только откроет транзистор, но и пробьёт затвор.

А теперь смотрим данные на полевик IRF740A.
Входная ёмкость 1030пФ, а проходная - 7,7пФ. Входная не на много меньше, но ёмкость Миллера уже меньше 10пФ. Значит, с такими ёмкостями образуется делитель в 1030/7,7=133 раза. При том же перепаде на стоке в 300В, на затворе появится импульс амплитудой, всего, 300/133=2,3В. Это много меньше, чем, даже, у IRF720.
Значит, можно предположить, что даже со слабым драйвером (с высоким внутренним сопротивлением), этот транзистор не откроется при открывании полевика другого плеча.

То есть, замена полевика на другой, даст положительный результат. Можно поискать другие типы. Например, IRF830A, и т.д.

Есть ещё один вариант - наоборот, увеличить входную ёмкость затвора полевика, не меняя проходную ёмкость.
Например, подключением параллельно затвор-исток дополнительного конденсатора. Этот способ эффективен "в борьбе" с ёмкостью Миллера, если не хочется заморачиваться подачей минуса на затвор при закрытом транзисторе.
Однако, при слабом драйвере, придётся смириться с увеличенным временем переключения полевиков, а, значит, и с большими динамическими потерями.
Зато полевики не будут гореть, а греться будут только под нагрузкой и из-за неё, а не потому, что через них идёт сквозной ток..