Новости IT

[• Отнюдь]

Хочу сделать затворный трансформатор с бифлярной витой намоткой.

для чего? в смысле, зачем вообще бифилярная намотка?

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

для чего? в смысле, зачем вообще бифилярная намотка?

Сделать обмотки максимально похожими друг на друга? Нет? 13 витков нет проблем намотать, главное качество..

[• Отнюдь]

Сделать обмотки максимально похожими друг на друга?

обычно для этого хватает просто бифилярной намотки без свивания. в особо тяжких случаях можно делать транспозицию после каждого витка.
но зачем эти выкрутасы в затворном трансформаторе? если он для верхнего транзистора, то скорее нужно отделить вторичку от первички, чтоб емкость снизить

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

обычно для этого хватает просто бифилярной намотки без свивания. в особо тяжких случаях можно делать транспозицию после каждого витка.
но зачем эти выкрутасы в затворном трансформаторе? если он для верхнего транзистора, то скорее нужно отделить вторичку от первички, чтоб емкость снизить

Идея такова: мостовой ИИП на 5-6 кВт (решил, что проще и дешевле будет спараллелить 4 ИИП на 5 кВт, чем делать один на 20). Каждое плечо моста- 2 параллельных мосфета (скорее для надежности, чем реальной работы в параллель). Ими управляют четыре драйвера MAX4420 (т.е. по одному на каждое плечо) через затворные трансформаторы, коих тоже 4 штуки (по одному на каждое плечо). Если не хватит драйвера, можно еще поставить легких мосфетов перед затворными трансами. Все это приправлено кучей держурных питаний: отдельно ШИМа, отдельно драйверов, отдельно мосфетов.
Как лучше поступить вот конкретно в этом варианте с затворниками?

[• Отнюдь]

Каждое плечо моста- 2 параллельных мосфета (скорее для надежности, чем реальной работы в параллель). Ими управляют четыре драйвера MAX4420 (т.е. по одному на каждое плечо) через затворные трансформаторы, коих тоже 4 штуки (по одному на каждое плечо)

что-то мудрено как-то, ничего не понял.
трансформатор стоит между управлением и драйвером или между драйвером и транзисторами?

Все это приправлено кучей держурных питаний: отдельно ШИМа, отдельно драйверов, отдельно мосфетов.

для питания затворов сделаны источники?
зачем тогда нужны трансформаторы?

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

что-то мудрено как-то, ничего не понял.
трансформатор стоит между управлением и драйвером или между драйвером и транзисторами?

Между драйвером и транзистором

для питания затворов сделаны источники?
зачем тогда нужны трансформаторы?

Ну, это я в том плане, что питание подается на мост отдельно. Видел схемы, когда питание ШИМа и драйверов берется с общего выпрямителя через резисторы со стабилизаторами. Я хочу сделать отдельно выпрямитель силовой и отдельно стабилизированные источники питания для драверов и ШИМа. Хочу тем самым исключить взаимные помехи и ситуации, когда при падении напряжения на входе драйваеры или ШИМ могут защелкнуться.

[• Отнюдь]

Между драйвером и транзистором

мне кажется, у вас неверное представление о назначении драйверов
попробую внести ясность:
затвор полевика или IGBT можно представить в виде кучки конденсаторов, емкость которых зависит от напряжения сток-исток. чем меньше напряжение, тем больше емкость. разница между нулевым напряжением и максимальным - в разы, если не на порядок.
результатом этого становится заметное изменение емкости затвора при коммутации транзистора. что мы получаем:
- допустим, транзистор открыт, емкость его затвора максимальна
- разряжаем затвор от источника с высоким внутренним сопротивлением
- в какой-то момент напряжение на затворе становится меньше, чем gate threshold voltage и после времени "задержки выключения" транзистор начинает запираться
- транзистор запирается, напряжение сток-исток растет, соответственно, снижается емкость затвора
- емкость уменьшилась, а заряд остался прежним. напряжение на конденсаторе (читай - затворе) подскакивает. если напряжение превысит gate threshold voltage, транзистор может снова открыться
- на включении транзистора картина почти зеркальная - при выключении дополнительно проявляется эффект Миллера, усугубляющий ситуацию

разумеется, речь идет о жесткой коммутации. каждое дополнительное включение/выключение - увеличение динамических потерь. увеличение потерь приводит к тому, что растет разница температур кристалл-воздух. и там, где хватает одного транзистора, приходится ставить четыре

вот с этим и призван бороться дравер - его выход представляет собой низкоимпедансный источник, который заряжает затвор с такой скоростью, что повторные включения/выключения не успевают произойти. но все равно на затворе видно, что он заряжается не по прямой или экспоненте - явно просматривается провал или пичок

так к чему это я? к тому, что драйвер надо ставить непосредственно перед транзисторами. трансформатор можно поставить ДО драйвера, но если есть недорогая возможность отказаться от моточных, надо это делать. поставьте 6N137 - это доступная оптопара с весьма приличной скоростью

выбор драйвера, мягко говоря, тоже сомнителен. MAX4420 - это всего-навсего усилитель. причем, он не имеет ни отрицательного смещения затвора, ни каких-либо самых завалящих сервис-функций. зато ценник ломовой - 200 рублей за промышленный диапазон температур в SO-8


какие транзисторы вы планируете использовать? может, там вообще можно обойтись какой-нибудь простенькой схемкой?
и еще посмотрите на HCPL-316J
это старенький драйвер с полным набором сервисных функций, включая детектор ненасыщения транзистора, да еще и изолированный. его, пожалуй, единственный минус - маленькая скорость. задержки могут доходить до 500 нс. однако, если частота инвертирования будет не очень высокой, либо алгоритм работы предусматривает длительность импульсов по предсказанию, а не с ограничением в каждом такте, то задержки в общем-то не критичны

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

мне кажется, у вас неверное представление о назначении драйверов
---кутед---
выбор драйвера, мягко говоря, тоже сомнителен. MAX4420 - это всего-навсего усилитель. причем, он не имеет ни отрицательного смещения затвора, ни каких-либо самых завалящих сервис-функций. зато ценник ломовой - 200 рублей за промышленный диапазон температур в SO-8

Схема не моя- я лишь честно спилил проверенный вариант. Вот такой вариант:

Транзистор указан просто для примера, будет куда мощнее.

однако, если частота инвертирования будет не очень высокой, либо алгоритм работы предусматривает длительность импульсов по предсказанию, а не с ограничением в каждом такте, то задержки в общем-то не критичны

На сколько невысокой? Я уже отказался от своих грандиозных амбиций и решил ограничиться килогерцами 50. И как это- "длительность импульсов по предсказанию"?

[• Отнюдь]

Схема не моя- я лишь честно спилил проверенный вариант. smile3.gif Вот такой вариант

автор жирно живет, видимо. если в этой схеме выбросить МАХ и поставить полевик, нагрузив его первичкой трансформатора, затвор силового транзистора получит примерно то же самое

На сколько невысокой? Я уже отказался от своих грандиозных амбиций и решил ограничиться килогерцами 50. И как это- "длительность импульсов по предсказанию"?

на HCPL-316J у меня работает косой мост на 44 кГц. выше не задирал. 50 кГц, думаю, вполне реально сбацать

по предсказанию - это если длительность ШИМ ограничивать не в каждом такте, например, по току первички, а рассчитывать заранее, исходя из того, что происходило в прошлые такты. мощности современных недорогих DSP для этих целей хватает за глаза

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

автор жирно живет, видимо. если в этой схеме выбросить МАХ и поставить полевик, нагрузив его первичкой трансформатора, затвор силового транзистора получит примерно то же самое

С новым годом! Пользуясь праздниками начал пристрастно изучать тему. Таки согласен, этот вариант для ленивых мажоров, прпчем тем не менее имеет пачку недостатков. Подумал над предложенным выше варианте про гальваническую развязку мозга и драйверов, родились вопросы:
1) для развязки уже нет необходимости использовать именно затворники, так? Можно использовать цифровые изолирующие трансформаторы? Ведь ток небольшой, а главные показатели- напяжение на выходе, пропускная частота и скорость нарастания фронтов, так? Оптику пока отметаю- у драйверов своих задержек хватает...
2) при использовании интегральных драйверов (выбор пал пока что на irs2186) на сколько можно расслабиться? В выбраном мной драйвере есть защита от одновременного включения верха и низа, контроль напряжения, ток управления шикарный, но как все это работает? Достаточно устойчиво и грамотно?
3) было ли когда-то замечено за интегральными драйверами открытие мосфетов во время переходных процессов при подаче питания? Вопрос животрепещущий, к примеру, максы на прошлой схеме иногда шалят.. Заканчивается все плохо..
4) драйвер, который я указал, для полумоста. Вопрос, наверное, глупый, но можно ли рулить мостом, использовав 2 таких драйвера с обеих сторон?

[• Отнюдь]

1) для развязки уже нет необходимости использовать именно затворники, так? Можно использовать цифровые изолирующие трансформаторы? Ведь ток небольшой, а главные показатели- напяжение на выходе, пропускная частота и скорость нарастания фронтов, так? Оптику пока отметаю- у драйверов своих задержек хватает...

можно использовать все, что угодно. я использую и импульсные трансформаторы с обвязкой для быстрого запирания, и их же с добавкой отрицательного смещения затвора, и 6N137 со схемой смещения для получения 15 В на затворе, и HCPL-316J, и даже простую схему смещения на конденсаторе без гальванической развязки.
прелесть оптики, кстати, в предсказуемости результата и отсутствии влияния всяких посторонних излучений. 6N137, кстати, не такая уж и тормозная - до 75 нс, поэтому я ее и использую, когда подешевле надо
ну и опять таки, насколько критичны задержки в вашем случае? источник должен быть безынерционным?

2) при использовании интегральных драйверов (выбор пал пока что на irs2186) на сколько можно расслабиться? В выбраном мной драйвере есть защита от одновременного включения верха и низа, контроль напряжения, ток управления шикарный, но как все это работает? Достаточно устойчиво и грамотно?

бустрепное питание верхнего канала. мягко говоря, к такому питанию надо подходить осторожно. либо плюнуть на него и организовать собственный канал питания. в остальном же IR-овские драйверы просты в применении и детально разжеваны самой же ИР в разнообразных аппнотах
в выбранном вами драйвере есть контроль недонапряжения питания обоих каналов. надо полагать, это что-то типа компараторов, принудительно выключающих выходы. причем, блокировка не общая, а поканальная.
защиты от одновременного включения верхнего и нижнего каналов не вижу ни в описании, ни в структурной схеме. есть лишь небольшая задержка распространения сигнала в верхнем канале - иначе бустрепное питание при одновременной работе верхнего и нижнего каналов не получится. собственно, из плюшек в драйвере только приличный выходной ток и контроль питания. при такой простоте оно не должно иметь сколь-нибудь заметных сложностей в применении

3) было ли когда-то замечено за интегральными драйверами открытие мосфетов во время переходных процессов при подаче питания? Вопрос животрепещущий, к примеру, максы на прошлой схеме иногда шалят.. Заканчивается все плохо..

обычно этим грешит управление, а не драйверы. посему главное правило: питание системы управления и драйверов должно появляться раньше, чем силовое. в мозгах все должно устаканиться к тому моменту, когда к инверторы будет приложено опасное напряжение.
у драйверов есть другая неприятная штука: в мостовых и полумостовых схемах, где эмиттер верхнего транзистора непосредственно соединен с коллектором нижнего, есть вероятность, что тока через емкость Миллера хватит для отпирания транзистора. эффект Миллера выражается в том, что открыв, допустим, верхний транзистор, вы получаете сквозняк через него и самооткрывшийся нижний. и чем выше скорость коммутации ключей, тем выше вероятность получения этой бяки. но если вы примените именно этот драйвер, будем надеяться, что его хватит для удержания затвора ниже порога отпирания

4) драйвер, который я указал, для полумоста. Вопрос, наверное, глупый, но можно ли рулить мостом, использовав 2 таких драйвера с обеих сторон?

можно

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

2 Отнюдь, я сейчас кое-что экстравагантное задам. Удавалось ли когда-либо поработать с ADP1046A? По описанию- прямо шоколадка, не иначе. Потыкался в ПО для проектирования, не понял нифига. Как задать напряжения? Как задать предельный ток? Почему ПО в режиме симуляции, но ничего не симулирует?
Что-то эта шоколадка с шоколадом только цвет имеет общий.. Да и цвет похож на кое-что иное..

Сообщение отредактировал -=Sm()kE=- - Jan 7 2015, 12:42

[• Отнюдь]

Удавалось ли когда-либо поработать с ADP1046A?

нет. и едва ли доведется - к продукции AD отношусь категорически негативно

а вообще любопытная штука на первый взгляд. только нужны ли все эти прибамбасы в вашем случае? это ж надо внимательно изучить стостраничный даташит на импортном языке с птичьей терминологией, софтину для проектирования и еще кучу всяких, безусловно интересных, но малонужных вещей. ради одного изделия, которое не пойдет ни в серию, ни на продажу за стотыщмильонов. я бы не взялся ))

The ADP1046 is optimized for minimal component count, maximum flexibility, and minimum design time.

про минимум дизайн тайм - просто шутка такая ))

ЗЫ тактовая частота цифрового ядра этой микросхемы заставляет несколько напрячься - за 200 МГц заваливает...

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21

[• -=Sm()kE=-]

нет. и едва ли доведется - к продукции AD отношусь категорически негативно

а вообще любопытная штука на первый взгляд. только нужны ли все эти прибамбасы в вашем случае? это ж надо внимательно изучить стостраничный даташит на импортном языке с птичьей терминологией, софтину для проектирования и еще кучу всяких, безусловно интересных, но малонужных вещей. ради одного изделия, которое не пойдет ни в серию, ни на продажу за стотыщмильонов. я бы не взялся ))
про минимум дизайн тайм - просто шутка такая ))

ЗЫ тактовая частота цифрового ядра этой микросхемы заставляет несколько напрячься - за 200 МГц заваливает...

Тут, конечно, факт- все что там есть в принципе реализуемо проще и на аналоге, или вообще не особо и нужно.. Но вот управление по цифре- это кайф! Суть- то в чем: управлять напряжением на выходе с МК, дабы можно было бы просто стабилизировать напряжение, ток или создать искусственные броски туда- сюда. Мощща большая, такие игрища только через ШИМ прокатят.. А как управлять по-человечьи той же заурядной 494 с недорогого МК не могу придумать. Или брать STM с ЦАП и учить их мову, что совсем печально Есть какие- нибудь идеи на этот счет?

[• Отнюдь]

А как управлять по-человечьи той же заурядной 494 с недорогого МК не могу придумать.

если большая скорость не нужна, то можно примерно так:


на REFPWM цепляете ШИМ своего недорогого контроллера и дергаете, скажем, с частотой килогерц десять.
R11 установлен чисто ради пижонства - компенсирует падение напряжения на токоизмерительном шунте. выход устройства рассчитывал на 0-150 В с возможностью расширения до 250 В, так что номиналы в обвязке ОУ должны вам подойти

не помню точно, но полагаю, что 494 не сильно отличается от 384х в плане внешнего управления

ЗЫ если скорость реакции нужна все-таки лучше миллисекунды, то вместо ШИМ-ЦАП поставить нормальный ЦАП, например, на SPI, и заменить операционник на более шустрый

--------------------

Мощность распределять нужно плавно и равномерно (ц) Гена21