[Lexasoft 0]

Сгонял купил новый драйвер. Добавил в цепь питания конденсатор 0.1 мкФ, подключил выход на конденсатор 10 нФ.

Все работает, значения на выходе верные. Подаю логическую "1", 5В, на выходе драйвера появляется 12В. Ничего не греется.

Подключаю к затвору транзистора (без резистора в цепи затвора), драйвер пробивает. Начинает греться, даже с нагрузкой в виде конденсатора.

Получается, пробивает драйвер из-за высокого зарядного тока затвора?

Какой номинал резистора поставить в цепь затвора? А то боюсь потерять последний рабочий драйвер :)

[one_eight_seven 3]

Получается, пробивает драйвер из-за высокого зарядного тока затвора?

Скорее, защёлкивает обратным током. Микрочипы почти клятвенно заверяют, что если обратные токи меньше 1,5 А, то не защёлкнется. Но проверьте при этом, чтобы скорости открытия-закрытия транзистора вас устраивали. Ну и раз уже счёт пошёл на последние компоненты, то может быть стоит уже посчитать?

Изменено 3 января, 2015 пользователем one_eight_seven

[Lexasoft 0]

Резистор 10 Ом в цепи затвора спас.

Попробую теперь рассчитать, хватит ли скорости работы такой схемы для PWM.

 

Убил последний драйвер. Теперь придется включать мозг.

Правильно ли я понимаю, что защелкивание возникает из-за превышения значения тока в процессе разрядки емкости затвора при закрытии транзистора драйвером?

Изменено 3 января, 2015 пользователем Lexasoft

[Plain 168]

защелкивание возникает из-за превышения значения тока в процессе разрядки емкости затвора

Нет, такие узлы защёлкиваются из-за неправильной разводки (монтажа). Покажите фото или словами. И повторю, требуется любой примитивный стабилизатор, потому что нет в автомобиле никаких 12 В, в реале драйвер не успеет даже вздохнуть.

[Lexasoft 0]

Нет, такие узлы защёлкиваются из-за неправильной разводки (монтажа). Покажите фото или словами. И повторю, требуется любой примитивный стабилизатор, потому что нет в автомобиле никаких 12 В, в реале драйвер не успеет даже вздохнуть.

 

Принцип понял, изучаю аппноты: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00763c.pdf

 

Что нужно сделать:

1) сократить длину подачи VDD и GND на драйвер

2) как можно ближе к драйверу поставить развязывающий конденсатор. Емкость 0.1 мкФ достаточно? Какой лучше, керамику или электролит?

3) установка диодов Шоттки на входе и выходе (схема приложена)

4) отдельное стабилизированное питание для драйвера +12V. Стабилизатора L7812 с выходным током 1.5А по идее за глаза должно хватить драйверу.

[one_eight_seven 3]

Емкость 0.1 мкФ достаточно? Какой лучше, керамику или электролит?

краткий гайд:

1. Вам нужно доставить определённый заряд в затвор (а потом его извлечь). За определённое время. Средний ток: dQ/dt.

2. Этот заряд не должен "просадить" питание драйвера. dU = dQ/C, где C - это блокировочный конденсатор, dU - просадка напряжения. Отсюда берётся накопитель энергии. Просадка будет складываться из этого и из тока помноженного на ESR. Отсюда и берётся тип конденсатора.

3. Далее, конденсаторы перестают быть конденсаторами на определённых частотах, поэтому, определяем фронт нарастания (и спадания) импульса и граничную частоту. Есть правило: 0.35/trise (ns) = BW (GHz), если время спадания меньше, чем время нарастания, то 0.35/tfall (ns) = BW (GHz). Так выбирается развязывающий по ВЧ конденсатор, как правило, керамика.

4. Выбор самих конденсаторов, ведь номинал - это далеко не та ёмкость, которая будет в реальной плате. Посмотрите, например, что останется от керамики 10мкФ Х 16 В при смещении 12 В.

 

Стабилизатора L7812 с выходным током 1.5А по идее за глаза должно хватить драйверу.

Только учтите, что выходная емкость стабилизатора должна отработать пики тока драйвера, стабилизатор их не отработает. Кстати, так вышло, что 78 серию использовал только для слаботочных нагрузок, поэтому, даже не знаю, работают ли они на большие емкости.

 

3) установка диодов Шоттки на входе и выходе (схема приложена)

На входе и так стоят защитные диоды, но можно и поставить.

 

1) сократить длину подачи VDD и GND на драйвер

GND драйвера должна быть как можно ближе к истоку.

 

P.S. 7812 вообще, по входному напряжению разве подходит?

Изменено 3 января, 2015 пользователем one_eight_seven

[Lexasoft 0]

P.S. 7812 вообще, по входному напряжению разве подходит?

 

Максимальное входное напряжение 35 В для диапазона 5..12 Вольт выходных.

Поискал регуляторы с более высоким возможным входным напряжением, не нашел.

Установка LC-фильтра на входе стабилизатора поможет сгладить напряжение в случае скачка?

 

[Plain 168]

Здесь не нужен никакой 7812, а простой параметрический стабилизатор, т.е. 60-вольтовый и более транзистор NPN (BC846 и т.п.), 12-вольтовый стабилитрон и резистор. Для частоты ШИМ 30 кГц ток затвора будет 120 нКл · 30 кГц = 3600 мкА, следовательно, общее потребление драйвера 3,6+1,5=5,1 мА, ток базы обычно в 100 раз меньше — требуется 50 мкА, и если ещё стабилитрону, например, 250 мкА, то если взять 1 кОм, на нём упадёт 0,3 В, а на транзисторе 0,7 В, т.е. при 12 В в бортсети драйвер получит 11 В, а при 60 В 0,4 с в бортсети стабилитрон поглотит 47 мА · 13 В · 0,4 с = 0,24 Дж — если это BZX84-C12, то к окружающей +50°С его корпуса добавятся 0,24 Дж · 400 К / Вт = 96°С, что достаточно далеко до паспортного предела 175°С.

 

Насчёт защёлкивания, и вообще ШИМ в автомобиле. Друг на днях модернизировал попогрей, который представляет из себя длинный фигурный резистор под спиной и попой и подаваемое на него ШИМ транзистором. Подключается это бесхитростное творение позади прикуривателя. Ну и, поскольку до сидений по проводам в полсалона длиной течёт прямоугольный ток, этот широкополосный сигнал как по маслу проходит в такое же бюджетное звуковое оборудование и там безраздельно царствует, т.е. либо отогреваться в полной тишине, либо мёрзнуть, пританцовывая под бодрячок. Он всё хотел это как-то исправить, но я безмерно огорчил (потому что правильного готового практически не делают и не продают), что, кроме как сделать заново и по-нормальному, задачу не решить, а именно, и потреблять от бортсети постоянный ток, и создавать такой же для нагрузки.

 

Применительно к Вашей задаче — коробка должна быть с LC-фильтром на входе и располагаться в идеале на нулевой длине проводов до двигателя. Это же самое во многом облегчит и проблему защёлкивания.

[Lexasoft 0]

Реализовал параметрический стабилизатор по совету Plain (2 SMD элемента на плате), сделал разводку по рекомендациям Application Notes.

На цифровой части поставил развязывающий конденсатор 1 мкФ, пленка. На силовой части керамика Murato 0.1 мкФ.

В итоге — работает на тестовой нагрузке (лампа), работает с дросселем, но теперь греется транзистор.

Смотрю осциллографом — выходной сигнал драйвера с сильными колебаниями, питание просаживается. Та же картина на клеммах питания платы. На выходе БП колебания есть, но незначительные.

Что может быть? Сечение проводов недостаточное?

[one_eight_seven 3]

Что может быть? Сечение проводов недостаточное?

Всё, что угодно. Полную схему давайте, с указанием, что за провода. Помечайте точки подключения нагрузки. Сами для себя там определите где силовые цепи, где сигнальные, развяжите их (монтажом) друг от друга. Везде, где нужно, ставьте накопительные и развязывающие по ВЧ конденсаторы. Кстати, я вам об этом уже писал. Как и том, что datasheet надо читать полностью. Например:

A minimum value of 1.0 µF is suggested.

Если неприлично низко просаживается уже на входе схемы, развяжите питание драйвера не только стабилизатором, но ещё и диодом и емкостями.

 

Кроме того, почему нет осциллограмы выхода источника питания? Там-то как? Стоит как вкопанное или тоже просаживается?

Изменено 4 января, 2015 пользователем one_eight_seven

[Plain 168]

Во-первых — где-же источник сигнала? Если до него прыгалки в пару метров длиной, тогда чудес озвучено очень мало.

 

Во-вторых — жуткие петли между ключом и драйвером, поэтому про озвученную просадку ничего определённого сказать невозможно. Ну и во всём остальном — того же рода замечания.

 

Как надо правильно:

 

Распушить толстый (силовой) многоожильный лужёный провод на проводки и паять ими (одиночными). Обязательно всюду наличие канифоли (она как масло для движка) и нормальный неперегретый паяльник, т.е. специальный с регулятором температуры или обычный, включённый через диммер.

 

Сперва ставите на макетку в паре миллиметров друг от друга соединители питания и нагрузки, плюсы соединяете тут же и сбоку шунтируете выходные контакты диодом.

 

В паре миллиметров от ноги минуса питания втыкаете ногу истока ключа, чтобы его нога стока была максимально близка к ноге соединителя нагрузки и диоду. Итого, положение в пространстве любых высокочастотных силовых деталей без разницы и подчинено лишь требованию минимальной длины проводов. Всё остальное вторично.

 

Одновременно, с другой стороны ключа должно быть много свободной площади, чтобы поставить в паре миллиметров от его ног истока и затвора ноги №5 и №6 драйвера.

 

Соединитель входного сигнала должен располагаться своим общим контактом в паре миллиметров от ног №4 и №5 драйвера.

 

Блокировочные конденсаторы драйвера должны быть керамические X7R 25...100 В SMD (0,1 мкФ или более) и припаиваться с обратной стороны платы в одном-двух миллиметрах от соответствующих им его ног.

 

Теперь, когда всё правильно расставлено, можно соединить это вышеозначенными одиночными проводочками. На этом разводка силовых цепей закончена. И ещё — штырёк для цепляния крокодила "земли" щупа осциллографа должен быть припаян в паре миллиметров от общего контакта силового соединителя.

 

Весь остальной монтаж уже не критичен, но настолько сильно раскидывать его по плате просто нет смысла.

 

Если всё же понадобится пара проводов в изоляции, то лучше обзавестись тонкими многожильными в литом фторопласте серии МС — они вечные, потому что посеребрённые. Но простой нелужёный и не посеребрённый МГТФ, или одножильный из витых пар локальной сети, тоже сойдёт, только с ними возни больше.

[Lexasoft 0]

Всё, что угодно. Полную схему давайте, с указанием, что за провода. Помечайте точки подключения нагрузки. Сами для себя там определите где силовые цепи, где сигнальные, развяжите их (монтажом) друг от друга. Везде, где нужно, ставьте накопительные и развязывающие по ВЧ конденсаторы. Кстати, я вам об этом уже писал. Как и том, что datasheet надо читать полностью. Например:

 

Я пытался реализовать рекомендации из Application Notes (картинка приложена). Там стоит 2 конденсатора с 2-х сторон, 1 и 0.1 мкФ.

http://ww1.microchip.com/downloads/cn/AppNotes/cn_00798a.pdf

 

Во-первых — где-же источник сигнала? Если до него прыгалки в пару метров длиной, тогда чудес озвучено очень мало.

 

Во-вторых — жуткие петли между ключом и драйвером, поэтому про озвученную просадку ничего определённого сказать невозможно. Ну и во всём остальном — того же рода замечания.

 

Как надо правильно:

 

Распушить толстый (силовой) многоожильный лужёный провод на проводки и паять ими (одиночными). Обязательно всюду наличие канифоли (она как масло для движка) и нормальный неперегретый паяльник, т.е. специальный с регулятором температуры или обычный, включённый через диммер.

Источник сигнала недалеко, с него приходит нормальный сигнал.

На меньшей нагрузке и без индуктивности (лампа 12 Вт) все нормально, подобных эффектов не возникает (осциллограмма на картинке).

 

Можете пояснить, что за толстый луженый силовой провод? Какое сечение провода необходимо? Я использовал провод МГШВ.

Я паял с жидким флюсом, не подходит? Паял на нормальной паяльной станции.

 

По поводу петель понял ошибку, расположил транзистор неправильно. Надо соединять между драйвером и транзистором как можно короче и землю к истоку и затвор, верно?

 

UPD. Приложил схему того, что получилось.

 

UPD2. Вот нашел еще рекомендации по защите от высоковольтных импульсов в бортсети:

1. Массу на кузов, а не отдельным проводом к аккумулятору.

2. По плюсу от акк вначале предохранитель на 2*I потребляемое устройством максимум.

3. От предохранителя до устройства плюсовой провод намотать на ферритовое кольцо с максимальной проницаемостью из имеющихся, размера так же максимально допустимого. В один слой.

4. На входе электролит ~47-100 мкФ х min 35В, и параллельно ему ОБЯЗАТЕЛЬНО керамику 0,01-0,1 мкФ (т.к. ESR-а электролита может хватить для пропускания импульса короче 100 мкс).

5. Если устройство очень ценное, то параллельно ёмкостям супрессор вольт на 30-50.

 

Еще вариант — использование TRANSIL диода (http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/DM00035136.pdf соответствует международному стандарту автомобильных бортсетей).

Изменено 4 января, 2015 пользователем Lexasoft

[Alexashka 0]

На выход драйвера резистор 10-22 Ом обязательно. То что греется транзистор это либо он не полностью открывается (просадка питания драйвера и соотв.управляющего на затворе), либо если он работает без резистора в затворе- очень даже может нагреваться током драйвера. Еще как вариант -если нагрузка индуктивная и нет защитного диода параллельно нагрузке, то при закрытии ключа его может выбивать выбросом с нагрузки, отсюда резко увеличивается ток через ключ и нагрузку...Кстати без затворного резистора изза наличия индуктивностей проводов сигнал на затворе начинает "звенеть" и транзистор в течении периода может несколько раз открываться/закрываться, что тоже не есть гуд.

ЗЫ. Посмотрите какой у вас сигнал на затворе, только осциллограф нужно подключить строго к выводам затвор-исток силового транзистора, растяните фронты и посмотрите внимательно -они должны быть чистые и резкие без особого звона (не более 30% по амплитуде), размах должен быть не менее 10В.

[Lexasoft 0]

Диод в обратной полярности есть (FR207), забыл его на схеме указать.

По поводу резистора в цепи затвора. Микрочип на всех схемах даташитных подключает драйвер непосредственно к затвору, без резистора.

Нагрев наблюдается только тогда, когда в цепи затвора и цепи питания начинаются сильные колебания. На меньшей нагрузке все отлично, яркость лампы регулируется очень хорошо, форма сигнала ровная!

Буду сегодня увеличивать сечение подающих проводов и установлю LC-фильтр на питающую схему драйвера. Так же сокращу разводку между драйвером и истоком-затвором транзистора.

Изменено 5 января, 2015 пользователем Lexasoft

[Alexashka 0]

Нет смысла гадать на кофейной гуще. Нужны осциллограммы на затворе и стоке.

Микрочиповчские драйверы не использовал, у меня стоят MIC4422, длина проводов от драйвера до платы с ключами (полумост) гдето 25см. Все отлично работает на частоте 500кГц. Может у вас вообще транзистор пробитый и вы нагрузку самим драйвером зажигаете? Вообще можно проверить -отпаиваем драйвер и подключаем на затвор кнопку SPDT (летающий контакт на затвор, два других на землю и VCC). Нажимаем кнопочку и убеждаемся что нагрузка включается и выключается и ничего не греется.