Jump to content

    
Sign in to follow this  
Zinka

Как улучшить прерыватель тока для катушки ?

Recommended Posts

Имеется источник тока на 100А или больше, катушка порядка 1мГ и прерыватель с управлением от цифрового сигнала.

Я их настряпала штук 20-30 за 15 лет.

Они потихоньку работают, временами дохнут. Сначала период полураспада был порядка недели, постепенно я их "вылизала" и они стали работать по несколько лет.

Я меняю транзисторы и варисторы - и снова отдаю в жестокие руки физиков.

Транзисторов - 4 штуки в параллель.

https://www.infineon.com/cms/en/product/power/igbt/igbt-discretes/discrete-igbt-without-anti-parallel-diode/irg4ph50s/

На солидном радиаторе (15*20*4см). Еще и вентилятор на крыше.

Варистор один. V130LA20AP

https://www.alliedelec.com/m/d/3f1b3e30a443f340d47c96132dd27e77.pdf

Режим работы - цикл 1 минута.

За это время ток включается-выключается 1-2 раза.

Первоначально схема рассчитана на 50А. Но они стали гонять 100.

Сперва - с большой скважностью (к примеру - 5 секунд из минуты). Потом оборзели и уже гонят ток 30 секунд.

И период полураспада вернулся к неделе. Не успеваю чинить.

Возможно, влияет еще то, что транзисторы - не из одной коробки. Я понимаю, что из одной - лучше. Но тогда, если погорел один - придется выбрасывать все 4. Я же не помню, где брала в прошлый раз.

В общем, товарищи форумчане, посоветуйте компоненты посвежее, если кто знает.

Хотелось бы - чтобы 1 транзистор справлялся.

 

ForForum.thumb.jpg.cbf3c24cf842bddc0490a9c932f1eaa8.jpg

Edited by Zinka

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я не большой специалист, но поясните - почему Ваш выбор пал на HCPL-J314...? Меня сильно напрягает очень низкие значения 

1091333466_31-05-2020_002846.thumb.jpg.3e0bceea8fe9a2eb0851adf729067265.jpg

..., особенно для ЧЕТЫРЁХ транзисторов в параллель... Мне кажется - здесь нужны драйверы затворов с выходным током 2-4 Ампера минимум... 

-----------

Модель схемы не делали? Может в ней всё станет очевидно?

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

А какое напряжение у этого источника тока?
 Возможно, транзисторы вылетают из-за перенапряжения при выключении.
Варистор... лучше бы что-то посолиднее, поаккуратнее  с напряжением и мощностью. Все-таки демпферу 5 джоулей нужно поглотить при каждом  выключении.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, вот ещё что... - то, что в даташите на транзистор написано, что максимальный ток стока равен, допустим, 50 Ампер, вовсе не означает, что эти 50 Ампер можно этим транзистором коммутировать... Реальный предельный ток  ограничен конструкцией (выводами и проводками внутри, в частности....)... Могу ошибаться, но, по-моему, стараются на один корпус не превышать ток стока 10-15 Ампер...  Я специально этим вопросом интересовался... Посмотрите на выводы транзистора, и представьте ток в 50-100 Ампер ( из даташита )..., и у Вас тоже возникнут смутные подозрения... В некоторых даташитах мелкими буквами пишут, что предельный ток ограничен конструкцией транзистора, то есть читай - в разы меньше...

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 hours ago, варп said:

Я не большой специалист, но поясните - почему Ваш выбор пал на HCPL-J314...? Меня сильно напрягает очень низкие значения 

1091333466_31-05-2020_002846.thumb.jpg.3e0bceea8fe9a2eb0851adf729067265.jpg

..., особенно для ЧЕТЫРЁХ транзисторов в параллель... Мне кажется - здесь нужны драйверы затворов с выходным током 2-4 Ампера минимум... 

-----------

Модель схемы не делали? Может в ней всё станет очевидно?

 

Спасибо.

Оптрон меня устраивает, не жалуюсь. Просто оставила на картинке.

Возможно, он несколько замедляет переключение, но я проверяла работу устройства без катушки. Просто на резистор. Время переключения - примерно 1мкс.

В принципе, можно добавить транзисторный ключ. Может даже эмиттерный повторитель.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, Егоров said:

А какое напряжение у этого источника тока?
 Возможно, транзисторы вылетают из-за перенапряжения при выключении.
Варистор... лучше бы что-то посолиднее, поаккуратнее  с напряжением и мощностью. Все-таки демпферу 5 джоулей нужно поглотить при каждом  выключении.

Мы стараемся выставлять максимальное напряжение на источнике тока в соответствии с нужным. Иначе возникают проблемы в момент открывания транзистора.

Правда, ток растет медленно, но дает овершут, потом снижение.

Поэтому не даем избыток напряжения. Скорость нарастания нам не важна, важно быстро прекратить ток.

Да у него всего 20 или 24 вольта.

Источник тока примерно такой

https://www.keysight.com/en/pd-838915-pn-6672A/2000-watt-system-power-supply-20v-100a?cc=IL&lc=eng&lsrch=true&searchT=6672A

 

 

47 minutes ago, dimka76 said:

 

А ничего что коллектор оптрона не подтянут на плюс питания ? 

Он подтянут внутри. Это просто мне лень было рисовать компонент на OrCAD.

https://docs.broadcom.com/doc/AV02-0155EN

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Либо приведите схему с реальными компонентами, либо нарисованное вообще никуда не годится.
 Компоненты взяты наугад, без расчетов и понимания  принципов работы схемы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 hours ago, Zinka said:

В общем, товарищи форумчане, посоветуйте компоненты посвежее, если кто знает.

Хотелось бы - чтобы 1 транзистор справлялся.

Гугл такого монстра выдаёт IXGN200N170

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 часов назад, Zinka сказал:

источник тока на 100А или больше, катушка порядка 1мГ ... гонят ток 30 с

На такой ток надо порядка 10 мс, затем напряжение на индуктивности становится ноль и оставшиеся 29,99 с ток будет гнаться впустую, лишь подогревая транзистор и БП.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Zinka said:

Спасибо.

Оптрон меня устраивает, не жалуюсь. Просто оставила на картинке.

Возможно, он несколько замедляет переключение, но я проверяла работу устройства без катушки. Просто на резистор. Время переключения - примерно 1мкс.

В принципе, можно добавить транзисторный ключ. Может даже эмиттерный повторитель.

 

Zinka, без обид..., срочно врубайтесь в то, что Вам говорят... У Вас есть проблемы с пониманием сути... 

Про драйвер с ОПТИЧЕСКОЙ развязкой... - не про оптрон речь, а про то, что драйвер должен иметь БОЛЬШИЙ (чем 0,6 Ампер) допустимый выходной ток. Задача драйвера БЫСТРО перезарядить ЧЕТЫРЕ ёмкости затвора. Если максимальный ток драйвера затворов недостаточен, то возможны два исхода - либо транзистор будет долго переключаться (читай - находиться в активном режиме), либо тупо драйвер выйдет из строя. Активный режим - это смерть... - при напряжении сток-исток (допустим) 12 Вольт и токе стока 100 Ампер, транзистор должен рассеять 12*100= 1200 Вт....

Plain, Вам говорит, что индуктивность 1mH для большого времени включенного состояния СИЛЬНО недостаточно - очень быстро индуктивность превратится в гвоздь и толк от неё исчезнет...

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Егоров said:

Либо приведите схему с реальными компонентами, либо нарисованное вообще никуда не годится.
 Компоненты взяты наугад, без расчетов и понимания  принципов работы схемы.

Я же дала все компоненты и даже ссылки на паспорта.

Я с этой схемой много лет работаю.

Приду в лабу - проверю скорость нарастания импульса на базе.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы как транзистор выбирали? С наибольшими возможными потерями? Или просто какие в тумбочке завалялись?
Если источник 24....27 вольт, то транзистор зачем на 1200 вольт, да еще и IGBT?
 То ли что-то действительно не договаривают, то ли ... уж не знаю как бы это поласковее описать конструкцию...
 Варп, там индуктивность действительно проволочка. Динамика нарастания тока не играет роли. Все питается от генератора тока ведь.
Это, возможно, обмотка какого-то электромагнита.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, Plain said:

На такой ток надо порядка 10 мс, затем напряжение на индуктивности становится ноль и оставшиеся 29,99 с ток будет гнаться впустую, лишь подогревая транзистор и БП.

Нет. Источник включен в качестве источника тока, он сам снизит напряжение.
Вот такой

https://www.keysight.com/en/pd-838915-pn-6672A/2000-watt-system-power-supply-20v-100a?cc=US&lc=eng&lsrch=true&searchT=6672A

https://www.keysight.com/il/en/assets/7018-03203/data-sheets/5990-9306.pdf

Разумеется, у индуктивности есть омическое сопротивление (где-то 0,1 ом, включая провода).

И источник показывает ток и напряжение на своем индикаторе. Мы видим, к примеру, 10В.

33 minutes ago, Егоров said:

Вы как транзистор выбирали? С наибольшими возможными потерями? Или просто какие в тумбочке завалялись?
Если источник 24....27 вольт, то транзистор зачем на 1200 вольт, да еще и IGBT?
 

Затем, что в момент выключения там напряжение на катушке (в обратную сторону) подскакивает до 300.

Потом открывается варистор, ток из катушки идет туда и быстренько затухает под обратным напряжением 250 В.

1 hour ago, Plain said:

А в первом сообщении темы с ней всё это время работали некие физики — стало быть, это они многого недоговаривают.

Почему - некие ?

Я же за ними приглядываю. Я работаю инженером-электронщиком на кафедре физики.

Если что не так - прихожу в лабу и разбираюсь. Могу сама понажимать на кнопочки, поуправлять с компа временными диаграммами.Тем белее, что программу на LabView, которая управляет кучей приборов (покупных и самодельных) через всякие интерфейсы, - я им и писала.

Используем аналоговое и цифровое управление через карты National Instruments.

Не, они от меня не прячутся. Недавно вот включили совсем другую мою цацку в питание задом наперед. И честно сознались.

Огромное спасибо производителям 78L05, который стоял на входе.

"Дом, как видите, сгорел

Но зато весь город цел".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this