[Белый Шаман 0]

Добрый день

Иногда хочется использовать SiC транзистор вместо MOSFET

У высоковольтных карбид-кремниевых транзисторов меньше сопротивление канала

  и сильно меньше выходная ёмкость.

Но столкнулся с проблемой. SiC транзистору нужно более высокое напряжение на затворе.

Как видно из графика для транзистора C3M0120065D, для полного открытия нужно приложить напряжение хотябы 13 В (а лучше 15)

и всяко больше 9 В.

Иначе он будет просто в линейном режиме.

Главная проблема возникает при снижении питания

Стандартные ШИМ контроллеры типа 3842 выключаются при снижении напряжения до 10 +/-1 В

и ещё на выходном каскаде падает порядка 2 В

итого в худшем случае на затворе транзистора получается около 7 В, что не позволяет ему полностью открыться и может убить.

Кто нибудь сталкивался с такой проблемой и как решали ?

Дополнительным осложняющим фактором является желание использовать стандартный автозапуск ШИМ контроллера

  от накопительного конденсатора и высокоомного резистора.

Это не позволяет применять драйверы транзисторов с высоким током потребления.

Спасибо.

[Zuse 0]

Что если запитать UC3842 через стабилитрон на несколько вольт, сместив напряжение на накопительном конденсаторе в моменты запуска/выключения вверх, а затвором управлять через дополнительный драйвер, запитанный непосредственно от накопительного конденсатора?

Изменено 4 августа, 2022 пользователем Zuse

[Белый Шаман 0]

В 04.08.2022 в 16:58, Zuse сказал:

Что если запитать UC3842 через стабилитрон на несколько вольт, сместив напряжение на накопительном конденсаторе в моменты запуска/выключения вверх, а затвором управлять через дополнительный драйвер, запитанный непосредственно от накопительного конденсатора?

 

Да, только драйвер будет находится в уже активном режиме и потреблять ток порядка 1 мА, (большой по сравнению с током шим контроллера в спящем режиме <0.1мА), что не позволит зарядить накопительный конденсатор.  Потыкавшись в десяток другой микросхем не нашел ничего микропотребляющего.

Изменено 5 августа, 2022 пользователем Белый Шаман

[pokos 0]

On 8/5/2022 at 9:10 AM, Белый Шаман said:

Да, только драйвер будет находится в уже активном режиме и потреблять ток порядка 1 мА...

 

300В х 2мА = 600 мВт. Не шибко много.

Есть и ещё варианты:

- сделать зарядку не на рюзючке, а на биполяре и отключать его подачей самопита;

- сделать отдельный питальник на какой-нибудь TNY.

Изменено 5 августа, 2022 пользователем pokos

[Plain 168]

Самое простое — каскод (I1 имитирует появление подпитки от работы БП):

 

 

И очевидно, автор подразумевает датчик тока на трансформаторе, потому что, с датчиком тока на таком номинале R8, всякие супертранзисторы становятся просто выброшенными деньгами.

[Zuse 0]

On 8/5/2022 at 9:10 AM, Белый Шаман said:

Да, только драйвер будет находится в уже активном режиме и потреблять ток порядка 1 мА, (большой по сравнению с током шим контроллера в спящем режиме <0.1мА)

 

Если под "драйвером" подразумевается UC3842, то откуда взялось значение "<0.1мА" ? Я привык считать, что UC3842 в спящем режиме потребляет до 1 мА.

А если "драйвер" это дополнительный драйвер, то откуда взялось потребление в 1 мА?

On 8/5/2022 at 9:10 AM, Белый Шаман said:

Потыкавшись в десяток другой микросхем не нашел ничего микропотребляющего

Но я бы такое не стал использовать. Экзотика какая-то

Изменено 5 августа, 2022 пользователем Zuse

[Белый Шаман 0]

В 05.08.2022 в 09:45, pokos сказал:

300В х 2мА = 600 мВт. Не шибко много.        Есть и ещё варианты:

- сделать зарядку не на рюзючке, а на биполяре и отключать его подачей самопита;

- сделать отдельный питальник на какой-нибудь TNY.

-- Не шибко много --- если входной диапазон широкий (85-265), то 2 мА нужно иметь и при низком входном. А это значит что при максимальном входном мощность будет в 3 раза больше. да и 600 мВт за просто так немного жалко.

-- сделать зарядку на биполяре -- вроде нормальное решение Хотя транзистор будет не маленьким, + обвес,

-- сделать питальник на TNY -- ещё лучше, но ещё немного сложнее

вместо маленького резистора целая схема питания получается, но возможно по другому и никак.
 

 

я честно говоря расчитывал, получить совет в виде какого-нибудь монитора, который бы отрубал питание при снижении напряжения

или может быть какой нибудь драйвер, именно расчитанный на работу с SiC транзистором

или даже может кто пользуется шим контроллерами, заточенными именно на работу с SiC транзисторами

своим постом хотел показать что хоть SiC и MOSFET очень похожи по управлению напрямую их заменять нельзя

может есть какаято стандартная (рекомендованная) схема подключения SiC транзисторов к контроллерам расчитанным на MOSFET

[Белый Шаман 0]

В 05.08.2022 в 11:49, Zuse сказал:

Если под "драйвером" подразумевается UC3842, то откуда взялось значение "<0.1мА" ? Я привык считать, что UC3842 в спящем режиме потребляет до 1 мА.

А если "драйвер" это дополнительный драйвер, то откуда взялось потребление в 1 мА?

 

я с этой проблемой столкнулся при отладке ККМ на микросхеме L4984D. У неё в спящем режиме потребление 65 мкА (макс 150 мкА)

у драйвера нижнего ключа потребление 2-3 раза больше (поскольку он уже не в спящем режиме). Так они суммарно и сожрут весь зарядный ток. Особенно на нижней границе рабочего диапазона.

[Белый Шаман 0]

В 05.08.2022 в 10:51, Plain сказал:

Самое простое — каскод (I1 имитирует появление подпитки от работы БП):

 

 

И очевидно, автор подразумевает датчик тока на трансформаторе, потому что, с датчиком тока на таком номинале R8, всякие супертранзисторы становятся просто выброшенными деньгами.

Схема очень интересная, формирование питания просто закручивает извилины, надо подумать как она будет работать в всевозможных переходных режимах.

У меня проблема всплыла в момент, когда после пропадания питания, на ещё недовыключенную схему питание снова приходило.

У меня датчик тока 0.1 Ом. Супертранзистор SIC мне нужен из-за низкой выходной ёмкости. Иначе мой ККМ на L4984D сходит с ума около 0 напряжения. (из-за большой ёмкости сток-исток на малых токах очень большая задержка выключения и алгоритм ККМ глючит.

[Plain 168]

Схема была чисто чтобы показать каскод, на возню со стартовым питанием времени не было — примерно вот так должно быть всё в целом:

 

 

Здесь сперва заряжается стартовый C1, который подразумевается 100 мкФ, и лишь когда на нём становится +19 В, а на C4 +15 В, т.е. когда два питания затвора равны требуемым паспортом –4 В и +15 В, включается тиристор на Q1 и Q2, который заряжает от C1 блокировочный C3 контроллера до +13 В, и далее до отметки 119 мс показана работа схемы от C1, т.е. без основного питания AUX, которое имитирует V2, а на фрагменте графика показана работа с ним.

 

В случае ККМ, выпрямитель вспомогательной обмотки дросселя должен быть двухполупериодным удвоителем, и C7 не один, а 2 шт. соответственно,— тогда выпрямленное будет пропорционально размаху на дросселе, который, в свою очередь, равен выходному ККМ, и в данном случае, показан его номинал, т.е. Ктр = 400 В / 24 В = 16,7 к выходу ККМ, а предел нормальной работы источника тока на Q3 — сумма напряжений на C1, D5, D7 и R11, т.е. порядка 20,5 В, что соответствует напряжению на конденсаторе ККМ: 20,5 В · Ктр = 342 В.

[Белый Шаман 0]

В 05.08.2022 в 17:36, Plain сказал:

Схема была чисто чтобы показать каскод, на возню со стартовым питанием времени не было — примерно вот так должно быть всё в целом:

 

 

Здесь сперва заряжается стартовый C1, который подразумевается 100 мкФ, и лишь когда на нём становится +19 В, а на C4 +15 В, т.е. когда два питания затвора равны требуемым паспортом –4 В и +15 В, включается тиристор на Q1 и Q2, который заряжает от C1 блокировочный C3 контроллера до +13 В, и далее до отметки 119 мс показана работа схемы от C1, т.е. без основного питания AUX, которое имитирует V2, а на фрагменте графика показана работа с ним.

 

В случае ККМ, выпрямитель вспомогательной обмотки дросселя должен быть двухполупериодным удвоителем, и C7 не один, а 2 шт. соответственно,— тогда выпрямленное будет пропорционально размаху на дросселе, который, в свою очередь, равен выходному ККМ, и в данном случае, показан его номинал, т.е. Ктр = 400 В / 24 В = 16,7 к выходу ККМ, а предел нормальной работы источника тока на Q3 — сумма напряжений на C1, D5, D7 и R11, т.е. порядка 20,5 В, что соответствует напряжению на конденсаторе ККМ: 20,5 В · Ктр = 342 В.

Проблема со снижением питания при выключении тут тоже есть хотя и в меньшей степени.

для моего транзистора (C3M0120065D) нет необходимости в отрицательном напряжении для закрывания, поэтому классическую стартовую цепь можно просто снабдить стабилитроном на 2 вольта и Всё.

Вообще такая (каскодная) схема коммутации силового транзистора выглядит вполне рабочей. Непонятно почему её так редко используют.

я видел только одну микросхему UCC28610 с каскодной схемой управления силовым транзистором.

Вы реально делали такие источники ? Какие у них особенности и тонкости ?

[Plain 168]

В 08.08.2022 в 15:05, Белый Шаман сказал:

Проблема со снижением питания при выключении тут тоже есть

Я показал, как из опилок можно и стартовый ток радикально уменьшить, и без двуполярного драйвера затвора обойтись, и т.д., а каскод придуман в начале прошлого века и является основой всей ВЧ техники.

 

В 08.08.2022 в 15:05, Белый Шаман сказал:

для моего транзистора (C3M0120065D) нет необходимости в отрицательном напряжении для закрывания

Я иначе читаю документацию, и рекомендованное считаю необходимым:

 

В 08.08.2022 в 15:05, Белый Шаман сказал:

Вы реально делали такие источники ? Какие у них особенности и тонкости ?

Помню зарядку на SEPIC с двух входов, которые переключал каскодом, потому что не нашёл микропотребляющего драйвера затвора, а вообще, рядовые случаи, когда навешивал ко встроенному в ИС ключу, чтобы рабочее напряжение увеличить.

[Zuse 0]

On 8/5/2022 at 5:36 PM, Plain said:

А с флайбеком это работать будет? По-моему, нет (импульсов подпитки в момент старта не будет)

[Белый Шаман 0]

1 час назад, Zuse сказал:

А с флайбеком это работать будет? По-моему, нет (импульсов подпитки в момент старта не будет)

Первая схема Plain будет хорошо стартовать. Там напряжение на затворе после старта снижаться не будет.

[Plain 168]

1 час назад, Zuse сказал:

А с флайбеком это работать будет? По-моему, нет

Если вспомогательную обмотку аналогично выпрямлять двухполупериодным удвоителем, то аналогично будет, и рассчитывать её — так же, т.е. аналогично правильно.