Jump to content

    

Мосфет Nch 20 А 200 В 100 кгц pwm

время переключения tswitch < 0.2 usec на индуктивную нагрузку до 10 мГ рабочий ток до 10 А не более. Хочется на мотор найти чтото дешевое . Из ирф вроде бы IRFI4227PbF подходит. Но немного дороговат. Может бють есть кандидаты получше?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А вы параметрическим поиском на сайтах производителей пользоваться не пробовали? Если нет, то попробуйте. Ну а ценник смотрите на http://www.efind.ru или http://www.chipfind.ru или http://www.einfo.ru.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Про таблицы знаю - мосфет наверху нашел оттуда

Хотелось бы преварительно оценить потери на переключение и выбрать оптимальный транзистор.

Для частоты 100 кГц потери не переключение по формуле внизу уже состовляют немалую величину . Хотелось бы знать как форумчане делают предварительный расчет потерь (без измерения соотношения мошностей на рабочей схеме или градусника).

 

PDSWITCHING = (CRSS x VIN² x fSW x ILOAD) / IGATE

 

источник - http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN1832.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Хотелось бы преварительно оценить потери на переключение и выбрать оптимальный транзистор.
Про "оптимальный" не скажу - мне это слово без оговаривания конкретных условий работы транзистора не нравится. Попробуйте обратить внимание на Infineon, Philips(NXP), Vishay(Siliconix), Toshiba.

IRF давно и настойчиво делает г.... Если сейчас зайдёте на их сайт, высоковольтных ПТ уже не обнаружите - проиграли они соревнование, основанное, с их стороны, на чистой рекламе, в ущерб качеству приборов.

TrenchMOS, если не ошибаюсь, первыми начал делать Philips, ещё лет 7-8 назад. С тех пор, эта технология стала общепризнанной.

 

PS. Не гонитесь за малой статической величиной сопротивления - это часто приводит к ошибкам. Лучше всего, как мне кажется, выбирать прибор с балансом динамических (определяемых междуэлектродными емкостями и задержками/скоростями переключения транзистора), и статических потерь.

PPS. Ещё Fairchild забыл... Кстати, есть вероятность, что технологию TrenchMOS придумали именно они.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для минимизации потерь на частоте 100 Кгц надо быстрое переключение а с индуктивной нагрузкой до 10 мГн и с медленным внутренним диодом при токе до 10 ампер придется поставить внешний фривил диод. Наверно еще снабер понадобится. Блин усложняется дело а хотел меньшим числом. Вроде бы обшее время перключения на период шим в 200-300 наносекунд устроит . Есть у вишая мосфет Si4642DY с внутренним шотки . Единственная беда на 30 В .

 

Rdson выбираю из предположения чтобы снизить потери в статике а то для 10 амперов это уже 10 Вт на транзистор при 100 миллиомах , для худшего случая . Вобшем печка получается. Понимаю что с ростом рдс мосфет становится медленней , плюс еще увеличение рдс с ростом температуры .

А какое соотношение должно быть для времени восстановления диода фривила к времени переключения мосфета?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для минимизации потерь на частоте 100 Кгц надо быстрое переключение а с индуктивной нагрузкой до 10 мГн и с медленным внутренним диодом при токе до 10 ампер придется поставить внешний фривил диод. Наверно еще снабер понадобится...
Снаббер, скорее всего, не понадобится. Достаточно будет шунтирующего нагрузку диода. Устройство усложнится, только если нужно быстрое торможение движка.

Предлагаю набросать схему, с указанием эквивалентных параметров нагрузки, чтобы разговор был более предметным.

 

 

...Rdson выбираю из предположения чтобы снизить потери в статике а то для 10 амперов это уже 10 Вт на транзистор при 100 миллиомах , для худшего случая . Вобшем печка получается. Понимаю что с ростом рдс мосфет становится медленней , плюс еще увеличение рдс с ростом температуры .
Всё верно.

Баланс заключается, грубо говоря, в выборе транзистора, у которого в наиболее напряжённом тепловом режиме, статические потери сравниваются с динамическими (хотя, мне могут возразить - часто для минимизации абсолютных значений потерь удаётся выбрать ПТ, для которого данное соотношение не выполняется, но методологически здесь, имхо, всё верно). Такой режим имеет место, когда к-т заполнения ШИМ становится близким к 1.

Со статическими потерями всё понятно.

Динамические потери являются функцией таких параметров, как напряжение питания, междуэлектродные емкости, время фронта переключения и, о чём часто забывают, нагрузочная способность драйвера затвора.

Попытаюсь разобрать чуть позже...

 

...А какое соотношение должно быть для времени восстановления диода фривила к времени переключения мосфета?
Нужна схема.

При однофазном питании тока через этот диод может и не быть вовсе.

Кроме того, полевик+диод Шоттки по отдельности имеют гораздо лучшие параметры, чем комбинированный прибор. А стоят в сумме меньше. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Динамические параметры транзистора из даташита (задержка переключения и фронт) - измеряются в "типичных" для конкретного производителя условиях (последовательное с затвором сопротивление, внутренне сопротивление драйвера). У некоторых они совпадают, у некоторых нет. Вообще эти условия определяющие (наравне с емкостными параметрами ключа) Т.е. чисто по цифрам t_on/off, t_rise/fall можно сделать ошибочные выводы. При желании можно взять прибор с оптимизацией под статику (low Ron), а фронты форсировать запускающей цепью. Обратное не верно.

 

IRF давно и настойчиво делает г.... Если сейчас зайдёте на их сайт, высоковольтных ПТ уже не обнаружите - проиграли они соревнование

Они вроде не то, чтобы проиграли, просто оставили и продали направления в бизнесе по высоковольтным полевым и сильноточным шоткам Вишею как не самые перспективные. Сейчас деньги делают на полевых низковольтных сильноточных.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Динамические параметры транзистора из даташита (задержка переключения и фронт) - измеряются в "типичных" для конкретного производителя условиях (последовательное с затвором сопротивление, внутренне сопротивление драйвера). У некоторых они совпадают, у некоторых нет. Вообще эти условия определяющие (наравне с емкостными параметрами ключа) Т.е. чисто по цифрам t_on/off, t_rise/fall можно сделать ошибочные выводы. При желании можно взять прибор с оптимизацией под статику (low Ron), а фронты форсировать запускающей цепью. Обратное не верно.
Не очень понятно.

Дело с том, что даже при наличии "идеального" драйвера затвора, динамические потери, связанные с конечностью времени переключения транзюка (не обусловленные его междуэлектродными емкостями), весьма велики, и должны учитываться при расчёте потерь.

Немного оффтоппа: не так давно ткнули носом по поводу выбора транзистора в низковольтном импульсном преобразователе 1 МГц (для процессора BlackFin). Применённый мной IRLML6401 проиграл по скорости включения/выключения предложенным в замену FDN340P/FDN360P вчистую, (задержка сама по себе несущественна для КПД).

Кроме того, IRF-ы хуже многих отечественных транзисторов аналогичного назначения. Не понимаю, как IRF держался на плаву столько лет...

 

...Они вроде не то, чтобы проиграли, просто оставили и продали направления в бизнесе по высоковольтным полевым и сильноточным шоткам Вишею как не самые перспективные. Сейчас деньги делают на полевых низковольтных сильноточных.
ХЗ. Факт тот, что они резко сократили номенклатуру производимых приборов, и продались кому-то навроде Вишая (точно сказать не могу, но видел их баннер на сайте кого-то из грандов).

Короче говоря, ПТ IRF годятся только для статических применений. В динамике они - полное камно. Несколько попыток применить их в разработках (вследстие доступности) привели к осознанию необходимости не гоняться за дешевизной (информационной, прежде всего).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Дело с том, что даже при наличии "идеального" драйвера затвора, динамические потери, связанные с конечностью времени переключения транзюка (не обусловленные его междуэлектродными емкостями), весьма велики, и должны учитываться при расчёте потерь.

Поясните, что именно будет значимо ограничивать время переключения (время фронта) если предположить, что межэлектродные ёмкости ничтожны.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Поясните, что именно будет значимо ограничивать время переключения (время фронта) если предположить, что межэлектродные ёмкости ничтожны.
Насколько мне удалось выяснить, у ИРФ велико распределённое сопротивление затворов (я их дёргал мощным драйвером вверх и вниз почти мгновенно). Вследствие наличия этого сопротивления, фронт выключения транзистора под током оказывается сильно затянутым, и при его выключении преобладают активные потери.

Без учёта междуэлектродных ёмкостей смысла рассматривать процесс переключения ПТ нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насколько мне удалось выяснить, у ИРФ велико распределённое сопротивление затворов (я их дёргал мощным драйвером вверх и вниз почти мгновенно).

Внутреннее активное сопротивление затвора 1-3 Ома типичная величина для ключевых приборов большинства производителей. При идеальном драйвере это сопротивление ограничит перезаряд Миллеровой ёмкости, эта постоянная времени и сформирует задний фронт при высокоиндуктивной нагрузке в стоке. При активной - время сократится ещё в разы.

Вследствие этого, фронт выключения транзистора под током оказывается сильно затянутым, и при его выключении преобладают активные потери.

Сильно как? С точностью до перезаряда Cgd! Для примера возьмем Qgd=100nK для 500В. Это цифра соответствует поршивенькому 500В ключу на средние токи. Берём ширпотребный драйвер с пиковым током 6А. При выключении эта величина тока создаст падение 6В на распределённом сопротивлении затвора 1 Ом. Если порог 4В, то смещение затвора вольта на три в минус (с запасом) обеспечит время переключения грубо 100nK/6A=20ns. Весьма достойная цифра. Есть подводные камни на практике, но в целом задача решаема.

Без учёта междуэлектродных ёмкостей смысла рассматривать процесс переключения ПТ нет.

Солидарен. :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо всем ответившим. Завтра приведу схему.

 

 

Насчет 20 наносекунд - цифра заманчивая но для 1 Ома распределенного сопротивления 20 / 1 = 20 наногени. То есть индуктивность дорожек будет критична, звон по входной цепи, отдельный диод с реверс рековери подобрать придется, зашита драйвера верхнего плеча (мост будет испоьзоваться) от отрицательного перенапряжения. Как с этим быть?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насчет 20 наносекунд - цифра заманчивая но для 1 Ома распределенного сопротивления 20 / 1 = 20 наногени. То есть индуктивность дорожек будет критична...
в затвор желательно поставить резистор ограничивающий скорость заряда затвора, чтобы спад в цепи стока не был слишком крутой и не генерил отрицательный выброс на паразитных индуктивностях в цепи общего провода драйвера верхнего транзистора. кроме того этот резистор уменьшит динамические потери в затворе. в типичном случае нужен резистор примерно 47 ом для спада в 100нс. этот резистор шунтируют диодиком, динамическое сопротивление которого складывается с означенным выше 1 омом. для диодо 1N4148 реально полное сопротивление может составить уже 4-5 ом. т. е. задержка уже может приблизится к 100нс.

 

по поводу первого поста из недорогих предлагаю посмотреть IRFB260N (TO220) или IRFP260 (TO247).

 

девайсы конечно старенькие, с туповатенькими диодами, но недорогие. сейчас их делает Вишай. мы с успехом их используем с питанием вплоть до 175В на 3.5мг обмотку и с током до 10А. обмотка включена между 2мя полумостами без всяких снаберов и диодов. но в нашем случае нет длинных проводов к нагрузке, всё размещено на печатной плате. просто хорошо оттюнены цепи затворов и разводка силовых цепей.

 

а о какой частоте ШИМ вообще речь?

 

зашита драйвера верхнего плеча (мост будет испоьзоваться) от отрицательного перенапряжения. Как с этим быть?

http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt97-3.pdf

мы используем метод А

диод HS1J и резистор 5.1 Ом 0805

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сейчас деньги делают на полевых низковольтных сильноточных.

IR сейчас пытаются делать бизнес на интелекте для силовой электроники.

 

А в низковольтных сильноточных они давно и очень сильно проигрывают мосфетам NEC

Достаточно взглянуть на сводную таблицу и вспомнить об автомобильном рынке, где NEC в лидерах

 

Действительно странно, как еще живут?

Edited by migray

Share this post


Link to post
Share on other sites
...

 

А в низковольтных сильноточных они давно и очень сильно проигрывают мосфетам NEC

Достаточно взглянуть на сводную таблицу ...

возможно, что до 60 Вольт это и так, но для поставленной _artem_ задачи ни один их транзистор не подходит. чтобы не быть голословным прилагаю PDF на самый мощный их транзистор на 250В. купить его практически нельзя и стОит сие чудо почто $4

 

усли уж говорить о конкурентных девайсах, то мне оч. нравятся (увы платонически) приборы от Fairchild Semiconductor. к сожалению фирма на 10 лет исключила нас из сферы своих интересов и теперь наверное понадобится столько же, чтобы мы увидели их приборы...

 

прилагаю PDF на образцы, которые смог протестировать. стоят около $3. изолированный корпус. обратите внимание, что времена даны с Rg=25 Ом. на самом деле приборы достаточно быстрые, что позволяет использовать ШИМ до 100кГц. я тестировал их на обмотку синхронника 6.2А, 5.5мГ, 0.8 Ом на ШИМ 40кГц, Sin +-200В, Dmax 90%. грелись только нижние транзисторы и то не слишком, градусов до 70

 

p. s. помогите, кто в курсе, а то в ветку мало кто заходит!

http://electronix.ru/forum/index.php?act=S...st&p=342786

2SK1492_1_.pdf

FDAF69N25_1_.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this