Перейти к содержанию
    

DC current modulator

необходимо сочинить схему модулятора постоянного тока (типа ДЦ-АЦ конвертер) до 500 А. модулирующий низковольный сигнал (синусоида) подается с генератора, частота 0....1кГц. Генератор и источник ДЦ (600А на 10В) есть.

 

по моим чайниковским догадкам это может быть микруха ШИМ(PWM)-модуляции на управление которой подаем напряжение с генератора и запаралаленые несколько МОП-транзисторов на выходе.

 

так ли все просто? (или непросто?) Какую PWM IC и МОПы выбрать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для таких токов скоре подойдут IGBT модули, т.к. включение высокотоковых полевиков в паралель потребует схем выравнивания токов, а на этих схемах будет достаточно много падать. В качестве микросхемы зататчика шим в вашем случае наверное наичучшее решение это использовать микроконтроллер с АЦП, на вход АЦП подаёте свой сигнал затем программой преобразуете в ШИМ, это пожалуй наиболее простой путь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для таких токов скоре подойдут IGBT модули, т.к. включение высокотоковых полевиков в паралель потребует схем выравнивания токов, а на этих схемах будет достаточно много падать. В качестве микросхемы зататчика шим в вашем случае наверное наичучшее решение это использовать микроконтроллер с АЦП, на вход АЦП подаёте свой сигнал затем программой преобразуете в ШИМ, это пожалуй наиболее простой путь.

Пожалуй, как раз наоборот: МОСФЕТы легко параллелятся, не требуя схем выравнивания токов, а биполярные такого не позволят. Разве что использовать один модуль на полный ток.

И контроллер с АЦП, на мой взгляд, здесь лишний (если нет других задач), с проблемой легко справится специализированный ШИМ-контроллер для БП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для таких токов скоре подойдут IGBT модули, т.к. включение высокотоковых полевиков в паралель потребует схем выравнивания токов, а на этих схемах будет достаточно много падать.
Простите, но то, что Вы пишите, не соответствует действительности. Как раз на IGBT и будет большое падение напряжения, а, кроме того, они тормозные весьма, поэтому их нельзя применять в такой системе. Здесь следует напомнить, что регулирование тока должно производиться до частоты в 1 кГц, следовательно, рабочая частота преобразователя должна составлять несколько десятков, а то и единицы сотен килогерц, где IGBT уже не могут использоваться.

В то же время, ПТ, включенные в параллель, могут быть успешно применены в данной системе. Нетрудно убедиться, что пороговое напряжение затвора ПТ с температурой растёт, а крутизна характеристики уменьшается. Поэтому, для полевиков, закреплённых на одном радиаторе, будет иметь место эффект самостабилизации, что исключает необходимость принятия каких-либо специальных мер по выравниванию токов через них.

...В качестве микросхемы зататчика шим в вашем случае наверное наичучшее решение это использовать микроконтроллер с АЦП, на вход АЦП подаёте свой сигнал затем программой преобразуете в ШИМ, это пожалуй наиболее простой путь.
Попробовать сделать так, конечно, можно. Однако, задержки, возникающие в контуре регулирования, могут негативно сказаться как на устойчивости системы, так и на её полосе пропускания, что в конечном итоге повлияет на качество источника. Я бы всё-таки остановился на ШИМ-контроллере (без силового ключа), выход которого нужно "размножить" при помощи отдельных драйверов затворов верхних и нижних ключей. Само собой разумеется, степ-даун должен быть синхронным.

ЗЫ. Пока писал - опередили... Herz, респект. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Благодарю за комментарии.

SG3524(2524) + IRF1404 ?

Зачем 40-вольтный ПТ? И вообще, я бы IRF не применял - Infineon, Philips и японцы куда как лучше. Вот здесь посмотрите. Есть в миниатюрном 100-амперном корпусе.

И ещё один совет. Не гонитесь за "рекордными" сопротивлениями канала транзистора - это распространённая ошибка. У Вас мин. количество ПТ будет определяться не только и не столько статическими потерями, сколько максимально допустимыми токами через их выводы - для 500А выходных в каждом плече должно стоять не меньше десятка 100-амперных ПТ. Очень важно также обеспечить небольшие динамические потери, особенно в драйверах затворов. Поэтому, стоит обратить внимание в сторону ПТ с минимальной полной ёмкостью затвора при R открытого канала <10 мОм. IRF-овские ПТ в этом смысле далеки от совершенства...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Только при выборе не забывайте такой параметр как тепловое сопротивление, из этих соображений надо брать не SMD полевики, т.к. их нельзя прикрутить к радиатору а получить малое тепловое сопротивление на стеклотекстолите не получится. Кстати всегда использовал полевики IRF,правда не такие мощьные, ни разу небыло нареканий на них. На IGBT модулях падает всего от 1.5 до 2.1 Вольта, а управление требуется мение мощьное. Stanislav За замечание по самовыравниванию токов в парралельных полевиках спасибо, просто я никогда не работал с полевиками при столь больших токах, и както не задумывался и этом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

я так понял что с точки зрения динамич. характкристик лучше брать больше транз-ров на меньший ток чем меньше но высоко-токовых? напр IRF1404 времена срабатывания (on+up+off+down)17+140+72+26 нс = 0.25 мкс + ширина импульса. =~~ 1 МГц

запас вроде бы хороший (для получения нескольких кГц), но сколько импульсов на период модулирующего сигнала рассчитывать [PWM дает <= 0.7 MHz]?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

я так понял что с точки зрения динамич. характкристик лучше брать больше транз-ров на меньший ток чем меньше но высоко-токовых? напр IRF1404 времена срабатывания (on+up+off+down)17+140+72+26 нс = 0.25 мкс + ширина импульса. =~~ 1 МГц
Нет, это не так. Динамические характеристики в "нулевом" приближении зависят только от суммарного (полного) заряда затвора для выбранного режима работы и нагрузочных характеристик драйвера. Полный заряд затвора одиночного мощного ПТ, как правило, меньше, чем у нескольких параллельно включенных менее мощных. Исключение составляют ПТ с "рекордно" низким сопротивлением во включенном состоянии, поэтому, я и не рекомендую их применять.

Время включения и выключения ПТ, на мой взгляд, - ни что иное, как туман, напускаемый поизводителем. При мгновенной перезарядке затвора ПТ включается и выключается также практически мгновенно. Вся беда в том, что мгновенно сообщить затвору (или снять с затвора) необходимый потенциал мешает большая входная полная ёмкость ПТ. Поэтому, наилучшей динамикой будут обладать ПТ с наименьшим значением этого параметра.

Далее, ток через драйвер будет равен:

Iд=2*Qз*Fр,

где Qз - полная ёмкость затвора, Fр - рабочая частота преобразователя. Мощность, рассеиваемая драйвером, равна

Pд=Uд*Iд,

где Uд - напряжение питания драйвера. Для ПТ с большой ёмкостью затвора эта мощность может составлять значительную величину. Так, при Uд=10В и Fр=200кГц для IRF1404 она будет примерно 0,5Вт, а для IPP04N03LA с аналогичным R канала - лишь 160мВт. Для последнего ПТ, благодаря низкому пороговому напряжению затвора, эта мощность может быть ещё снижена до ~60 мВт путём уменьшения напряжения питания драйвера. При этом к одному выходу драйвера можно будет подключать несколько затворов ПТ.

Всё это важно, т.к. отвести тепло от микросхемы драйвера довольно трудно.

Выбор микросхем драйверов достаточно произволен. Можно посмотреть здесь.

И ещё. Такой убогий ШИМ-модулятор использовать не советую.

...запас вроде бы хороший (для получения нескольких кГц), но сколько импульсов на период модулирующего сигнала рассчитывать [PWM дает <= 0.7 MHz]?
Я бы для начал со 100.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Большое Спасибо. А в чем убогость SG3524 , если не затруднит, уж просветите, и как ее избежать в выборе? и еще тупой вопрос (ну не искушен я в етих делах пардон). Зачем нужен драйвер МОПов? для согласовки выхода ШИМа и МОПов? Напрямик с Шим-контроллера МОПами нельзя оперировать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Бывают встроенные драйвера. Элек. хар-ки контроллера смотрите, какой ток даёт. И ёмкость затвора. Чтоб прикинуть задержку преключения. Сильноёмкостные транзюки при быстрой зарядке (большим током) такие вот сотрясения в линиях земли могут вызывать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для "чайников".

Изменено пользователем Alex_Pol

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...