Lexasoft 0 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Здравствуйте! Прошу меня сильно не пинать, знаний катастрофически не хватает. Есть задача — управление индукционной нагрузкой (мотор в дроссельной заслонке) ШИМ-сигналом. Напряжение питания 12 вольт. Управляющее напряжение — выход с МК AVR, 5 вольт. Сначала я просто взял и поставил n-канальный MOSFET (IRFP260N), на затвор через резистор подается сигнал с МК. Все хорошо, работает, только транзистор сильно греется. Начал изучать тему, понял что управлять MOSFET таким напряжением неправильно, нужен драйвер, который будет подавать на затвор 12 вольт. Подскажите пожалуйста, подойдет ли в данном случае драйвер IR2117? Если да, то по какой методике рассчитывается емкость и сопротивление в цепи затвора? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
kovigor 5 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Сначала я просто взял и поставил n-канальный MOSFET (IRFP260N), на затвор через резистор подается сигнал с МК. Вы номинал резистора не указали. Если резистор имеет слишком большое сопротивление, то ПТ будет медленно открываться и закрываться, и в результате - сильно греться. И насколько мощный у вас за мотор ? А вообще, почитайте Семенова, "Силовая электроника для любителей и профессионалов", там этот вопрос достаточно, на мой взгляд, подробно рассмотрен ... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lexasoft 0 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Вы номинал резистора не указали. Если резистор имеет слишком большое сопротивление, то ПТ будет медленно открываться и закрываться, и в результате - сильно греться. И насколько мощный у вас за мотор ? А вообще, почитайте Семенова, "Силовая электроника для любителей и профессионалов", там этот вопрос достаточно, на мой взгляд, подробно рассмотрен ... 200 Ом резистор. Мощность мотора где-то 50-80 Вт, точных характеристик не нашел. Спасибо за совет, почитаю. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
kovigor 5 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба 200 Ом резистор. Мощность мотора где-то 50-80 Вт, точных характеристик не нашел. Спасибо за совет, почитаю Надеюсь, вы не забыли задемпфировать индуктивную нагрузку диодом ? Большим диодом, ибо 80 Вт / 12 А ~ 7 А, и именно на такой прямой ток должен быть рассчитан диод. И еще, гляньте осциллографом, что у вас творится а затворе и на стоке ПТ, это позволит оценить, насколько быстро он переключается. Да, а ШИМ на какой частоте ? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lexasoft 0 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Надеюсь, вы не забыли задемпфировать индуктивную нагрузку диодом ? Диод стоит параллельно нагрузке в обратной полярности. В качестве эксперимента, для исключения индуктивности, я заменил дроссель лампой сходной мощности (12V, 55W). Все равно транзистор нагревается. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
kovigor 5 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Диод стоит параллельно нагрузке в обратной полярности. В качестве эксперимента, для исключения индуктивности, я заменил дроссель лампой сходной мощности (12V, 55W). Все равно транзистор нагревается. Дело в медленном открывании и закрывании ПТ. У Хоровица с Хиллом были схемы простейших драйверов на паре биполярных транзисторов. Попробуйте, должно помочь ... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
ДЕЙЛ 31 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Теоретически могу предположить следующее: 1. Частота ШИМ должна быть больше 20 кГц, чтобы двигатель не свистел. 2. По даташиту входная ёмкость 4 нФ и если в затвор поставить резистор 200 Ом, то постоянная времени будет чуть меньше микросекунды, т.е. импульс ШИМ минимальной длительности должен быть больше 4 микросекунд. Если используется 8-битный таймер, то период должен быть 256*4мкс=1 мс, т.е. 1000 Гц, что хорошо слышно. Более высокая частота ШИМ и будет приводить к нагреву ввиду бОльшего соотношения времени переходных процессов и времени статического состояния транзистора. 3. Для повышения частоты до 20 кГц следует уменьшить резистор затвора в 20 раз, чтобы уменьшить нагрев, т.е. номинал должен быть порядка 10 Ом. 4. Для резистора 10 Ом следует учесть нагрузочную способность драйвера или сделать его самому из мощных транзисторов. Драйвер я применял при управлении мостовой схемой, а тут только один нижний транзистор. ПЫСЫ: на истиность не претендую, это только мои измышления в вакууме. :rolleyes: Интересно узнать, насколько они правильные. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
one_eight_seven 6 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 (изменено) · Жалоба Вам удалось создать схему, в которой всё ужасно. Плато миллера транзистора на уровне питания МК. То есть, вы сможете "нагнать" в затвор 80 нКл из 230 нКл необходимых для полного открытия (четверть, примерно). Максимальный выходной ток AVRки, если не изменяет память 20 ма. Даже возможные 80 нКл, в идеальном случае (без резистора), были бы доставлены в затвор за 4 мкс. Но, увы, с ростом напряжения на затворе будет падать отдаваемый портом ток. А вы ещё и 200 ом поставили последовательно. То есть, ваш транзистор не работает в ключевом режиме, а работает в активном, потому и греется. P.S. Что делать? 1. Поднимать напряжение питания затвора. 2. Ставить драйвер затвора с логическим входом. Интегральный. Totem Pole, который посоветовали, работать с этим транзистором не будет: не хватит напряжения порта, его надо усиливать. Так что проще интегральный драйвер с логическим входом. P.P.S. Пробежался по-диагонали. Вроде, статья неплохая: http://www.irf.ru/techdoc/an-944.pdf Изменено 29 декабря, 2014 пользователем one_eight_seven Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ydaloj 0 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба либо ищите менее требовательный к схеме управления транзистор. Уж для ваших 12В 55Вт можно найти подходящий ключ, буквально 10-20нКл. Но правильнее будет управлять ёмкостью затвора соответствующими решениями. Драйвером. Хотя бы дискретным. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lexasoft 0 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Принципиальную ошибку понял, читаю Семенова :) IRF530 с зарядом 26 нКл еще есть, лучше будет? И еще немного не понял, драйвер IR2117 все-таки подходит в моем случае? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Plain 193 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Напряжение питания 12 вольт. Управляющее напряжение — выход с МК AVR, 5 вольт. Сначала я просто взял и поставил n-канальный MOSFET (IRFP260N), на затвор через резистор подается сигнал с МК. Все хорошо, работает, только транзистор сильно греется. Так и бывает, когда "просто берут", потому что достаточно было бы прочесть в его паспорте "порог: 4 В", не говоря о сопротивлении канала 0,09 Ом, и, при токе 7,5 А через который, рассеиваемой им мощности 5 Вт. нужен драйвер, который будет подавать на затвор 12 вольт ... подойдет ли в данном случае драйвер IR2117? Если заполнения ШИМ 100% не планируется, годился бы, но уровень логической единицы 2/3 питания, т.е. 8 В, так что никак не пригождается. Непонятно, как Вы попали именно на это, потому что нормальных драйверов затвора, т.е. с входными уровнями TTL, в природе гораздо больше. Ну и, например, такой транзистор будет практически холодным. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lexasoft 0 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Так и бывает, когда "просто берут", потому что достаточно было бы прочесть в его паспорте "порог: 4 В", не говоря о сопротивлении канала 0,09 Ом, и, при токе 7,5 А через который, рассеиваемой им мощности 5 Вт. Если заполнения ШИМ 100% не планируется, годился бы, но уровень логической единицы 2/3 питания, т.е. 8 В, так что никак не пригождается. Непонятно, как Вы попали именно на это, потому что нормальных драйверов затвора, т.е. с входными уровнями TTL, в природе гораздо больше. Ну и, например, такой транзистор будет практически холодным. Вот, мне кажется, более подходящий вариант драйвера: TC4420. Логический вход от 2.4В до Vdd. Что скажете, если его поставить в связке с IRF530? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
one_eight_seven 6 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 (изменено) · Жалоба Вот, мне кажется, более подходящий вариант драйвера: TC4420. Логический вход от 2.4В до Vdd. Что скажете, если его поставить в связке с IRF530? Ну а сами как думаете? считать пробовали? Даже простой прикидочный рассчёт: Ваши 80 Вт, 12 В. Это ток 6.7 А. Если этот ток гонять через rdson в 160 мОм транзистора IRF530 - это 7 Ватт рассеиваемой мощности. Это греющийся транзистор, и потери, пускаемые на отопление космоса. Зачем так делать, если можно по-другому? Изменено 29 декабря, 2014 пользователем one_eight_seven Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Plain 193 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба Вот, мне кажется, более подходящий вариант драйвера: TC4420. Логический вход от 2.4В до Vdd. В отличие от предыдущего, это нижний драйвер, т.е. коммутирующий нагрузку, подключённую к плюсу питания — если Вам позволена такая вольность с ней, то годится. Что скажете, если его поставить в связке с IRF530? Скажу, что как минимум полукилограммовый радиатор забыли упомянуть, потому что при 7,5 А и сопротивлении канала 0,43 Ом указанный транзистор будет рассеивать 24 Вт. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
one_eight_seven 6 29 декабря, 2014 Опубликовано 29 декабря, 2014 · Жалоба В отличие от предыдущего, это нижний драйвер, т.е. коммутирующий нагрузку, подключённую к плюсу питания — если Вам позволена такая вольность с ней, то годится. 4420 не инвертирует. Инвертирует 4429 (диаграммы для него приведены в даташите). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
