shurshik 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Здравствуйте! Начал собирать "Улучшенная схема электронной нагрузки с плавной регулировкой тока" (http://electro-tehnyk.narod.ru/docs/nagruzka.htm). Пытаюсь рассчитать радиатор для полевого транзистора IRF3205. Считаю по методике, описанной http://www.diagram.com.ua/list/elektriku/elektriku369.shtml и в книге Семёнов Б. Ю. Силовая электроника, от простого к сложному. В своей конструкции хочется добиться рассеиваемой мощности 150 Вт на IRF3205. Ток через транзистор до 10 А, напряжение до 30 В (соответственно с корректировкой на 150 Вт). Ищу тепловое сопротивление радиатор-среда по формуле Rsa = (Tj - Ta)/P - Rjc - Rcs где: Tj - максимально допустимая температура кристалла, °С Ta - максимально допустимая температура окружающей среды радиатора, °С P - рассеивая на транзисторе мощность, Вт Rjc - тепловое сопротивление кристалл-корпус, °С/Вт - берем из описания IRF3205 Rcs - тепловое сопротивление корпус-радиатор, °С/Вт - берем из описания IRF3205 Rsa = (100 - 40)/150 - 0,75 - 0,5 = -0,783 °С/Вт Почему получается отрицательное сопротивление? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Меджикивис 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Начал собирать "Улучшенная схема электронной нагрузки с плавной регулировкой тока" (http://electro-tehnyk.narod.ru/docs/nagruzka.htm). Это не очень хорошая схема. Мощные полевики обеспечивают заявленные мощностные параметры только в режиме полного открытия. Дело в том, что они состоят из множества параллельных мелких ячеек. Параметры этих ячеек не могут быть абсолютно одинаковыми. Поэтому в промежуточном режиме некоторые ячейки оказываются открыты больше, некоторые - меньше. Те, которые открыты больше - первые кандидаты на выгорание, потому что основной ток идет именно через них, и они могут локально нагреться значительно больше, чем другие и чем кристалл в целом. (Биполярные транзисторы подобной проблемы не имеют.) Я очень сильно сомневаюсь, что одиночный транзистор, каков бы он ни был, может выдержать тепловую мощность 150 Вт. Я делал схему на подобном принципе стабилизации тока, но у меня было тепловой мощности только 40 Вт и я использовал полевики в корпусе ТО-3, то есть в полнометаллическом, и их привертывал на термопасте, чертовски дорогие. В процессе наладки сгорело 5 или 6 штук. 10 ампер - это довольно большой ток. На таком не исключен возбуд схемы. Будьте к этому внимательны. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
shurshik 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Мощные полевики обеспечивают заявленные мощностные параметры только в режиме полного открытия. Дело в том, что они состоят из множества параллельных мелких ячеек. Параметры этих ячеек не могут быть абсолютно одинаковыми. Это не знал, интересно. Тогда подскажите сколько реально можно рассеивать на одном IRF3205? В документации указана предельная мощность 200 Вт. По поводу охлаждения - в статье написано так: ".. При изготовлении теплоотвода в виде пластины его площадь должна быть не менее 100....150 см2 на 10 Вт рассеиваемой мощности". У меня есть кулер GlacialTech Igloo 2420, его термическое сопротивление 0,59 °С/ВТ. Можно использовать его, но вообще интересно как рассчитываются радиаторы для мощностей больше 50 Вт. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Меджикивис 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба подскажите сколько реально можно рассеивать на одном IRF3205? А в каком он корпусе? Вероятно ТО-247? Я скажу исходя просто из опыта, без подсчетов, "на глазок". При условии хорошего теплового контакта с радиатором, корпус ТО-220 можно нагрузить приблизительно на 15 Ватт; ТО-247 - 30 .. 40 Ватт, ТО-3 - около 50 (но это корпус старых транзисторов, там сам кристалл может не потянуть столько). В документации указана предельная мощность 200 Вт. Обратите внимание. В советской документации "максимальный режим" - это режим, на котором элемент может гарантированно работать и не выйдет из строя. А для импортных элементов "максимальный режим" - это при котором он гарантированно грохнется. Так что для нормальной работы любой импортный элемент должен быть недогружен примерно в полтора раза (а лучше в два). Рекламные ухищрения... Вроде правда написана; а на деле - только для специальных условий, в реале-то всё не так круто. Наши китайские братья грузят элементы гораздо более жестко, практически под завязку, но им это выгодно: больше сгорит - больше продадут взамен... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Herz 6 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Почему получается отрицательное сопротивление? Потому что величины взяты нереалистичными. Суммарное тепловое сопротивление RJA - это то максимальное сопротивление, которое нужно обеспечить на участке кристалл - среда при желаемой мощности. Как видно из справочных данных, сумма сопротивлений корпус-радиатор и радиатор-среда уже выше этого предела, так что невозможно будет обеспечить такое охлаждение. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
shurshik 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба А в каком он корпусе? Вероятно ТО-247? Он в корпусе TO-220AB. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Меджикивис 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Он в корпусе TO-220AB. Ууууу.... Двадцать ватт с очень хорошим кулером и нешуточным риском. "AB" - это с тонкой подложкой, то есть из корпуса медь всю спи сэкономили... За ушко прикручивать бесполезно, надо прижимать сверху каким-нибудь хомутиком. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
shurshik 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Как видно из справочных данных, сумма сопротивлений корпус-радиатор и радиатор-среда уже выше этого предела, так что невозможно будет обеспечить такое охлаждение. Тогда преобразуем формулу для поиска максимально допустимой рассеиваемой мощности: P = (Tj - Ta)/(Rsa + Rjc + Rcs) = (100 - 40)/(0,59 + 0,75 + 0,5) = 32,6 Вт Если увеличить допустимую температуру до 150 °С (в документации к IRF3205 максимально допустимая температура 175 °С), то выходит 59,8 Вт. Правильно ли я вас понял? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Меджикивис 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба У меня была задача сделать эквивалент нагрузки 200 Вт. Единственное, что пошло реально - это матрица 10-ваттных резисторов 1-2-4-8..., коммутируемых полевиками. И задавал величину в цифровом виде. Так что грелись - резисторы, и они тоже были на здоровенном теплоотводе. А гасить такие мощности на транзисторе - не есть хорошая идея. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
wim 6 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба сколько реально можно рассеивать на одном IRF3205?Он вообще-то не предназначен для такого режима. Смотрите график SOA - рис. 8 в даташите. Для 150 Вт нужно использовать что-то типа IRFB4110, а еще лучше IXYS - у них область безопасной работы пошире. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
shurshik 0 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 (изменено) · Жалоба Он вообще-то не предназначен для такого режима. Смотрите график SOA - рис. 8 в даташите. Для 150 Вт нужно использовать что-то типа IRFB4110, а еще лучше IXYS - у них область безопасной работы пошире. SOA дан для импульсного режима работы. У меня же линейный режим. Для IRFB4110 на SOA дан график работы в DC и он почти совпадает с линией 10 ms. Если проводить аналогии, то при нагрузке в 40-50 Вт работать должен. Изменено 28 июля, 2016 пользователем shurshik Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
wim 6 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба SOA дан для импульсного режима работы. У меня же линейный режим.SOA дается для всех режимов работы, но у IRF3205 режим постоянного тока не нормируется. Если проводить аналогии, то при нагрузке в 40-50 Вт работать должен.А чего ж так слабо - 50 Вт? Проводить аналогии - так уж на все 150. Однако, Вы, наверное, интуитивно понимаете, что аналогии тут неуместны. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
HardEgor 83 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба SOA дан для импульсного режима работы. У меня же линейный режим. Для IRFB4110 на SOA дан график работы в DC и он почти совпадает с линией 10 ms. DC это и есть линейный режим. Аналогии проводит не надо. Надо понимать, что по SOA для IRFB4110 на DC, если на транзисторе падает например 10В, то ток не должен превышать 30А - это условия пробоя. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Plain 220 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба для полевого транзистора IRF3205 ... хочется добиться рассеиваемой мощности 150 Вт Если и в самом деле хочется решить задачу, то забудьте про эти понты с полевыми транзисторами в линейном режиме вообще, и про спорт по нагибанию единственного такого бедолаги в частности, и сделайте схему, как прочий народ её отродясь делал и горя не знал, а именно, на кучке биполярных транзисторов по топологии параллельно включённых классических источников тока, т.е. по ОУ на каждый, к примеру, 8 шт. таких составных и 2 шт. таких ОУ им в комплект, в качестве датчиков тока 100 мОм — сложенные пополам и скрученные отрезки обыкновенного провода, если из готовых — типа таких. Итого, каждому транзистору достаются очень демократичные менее 20 Вт и нет никаких проблем с их выравнивниванием между собратьями. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Vasil_Riabko 1 28 июля, 2016 Опубликовано 28 июля, 2016 · Жалоба Мощные полевики обеспечивают заявленные мощностные параметры только в режиме полного открытия. Дело в том, что они состоят из множества параллельных мелких ячеек. Параметры этих ячеек не могут быть абсолютно одинаковыми. Поэтому в промежуточном режиме некоторые ячейки оказываются открыты больше, некоторые - меньше. Те, которые открыты больше - первые кандидаты на выгорание, потому что основной ток идет именно через них, и они могут локально нагреться значительно больше, чем другие и чем кристалл в целом. (Биполярные транзисторы подобной проблемы не имеют.) На самом деле в мощных полевиках благодаря положительному температурному коэффициенту сопротивления сток — исток происходит частичное выравнивание токов через параллельно соединенные каналы, и дополнительные элементы для равномерного распределения нагрузки не используются. В биполярных наоборот и при параллельном соединении последних устанавливают выравнивающие резисторы . Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться