Перейти к содержанию
    

Замедление переключения MOSFET

1 minute ago, Plain said:

Повторю, не только, а в первую очередь мощнее драйвером и с двуполярным питанием.

Не понимаю, я же про выброс на исток-сток говорил. Мощнее драйвер быстрее откроет верхний транзистор, увеличится бросок сквозного тока через ёмкость исток-сток нижнего транзистора, увеличится выброс перенапряжения на исток-сток.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

8 минут назад, amaora сказал:

бросок сквозного тока через ёмкость исток-сток нижнего транзистора

Оба транзистора одинаково подвержены, поэтому их драйверам и нужен запас, даваемый отрицательным питанием, и возможно дополнительным отсутствием резистора.

А для блокировки паразитных диодов нужны смещённые Шоттки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, Plain said:

Оба транзистора одинаково подвержены

Да, указал верхний для упрощения описания.

 

1 hour ago, Plain said:

поэтому их драйверам и нужен запас, даваемый отрицательным питанием, и возможно дополнительным отсутствием резистора.

Все таки предлагаю разделять два случая:

1) Нарушение управления транзистором в следствии отклонения напряжения на затворе через ёмкостные связи на сток или исток. Может проявляться на одном транзисторе при его переключении, либо при переключении противоположного, важно dU/dt. Здесь запас в отрицательную сторону и возможности драйвера по току решают проблему.

2) Перенапряжение сток-исток из-за колебательного процесса перезаряда ёмкостей сквозным током. Демпфирование этого процесса будет связано с замедлением переключения каким либо путём. Как-то "отключить" эти ёмкости транзисторов нельзя, шунтирование внешним диодом не поможет. Внутренни диод все равно будет открываться и закрываться вместе с транзистором. Иногда могут образоваться условия для мягкого перезаряда Qrr, в зависимости от знака и величины тока нагрузки во время когда оба транзистора закрыты, в общем случае этого обеспечить нельзя.

 

Мне нужно замедление для второго случая.

 

qrr.thumb.png.5f821eff006e62b14473a331fc528c00.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В 17.06.2023 в 02:05, amaora сказал:

Увидел в одном дешёвом BLDC контроллере использование конденсатора, включённого между затвором и истоком, для замедления переключения силовых транзисторов.

Только сейчас обратил внимание на это предложение. Эти конденсаторы практически не снижают время включения и выключения MOSFET.  

9 часов назад, amaora сказал:

2) Перенапряжение сток-исток из-за колебательного процесса перезаряда ёмкостей сквозным током. Демпфирование этого процесса будет связано с замедлением переключения каким либо путём. Как-то "отключить" эти ёмкости транзисторов нельзя, шунтирование внешним диодом не поможет. Внутренний диод все равно будет открываться и закрываться вместе с транзистором. Иногда могут образоваться условия для мягкого перезаряда Qrr, в зависимости от знака и величины тока нагрузки во время когда оба транзистора закрыты, в общем случае этого обеспечить нельзя.

Мне нужно замедление для второго случая.

Я вижу три способа. Либо снизить ток, т.е. сквозной ток из-за Qrr либо увеличить время включения транзистора либо в плате что-то подшаманить. Первое делается подбором транзистора MOSFET или подбором к нему диода Шоттки. Если сильно надо можно посмотреть, например, нитрид-галлиевые транзисторы. Второе - увеличением резистора в затворе. Короче у каждого решения есть свои плюсы и минусы. Третье - рассмотреть способы снижения индуктивности, участвующей в колебательном процессе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 6/20/2023 at 10:44 AM, vervs said:

Транзистор возбуждается по схеме трёхточки, затворный резистор снижает добротность и предотвращает возбуждение, а конденсатор шунтирует затворную цепь и повышает добротность, результат - возбуждение.

мне нравится аналогия с операционниками

в средней схеме набегает фазовый сдвиг и возможен срыв в автогенерацию

транзистор это тотже усилитель с инвертирующим входом, только сдвиг фаз и паразитные параметры в линейном режиме не так хорошо документированы как в операционике

image.thumb.png.5d40351030cb86663623583c64b454b5.png

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

19 часов назад, amaora сказал:

Перенапряжение сток-исток из-за колебательного процесса перезаряда ёмкостей сквозным током

Подобные "перенапряжения" и "колебательные процессы" у народа возникают из-за отсутствия силовых конденсаторов, как в примере разводки из первого сообщения темы, и от такого транзисторы вообще-то сразу подыхают.

Во-вторых, Вы же сами почему-то выбрали несинхронный драйвер затворов, т.е. минимизацию мёртвого времени собственными силами, потому что именно от него прямо зависит заряд паразитных диодов, а теперь жалуетесь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

20 часов назад, amaora сказал:

2) Перенапряжение сток-исток из-за колебательного процесса перезаряда ёмкостей сквозным током...

А откуда будет перенапряжение? Ключи выбраны впритык или индуктивные выбросы существенно выше предельных паспортных?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 минут назад, Arlleex сказал:

А откуда будет перенапряжение? Ключи выбраны впритык или индуктивные выбросы существенно выше предельных паспортных?

Индуктивность дорожек от ключа до конденсатора плюса питания и общего.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12 hours ago, dinam said:

Эти конденсаторы практически не снижают время включения и выключения MOSFET.  

На том экземпляре переключение транзисторов очень медленное. У себя я раньше проводил эксперименты с добавлением ёмкости, замедление было.

12 hours ago, dinam said:

... подбором транзистора MOSFET или подбором к нему диода Шоттки.

Зачем и куда Шоттки?

2 hours ago, Plain said:

Подобные "перенапряжения" и "колебательные процессы" у народа возникают из-за отсутствия силовых конденсаторов, как в примере разводки из первого сообщения темы, и от такого транзисторы вообще-то сразу подыхают.

Перенапряжение на выходном терминале, середина полумоста. На питании все гладко, конденсаторов хватает, пробовал разные варианты.

2 hours ago, Plain said:

Во-вторых, Вы же сами почему-то выбрали несинхронный драйвер затворов, т.е. минимизацию мёртвого времени собственными силами, потому что именно от него прямо зависит заряд паразитных диодов, а теперь жалуетесь.

Начиная с некоторой величины увеличивать мёртвое время смыла уже нет, ничего не изменится, только искажения модуляции. При уменьшении будет порог на котором появляется сквозной ток и повышенное потребление при нулевом токе нагрузки. А выбросы перенапряжения не сильно изменяются при этом.

2 hours ago, Arlleex said:

А откуда будет перенапряжение? Ключи выбраны впритык или индуктивные выбросы существенно выше предельных паспортных?

2 hours ago, HardEgor said:

Индуктивность дорожек от ключа до конденсатора плюса питания и общего.

Питание подводят полигоны в нескольких слоях, конденсаторы чуть выше. Были варианты с керамическими конденсаторами на обратной стороне под транзисторами, отказался, не дают полезного эффекта, и затрудняют теплосъём. Вариант с двумя транзисторами параллельно будет иметь ещё большие паразитные индуктивности в силовой цепи.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Выбросы вызываются агрессивным закрытием паразитного диода с большим dI/dt. Минимизируем площадь контура из транзисторов и конденсатора по питанию, открытие проводим через оптимальный резистор, закрытие можно через диод Шоттки. Если картинку хочется сделать похожую на идеальную, можно на выход полумоста поставить последовательную RC 1000 pF, 1 Ом, примерно. 

Сейчас не считается зазорным ставить конденсаторы прямо на управляющие выводы силовых модулей, препятствующие передаче токов от кристалла к кристаллу, установленных параллельно. А когда-то ругали за трансил, установленный в том же месте.

Огорчающее включение транзистора из-за роста напряжения на стоке с большой скоростью может быть иллюзией, если нет нагрева чрезмерного. Пугающую картинку напряжения на затворе рисует простая индуктивность внутри корпуса цепи истока.

Изменено пользователем НЕХ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

10 часов назад, amaora сказал:

На том экземпляре переключение транзисторов очень медленное. У себя я раньше проводил эксперименты с добавлением ёмкости, замедление было.

Вы же заметили, что я упомянул слово практически? Т.е. на временах на которых работают реальные преобразователи практического эффекта нет. Например, вот LTspice показывает даже уменьшение времени при подключении этих конденсаторов. Выкладываю схемку, на которой сам моделировал. Её не подчищал, поэтому там много всякого лишнего.

LT1160_.asc  

10 часов назад, amaora сказал:

Зачем и куда Шоттки?

Смотрите схему.  

10 часов назад, amaora сказал:

Питание подводят полигоны в нескольких слоях, конденсаторы чуть выше. Были варианты с керамическими конденсаторами на обратной стороне под транзисторами, отказался, не дают полезного эффекта, и затрудняют теплосъём. Вариант с двумя транзисторами параллельно будет иметь ещё большие паразитные индуктивности в силовой цепи.

Сам на такое нарывался, думал разведу всю силовую часть полигонами и будет нормально. Но получилось похуже, чем я ожидал. Поэтому надо рассматривать именно контуры протекания тока. И пытаться уменьшить его индуктивность. И помнить, что уменьшение длины контура, не автоматически уменьшает его индуктивность.  

9 часов назад, НЕХ сказал:

Огорчающее включение транзистора из-за роста напряжения на стоке с большой скоростью может быть иллюзией, если нет нагрева чрезмерного. Пугающую картинку напряжения на затворе рисует простая индуктивность внутри корпуса цепи истока.

Если судить по схеме из первого сообщения, то в ней применяется скорее всего хороший транзистор IPT017N12NM6, в правильном корпусе. Поэтому про индуктивность корпуса можно забыть. Неуверенность в транзисторе проистекает из-за того что, например, у BSC097N06NS сильно различается значение Qrr в datasheet и поведение модели в LTspice(на мой взгляд). 

13 часов назад, Plain сказал:

Подобные "перенапряжения" и "колебательные процессы" у народа возникают из-за отсутствия силовых конденсаторов, как в примере разводки из первого сообщения темы, и от такого транзисторы вообще-то сразу подыхают.

Ну не судите так строго, вот автор топика говорит, что рядом стоит куча электролитов с низким импедансом. А от керамики по силовому питанию я тоже особого толка в своих изделиях не увидел. Поэтому вообще её перестал ставить возле силовых элементов. Для того чтобы убедиться, что всё сделано правильно, тыкаете щупом, как на картинке, в выводы электролитических конденсаторов и где-то поближе к силовым транзисторам. Если пульсации не сильно отличаются, значит разводка сделана нормально. Если сильно - переделывать плату. Если и на конденсаторах и на транзисторах пульсации похожи по величине и их хочется сделать поменьше, то менять типы конденсаторов и(или) количество.

щуп.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 часов назад, amaora сказал:

Перенапряжение на выходном терминале, середина полумоста. На питании все гладко

Если на транзисторах перенапряжений нет, тем более и не могло быть по законам природы, и заряда у паразитных диодов тоже нет, и на ХХ всё холодное, а значит сквозного тока тоже нет, тогда о чём эта тема?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В 22.06.2023 в 05:42, dinam сказал:

Сам на такое нарывался, думал разведу всю силовую часть полигонами и будет нормально. Но получилось похуже, чем я ожидал. Поэтому надо рассматривать именно контуры протекания тока. И пытаться уменьшить его индуктивность. И помнить, что уменьшение длины контура, не автоматически уменьшает его индуктивность.  

Тоже на такое как то наступил. Долго соображал в чем проблема, пока не дошло, что ток, он такая ленивая тварь - всегда старается бежать кратчайшим путем, даже в очень широком полигоне )))

P.S. сорри за оффтоп.

Изменено пользователем OSVLD

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 часов назад, OSVLD сказал:

ток, он такая ленивая тварь - всегда старается бежать кратчайшим путем, даже в очень широком полигоне )))

Не всегда:wink: Но это не про килогерцы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ладно, перемерил на имеющейся плате формы напряжений, пока только на слабой нагрузке, и один канал в разных точках (а не два синхронно например), не хватает рук все держать. Измерял щупом с пружинкой.

Исток-сток нижнего транзистора (Q2), максимум около 56в, питание ~50в. (Второй график, на большой нагрузке, выходит за 60в)

NewFile0.png.d43b8bd668fd15cf1ca4d007d13ba472.png NewFile4.png.9c9437913a0c4ab16d635f738eb956fa.png

Исток-затвор нижнего транзистора (Q2).

NewFile1.png.575fe8b70443f1c91a106016b57db443.png

Исток нижнего (Q2) - сток верхнего (Q1), AC. (Второй график, на большой нагрузке)

NewFile2.png.b6daefcab140fab2ae2cc918198263fb.png NewFile5.png.b9b88d04d5e5b94c0ce14c0934dc1243.png

На керамическом конденсаторе (C54), AC. (Второй график, на большой нагрузке)

NewFile3.png.38ddfdb523322c8488a07933530b70db.png NewFile6.png.37a78e40c390427e4dbb417c8084cf5b.png

 

Ещё раз фрагмент платы, с конденсаторами.

pcb5.thumb.png.1583b6499e5e5e90c3736dfd7b9bb4d6.png

 

Когда будет по два транзистора параллельно, то фрагмент платы станет длиннее на эти два транзистора и немного шире. Полагаю это приведёт к ухудшению паразитных параметров, поэтому и хотелось заложить возможности для замедления. Может быть два затвора и без особых мер будут перезаряжаться достаточно медленно, но все таки сейчас переключение излишне быстрое как мне кажется.

 

Изменено пользователем amaora
Добавил картинки для номинальной нагрузки

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...