1. В сообществе нашего форума Вконтакте создан раздел по продаже электронных компонентов.
    Каждый может продать в нем свои залежавшиеся детали. Подробности здесь.

Активная нагрузка

Тема в разделе "Измерительные приборы и способы измерения", создана пользователем UL7AAjr, 19 ноя 2015.

  1. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Добавить не проблема, я склоняюсь к тому, что будет перекос по мощности, и самый горячий будет вылетать.

    Вот типовой график зависимости тока через мосфет от напряжения на затворе и температуры.
    gate_to_source.jpg

    Транзистор работает в линейном режиме, т.е. на левой части графика (до пересечения кривых). А там видно, что с ростом температуры при одинаковом напряжении на затворе ток через транзистор растет. Если один из транзисторов нагреется чуть сильнее, то он начнет брать ток на себя разгружая остальные транзисторы. От этого он начнет греться еще сильнее. Результат очевиден.

    Не все так просто, как казалось сначала. При небольшой мощности все нормально, проблемы начинаются как только транзисторы начинают ощутимо греться.

    Работаю над этим:)
  2. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Напрашивается решение, ограничить максимальный ток через транзистор. Не давать ему превысить критическое значение. Если один из транзисторов войдет в ограничение тока, остальные "подтянутся" для распределения мощности.
  3. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Вот вероятное решение.
    AL4.jpg
  4. _VN_

    _VN_ В доску свой

    Сообщения:
    486
    Симпатии:
    64
    Род занятий:
    Инженер
    Адрес:
    Алматы
    Отдельное звено ключа потенциально неустойчиво и практически идентично по логике работы генератору по схеме трёхточки. Необходимый элемент задержки на принципиальной схеме не показан и состоит из внутреннего сопротивления в цепи затвора транзистора IRF3711 и ёмкости этого же транзистора.
    На стр.253 вложенного файла схема ключа идентична предложенной ТС.
    Последнее редактирование: 23 ноя 2015
  5. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    В генераторах используется положительная обратная связь для поддержки колебаний. Здесь-же обратная связь отрицательная. При увеличении тока через резистор в цепи истока, напряжение на нем растет и открывает биполярный транзистор, уменьшая напряжение на затворе. Кроме того, ток коллектор-эмиттер биполярного транзистора растет с увеличением температуры (при одинаковом токе база-эмиттер), что позволяет уменьшить ток, протекающий через силовой транзистор, при сильном нагреве. Таким образом осуществляется дополнительна тепловая защита.

    PS: Попробуйте преднамеренно добиться генерации колебаний на одном звене этого ключа? Обоснуйте (хотя бы теоретически) возможность создания такого генератора?
  6. _VN_

    _VN_ В доску свой

    Сообщения:
    486
    Симпатии:
    64
    Род занятий:
    Инженер
    Адрес:
    Алматы
    Теоретически задержку обеспечивает сопротивление в цепи затвора полевого транзистора и ёмкость затвора. Дополнительную задержку даёт схема эмиттерного повторителя с резисторами в цепи эмиттера и базы. Такие схемы потенциально неустойчивы, что совсем не означает, что там начнётся процесс автогенерации. Он может начаться при наличии необходимого коэффициента усиления в цепи обратной связи. Задержка по фазе на 180 Градусов обеспечивается активными элементами схемы.
    На странице 253 файла это показано и правомерно применение такой схемы в цепи управления токовыми ключами. Вы в своих схемах используете линейный режим работы такого транзистора. Возможной причиной какого-то переходного из-за потенциальной неустойчивости схемы является неравномерный нагрев транзисторов, включенных в ваших схемах параллельно.
  7. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Повернув фазу на 180, да, согласен. Тогда отрицательная обратная связь превратится в положительную. Все правильно. Получить переходной процесс в момент пуска, да можно. Но добиься устойчивой генерации не получится. Попробую вечером провести рассчеты....
  8. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Хотя... можно обойтись простой логикой, без всякой математики. Биполярный транзистор включен так, что может только закрыть силовой транзистор, приоткрыть его он не может. Так что в самом плохом варианте можно получить быстрозатухающие колебания при старте схемы. Но.. В момент старта на затворя силовых транзисторов подается 0. Так что вариантов нет.

    Разницу в разогреве силовых транзисторов включенных просто параллельно, я вижу. Через них протекает несколько разный ток. Соотношение примерно 1.8 / 1.6. Именно из-за этого я решил модернизировать силовой блок.
  9. _VN_

    _VN_ В доску свой

    Сообщения:
    486
    Симпатии:
    64
    Род занятий:
    Инженер
    Адрес:
    Алматы
    Мой вариант схемы аналогичного назначения состоял бы из нагрузок в 1, 2, 4, 8, ... и т.д. Ома, которые включаются ключами с гарантированно открытым или закрытым каналом при подаче сигналов двоичного кода от микропроцессора. Транзисторы открывать напряжением на 3-4 Вольта меньше допустимого напряжения на затворах и закрывать аналогичным напряжением, например -12 Вольт при помощи ключей через оптопару. В случае отключения или другой нештатной ситуации на затворах транзисторов должно быть -12 Вольт. Просто и надёжно...
    Значение тока определяется по напряжению на стоках транзисторов, которые соединены между собой.
  10. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Тоже вариант, только на больших токах будет проблема с нагрузкой в 1 Ом. При 5А падение будет 5В. Слишком много и по напряжению, и по мощности. Придется охлаждать нагрузку вместо ключевого транзистора. Количество транзисторов тоже многовато выходит. Хотя-бы 8 штук надо для обеспечения приемлемой точности установки тока.
  11. .ctor

    .ctor В доску свой

    Сообщения:
    715
    Симпатии:
    202
    Род занятий:
    парогенератор
    Адрес:
    Алматы
    а еще 8 транзисторов, 8 оптопар и источник двуполярного питания, что как бэ повышает надежность устройства в целом..
  12. _VN_

    _VN_ В доску свой

    Сообщения:
    486
    Симпатии:
    64
    Род занятий:
    Инженер
    Адрес:
    Алматы
    Свободно продаются нагрузочные резисторы в керамическом корпусе. Для 5 Вт охлаждение не понадобится, но тепло отводить куда-нибудь придётся.
    Что касается количества транзисторов, то берите пример с известных разработчиков. Им и несколько миллионов транзисторов без проблем встроить, если надо...
  13. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    При общей нагрузке в 50Вт, на резисторе "старшего разряда" будет рассеиваться 0.5 общей мощности. Никак не 5Вт.
    Что касется количества транзисторов.... да... это сильно сказано. :)
    monitorrr нравится это.
  14. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Все-таки своего я добился:) После установки четырех мощных транзисторов и обеспечения положенного теплового контакта, все заработало нормально. Несмотря на ощутимый разброс токов через транзисторы при малой нагрузке (соотношение 35/60/20/30), при больших токах схема выравнивания срабатывает. При мощности 60Вт распределение тока по транзисторам имеет следующее соотношение 225/260/220/215. При этом температура радиатора с включенным кулером чуть больше 40С. Корпуса транзисторов при этом горячие, но можно спокойно держать не обжигаясь.
  15. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Что-то фотку почти готового устройства забыл добавить.

    IMAG1111.jpg
    radioengineer, .ctor и Buba_Chkhadze нравится это.
  16. .ctor

    .ctor В доску свой

    Сообщения:
    715
    Симпатии:
    202
    Род занятий:
    парогенератор
    Адрес:
    Алматы
    Оно определенно аккуратнее моей бандуры смотрится))
  17. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Это фотка еще без БП внутри и сетевого шнура. На самом деле сейчас без верхней крышки сразу видно, что внутри целый клубок проводов. Еще и перегородка тепловая. Короче еле запихал. Завтра обновлю фотку.
  18. .ctor

    .ctor В доску свой

    Сообщения:
    715
    Симпатии:
    202
    Род занятий:
    парогенератор
    Адрес:
    Алматы
    у меня тоже с проводами беда.
  19. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Ну вот фотка, где все собрано в кучу. Осталось "морду" переклеить (на пленке распечатать) и верхнюю крышку смастерить. IMAG0520.jpg

Поделиться этой страницей