Самодельный ИБП

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Приехала плата EGP1000W.
Отверстия под мосфеты в ней сделаны и под TO-220 и под TO-3PN что имхо неплохо.
Встает вопрос чего лучше поставить под 12 В и БЖД. Цену пока оставим в стороне.
Интересует напряжение, максимальное отношение тока к ёмкости затвора.
Ну и сопротивление открытого канала тоже.

 

А зачем Вам емкость затвора в НЧ полумосту? Там только сопротивление канала интересовать должно.

 

@Strangeman, Вы хотите сказать, что я хоть сотню мосфетов могу повесить на пару ирок?

 

@FrendFazer, на НЧ полумост - да. И резисторы затворные по килоому.

 

@Strangeman, если я правильно понял @FrendFazer, инвертор с ШИМ на 23437,5Гц.
Исходить нужно из возможностей драйверов. Затворные резисторы нужны такие, чтобы в купе с собственным сопротивлением затвора, не перегружать драйверы по току. Затем, зная номиналы затворных резисторов, можно прикинуть время перезаряда затвора конкретных ключей по графикам заряда затвора (не забывайте учесть падение напряжения на ключах драйвера и правильно посчитать падение напряжения на затворном резисторе). По времени перезаряда можно прикинуть потери в активном режиме.

 

@Nikolay_Po, Теорию я прочитал, для производства расчетов осталось выбрать низковольтные мосфеты, я, собственно, с этого и начал.

 

Зачем так много? Вам 2-х амперный драйвер настолько жалко нагревать?

В медленной части моста хоть можно на 1 затворный резистор (4,7-10 Ом) 2 транзистора вешать или и там могут возникать мегагерцы паразитной генерации?

А мощность транса сколько? Резисторы шунта нашли уже?
Сайты с параметрическим поиском ключей и тут и в "ремонте" много раз советовались.
Напряжения 20-30В хватит для полного моста.
Лучшие по параметрам - в сравнительно неудобных бездырчатых SMD корпусах, 4-8 ног.

PSMN0R9-25YLC
AUIRFP2602 - ТО-247 корпус.

ссылка на один из магазинов

В корпусе TO-220 транзисторы хиловатые

Картинкой продублировал, если длинный УРЛ поиска "протухнет".

 

Генерация зависит не от частоты переключения, а от свойств (крутизны и зарядов затвора) транзисторов, импеданса затворной цепи и паразитных индуктивностей монтажа. Одного переключения под током может хватить для запуска. Ни в одном устройстве, даже на 50Гц не видел полевиков с запараллеленными затворами.

 

Помню, отлаживал fly-back на 15А. Два полностью параллельных транзистора, по молодости - чтобы потерь меньше было. Работает. Но греется. Смотрю осциллографом. Импульсы нормальные, но промеж них непонятно что, луч за экран выносит. Отключаю щуп. А короткие импульсы остаются на экране. Отключаю землю, всё равно остаются. Генерация была настолько мощной, что наводка на осциллограф была достаточно большой, чтобы отклонять луч на всю высоту экрана и даже больше. Спасло то, что петлевое усиление генератора было не слишком большим и генерация держалась лишь в моменты переключения. Тогда интернет был 14.4кбит/с, нашёл, что параллельно включать затворы нельзя. Разделил. Генерация ушла. До кучи ещё и монтаж усовершенствовал.

 

А как их выбирают? Так и выбирают - оценивают потери в конкретной схеме. Корпус и цену тоже учитывают.

 

@user343, У вас эта схема реально работает в которой на один затворный резистор повешено два затвора? Транс у меня с запасом, 2кВт без обдува легко потянет, здесь вопросов нет.

Пока посмотрел такие:
IRF7430: 40V; 1,0mOh; 195A; 14240pF; 300 nQ
IRF4004: 40V; 1,35mOh; 195A; 8920pF; 220 nQ
AUIRFP2602: 24V; 1,25mOh; 180A; 11220pF; 260 nQ

А программка какая есть, где всё это можно посчитать или все считают на пальцах?

 

Да, но долго и на киловатт не гонял ещё.
Сама egmicro плату так нарисовала.

Сопротивление печатной платы в trace width calculator прикидывали? Как бы оно не выше оказалось. Может там обычная попсовая фольга 35 мкм всего.
Измерил - ширина 6 мм, длина 140 мм одной из выходных дорожек (Г-образной до дросселя).

Для толщины меди 70 мкм (оптимистичной) расчёт даёт макс. ток платы 27А:


В. Володин, Микроарт и некоторые китайцы прямо с радиаторов толстые провода ведут.
(см. фото первого автора, 300Вт меандр)

Старичок51 (В.Денисенко) на вегалабе, казусе и радиокоте что-то подобное выкладывает.
Есть сайт poweresim. com, где различные топологии DC/DC можно отдельно промоделировать.
Готовых программ расчёта DC/AC не встречал.
Годятся отдельные формулы в ранее тут упоминавшейся док-ции:
STM: "AN2794. Application note. 1 kW dual stage DC-AC converter based on the STP160N75F3."
Texas: SLAA602

 

Стерлинг на 2100 ватто т12 вольт имеет мост с 5 или 6 паралелными ирф1405. На 55 вольт.

 

Частота 20-25кГц относительно низка. При довольно мощных драйверах потери на переключения не должны быть большими даже с "тяжёлыми" транзисторами. Большее внимание мощности драйверов и полному заряду затвора уделяют при 100-150кГц и выше.
Ещё можете делать выбор (в дополнение к потерям на переключение и проводимость канала) по эквивалентному термосопротивлению для коротких импульсов - это насколько надёжен будет транзистор в режимах КЗ до срабатывания датчика тока. Смотрите на графике время порядка 20мкс, у какого транзистора какое будет термосопротивление кристалл-корпус. У которого произведение сопротивления открытого канала на термосопротивление меньше, тот и лучше выдержит перегрузки до момента срабатывания защиты.
Например, у IRFP4004 термосопротивление при единичном импульсе 0.015гр/Вт (градуса на Ватт). Сопротивление открытого канала при 100 градусах 1.37*1.7=2.33мОм. Мощность P=I^2*R. Перегрев это частное деления мощности на термосопротивление. Таким образом перегрев кристалла за импульс 20мкс будет:

Перегрев=I^2*2.33мОм*0.015гр/Вт=I^2*0.00233В/А*0.015гр/В/А=
=I^2/28612 (градусов C).

То есть. при действующем в течение 20мкс токе перегрузки и неизменной температуре корпуса транзистора у радиатора, температура кристалла подскочит на величину действующего тока в квадрате, делённую на 28612 (для IRFP4004 при указанных условиях). К примеру, для установившейся температуры корпуса транзистора в нормальном режиме 100 градусов, за время 20мкс перегрузки, пока срабатывает защита, чтобы температура кристалла не превысила 175 градусов, нужно, чтобы действующее значение тока перегрузки не превысило (175-100)*28612)^0.5=1465А. Полученная величина хорошо согласуется с предельным импульсным повторяющимся током (1390А). Теперь попробуем сравнить с другим транзистором, IRFP7430:
Термосопротивление при 20мкс импульсе 0.0085гр/Вт, сопротивление канала при 100 градусах 1.3*1.35мОм=1.78мОм.

Перегрев=I^2*1.78мОм*0.0085гр/Вт=I^2/66094.

То есть, при той же начальной температуре корпуса, IRFP7430 выдержит в (66094/28612)^0.5=1.52 раза больший ток 20-микросекундной перегрузки (один полупериод пока сработает защита).
[edit]Это количественная мера сравнения устойчивости транзисторов к тепловой перегрузке не только по току на заданном интервале времени, но и в общем, по мощности рассеяния на интервале. В принципе, ей можно пользоваться для определения "дубовости" транзисторов по каналу сток-исток (пробой затвора - другая история). Это теория.[/edit]
На практике, кристаллы действительно способны выдержать килоамперные токи в течение микросекунд. Однако лишь в идеальных лабораторных условиях. Перегрузка подобными токами в реальной схеме приведёт к таким большим сдвигами потенциалов истоков, что управление затворами просто перестанет обеспечивать необходимый потенциал затвора и транзистор перейдёт в активный режим, расплавляя перемычки и сам кристалл. Поэтому мне становится немного смешно, когда вижу попытки включения подобных транзисторов на обычные печатные платы. Их впаивать стоит в специально изготовленные медные шины, ламинированные сендвичи, где несущими являются листы меди, с плёночной изоляцией между ними. Так же, для чёткого управления транзисторами, обязательно применение локальных драйверов, установленных очень близко к истокам. Дело в том, что при больших токах, даже на малых индуктивностях и больших сечениях проводов, истоки могут "подпрыгивать" относительно земли платы контроллера. А это ведёт к просадкам и всплескам затворных напряжений, вызывающим неполное открытие или пробой затвора соответственно. Поэтому, несмотря на ограниченное напряжение питания драйверов, если драйвер находится не совсем рядом с истоком, иногда параллельно затворам ставят стабилитроны.
Это моё мнение. Могу ошибаться.

 

Это те неубиваемые ВЧ меандровые "race day" для пожилых джиперов-робинзонов?
Фоты их плат и радиаторов есть? Какие драйверы?
Те транзисторы древние уже. И зачем в мосту ключи на 55В? Такие выбросы напряжения возможны, если резко вырубить аккумулятор, а нагрузка была индуктивная в 150% номинала.
5 параллельных 1,5КЕ18 в питание воткнуть - надёжнее и дешевле, по-моему.

8 шт. 25-40В семиногих D2PAK тоже дали бы неубиваемый 12В полный мост, скорее фольга сгорит.
И с меньшими потерями, т. к. новее.
IRFS7430-7
Их придётся паять на медную пластину, её уже прикручивать к алюм. радиатору, лучше без прокладок.