Как подобрать транзистор для силовой схемы.

Если вы - начинающий в электронике, то задайте ваш вопрос тут. Расскажите что вы уже сделали чтобы найти ответ на свой вопрос, опишите свои рассуждения.
Post Reply
AlFedorov
Posts: 31
Joined: 24 Dec 2013, 18:47

Как подобрать транзистор для силовой схемы.

Post by AlFedorov »

Здравствуйте, уважаемые участники сообщества!
Меня зовут Алексей Федоров, очень нравится этот проект, регулярно тут околачиваюсь :) Думаю тоже собрать Теслу, сейчас коплю знания.

Расскажите пожалуйста, как выбирать транзисторы для Теслы.
Никак не могу разобраться, как определить частоту, на которой может работать транзистор.

Например, в даташите на транзистор IRFP460 есть параметры td(on) — 18нс, td(off) — 110нс, tr — 59нс, tf — 58нс (задержки прихода и ухода управляющего импульса на транз, я так понимаю из-за паразитных индуктивностей, а также времена полного открытия и закрытия транзистора).

Суммарно получается 18+110+59+58=245нс. для предельно возможной частоты работы, если сразу без рабочей полки.
Максимально возможная частота переключения транзистора получается 1/245нс = 4 МГц. А везде говорят, что больше 300 кГц этот транзистор не разгоняется. Почему так, что я не учел?

Драйверы, например тот же самый MAX4420 тоже по даташиту имеет времена включения и выключения 60 нс (120нс на общее вкл и выкл). Возможная рабочая частота — 1/120нс = 8 МГц. Но опять же, везде почему-то пишут, что этот драйвер больше 300-400 кГц не тянет.

Я поспрашивал об этом на некоторых форумах. Люди говорят, что все эти параметры — полная ерунда, годная только для идеальных условий и идеального теплоотвода.
Реально надо подключать осциллограф на исток-сток (или на нагрузку) и подбирать частоту экспериментально, смотреть форму полки, чтобы пологая была. И детали снабберов подбираются опытным путем, пока выбросы не погасятся. И возвратные диоды по выбросам подбираются (напряжение диода должно быть больше напряжения выбросов).

Может есть какие-нибудь статьи или книги по вопросу подбора транзисторов? Как быстро по даташиту прикинуть частотные возможности транзистора?
webkirov
Posts: 277
Joined: 19 Aug 2011, 19:49
Location: Депрессивный регион

Re: Как подобрать транзистор для силовой схемы.

Post by webkirov »

AlFedorov wrote: Суммарно получается 18+110+59+58=245нс. для предельно возможной частоты работы, если сразу без рабочей полки.
Максимально возможная частота переключения транзистора получается 1/245нс = 4 МГц.

Почему так, что я не учел?
Вы не учли потери при переключении.

На частоте 4МГц они буду таковы, что транзистор просто не сможет рассеять такую большую мощность.
User avatar
BSVi
Адепт
Posts: 3577
Joined: 15 Mar 2011, 12:32
Location: Киев

Re: Как подобрать транзистор для силовой схемы.

Post by BSVi »

Да, факторов очень много - кроме времен переключения, есть еще и потери и паразитные элементы. Есть баланс между потерями и скоростью переключения и для каждого дизайна он свой.

Именно поэтому, часто проще всего взять что-то что "кажется, подходит" и тестировать с ним, а потом - подбирать конкретный транзистор. Конечно, до того, как ставить транзистор нужно прикинуть - подходит ли.

Первую прикидку вы сделали - времена переключения. Но учитывать нужно только tr и tf если вам не важна фаза сигнала. Тоесть, транзистор будет переключаться, но с задержкой.

Дальше если в вашей схеме проводит диод - нужно посмотерть время обратного восстановления диода - за какое время диод перестает проводить когда к нему приложено отрицательное напряжение. Очень актуально для мосфетов. Это - главный ограничиваютщий фактор в схемах, где диод проводит.

Полный заряд затвора. Он определяет ток, который нужно выдать драйверу для того, чтобы зарядить затвор.
Потери на переключение - определяют сколько тепла будет выделяться просто если щелкать транзистором без нагрузки.

Это, естественно, краткий список. Полный список будет просто перечислением всех параметров из даташита :)
почему-то пишут, что этот драйвер больше 300-400 кГц не тянет
Потом, что переключиться не сложно. Сложно не нагреваться при этом. Например, если заряд затвора 210нКл (IRFP460), то на частоте 400кГц при 10 вольтах на затворе, драйвер будет рассеивать 2*210*10e-9*400*10e3 * 10 = 1.68Вт и это не учитывая собственных потерь драйвера. Очевидно, что такую мощность мелким корпусом рассеять невозможно.
AlFedorov
Posts: 31
Joined: 24 Dec 2013, 18:47

Re: Как подобрать транзистор для силовой схемы.

Post by AlFedorov »

Спасибо, сейчас буду гонять свежепритащенные транзы. Можно уточнить - а как правильно экспериментировать с транзисторами для проверки полок и дребезга? Осциллограф лучше подсоединить к нагрузке (положение 2), или прямо к истоку-стоку (положение 1)?
Image
http://fotki.yandex.ru/users/mr-al-fedorov/view/913907/
User avatar
BSVi
Адепт
Posts: 3577
Joined: 15 Mar 2011, 12:32
Location: Киев

Re: Как подобрать транзистор для силовой схемы.

Post by BSVi »

Это зависит от того, что вы хотите наблюдать. Если ток - то к резистору. Если напряжение на транзисторе - то к транзистору.
Post Reply