Jump to content
тимвал

Принципы Построения Инверторов (Преобразователей)

Recommended Posts

"мёртвое время" и линейный режим - независимые вещи.

мёртвое время и нужно для того, чтобы надежно перекрыть время нахождения ключа в линейном режиме.

другой (противоположный) ключ следует включать только после того, как в данном ключе закончился линейный режим.

кстати, еще замечу, что диоды тоже относятся к ключам, поскольку у них тоже два состояния: открыт или закрыт.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мертвоё время есть во всех двухтактных шим контроллерах, в некоторых больше, в некоторых меньше (как правило, зависит от соотношения задающих частоту ёмкости и резистора). При частотах работы 40 - 50 кГц (что в большинстве случаев используется как любителями, так и в профессиональных ИИП), желательно, чтобы мёртвое время было не менее 1.5 мкС. Дальнейшее объяснит картинка.

post-105994-0-80675200-1335036054_thumb.jpg

Edited by Serg SP

Share this post


Link to post
Share on other sites
падение напряжения на транзисторе, помноженное на ток через него - сводятся к некоему мизеру, для чего и необязательно ставить даже минимальный теплоотвод. Всё верно?
Верно, только не всегда этот мизер такой уж и мизерный :)
А вот теперь, правильно ли я понял: - ёмкость затвора НЕ позволяет мгновенно переключать наш КЛЮЧ из закрытого состояния в открытое и, соответственно наоборот... И, что именно в момент зарядки-разрядки ёмкости затвора наступает этот самый "ЛИНЕЙНЫЙ РЕЖИМ"?
Всё верно, линейный, только этот режим принято называть переходным, поскольку длится он совсем недолго, по сравнению с самим импульсом. Линейный режим ключа наступает при напряжении на затворе (токе в базе), недостаточном для полного его отпирания. Это приводит к значительному тепловыделению на ключе в очень короткий момент, и, как правило, к его отказу.
А, про "дед-тайм" - "мётрвое время"... последовательность задающих-переключающих плечи импульсов... с некоторой задержкой. Длительность коей - и есть время того самого "линейного режима"
Введение мёртвого времени обосновано тем, что ключи имеют разное время включения и выключения. Все ключи включаются быстрее, нежели выключаются. Вот мёртвое время как раз и нужно для того, чтоб открывать один транзистор только тогда, когда уже успел закрыться другой, в противоположном плече. Иначе случится, что два противоположных ключа будут открыты единовременно, что приведёт к короткому замыканию источника первичного питания через их низкое внутреннее сопротивление в открытом состоянии. Такая ситуация называется "сквозняком", и тоже является потенциально опасной для ключей.

желательно, чтобы мёртвое время было не менее 1.5 мкС.

И зачем так много?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые ХИТы Fanso: устойчивость к высоким температурам

Литиевые ХИТы для широкого круга применений, в том числе в промышленности, соответствуют требованиям современного рынка и способны работать в самых жестких условиях. Основные требования – это длительность хранения и работы, высокая удельная емкость, а также защита от воздействия таких внешних факторов, как температура и влажность. ЛХИТ превосходят по плотности энергии и нормальному напряжению другие элементы автономного питания: 2,9…3,6 В против 1,2…1,5 В

Читать статью...

это можно назвать устаревшей нормой. некоторые современные контроллеры могут обеспечить 100-120 нс.

большой дэд тайм нужен для биполярных транзисторов. даже у современных мощных биполяров время рассасывания заряда составляет 2,5-3 мкс.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ESP32-DevKitC-VB позволит быстро запустить ваше первое WiFi-приложение

Отладочная плата на основе одного из самых популярных WiFi-модулей Espressif ESP32-WROVER-B позволяет в самые короткие сроки запустить приложение с поддержкой беспроводных стандартов WiFi 802.11b/g/n и Bluetooth Classic/BLE. Ресурсов встроенного в модуль чипа ESP32-D0WD хватит для решения даже очень сложных задач.

Подробнее...

Господа, реально, всем вам огромное спасибо. Но, возник вопрос, прямо проистекающий из Ваших пояснений. Если брать ключи с ...достаточно большой ёмкостью затвора - то при условии, что управляющее устройство /компаратор или там ещё какой драйвер/ - мгновенно переключает "верхнее плечо" на закрытие, а нижнее - на открытие... У ключей - своеобразный "гистерезис", верхний - не успевает закрыться мгновенно, нижний - открыться мгновенно. О каком "сквозном" токе может идти речь? Единственное, что как-то поясняет:

... что ключи имеют разное время включения и выключения.

А, с другой стороны, все гонятся за ключами с минимальной ёмкостью затвора. Странно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Seriyvolk, я не смотрел ДШ на ижбт, но знаю, что их частотные свойства много хуже, чем у полевых.

Крашер, эта гонка за максимально быстрым переключением вызвана снижением динамических потерь, когда ключ находится в линейном режиме.

и мгновенного переключения быть не может. деление на нулевое время дает бесконечное значение тока.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А, с другой стороны, все гонятся за ключами с минимальной ёмкостью затвора. Странно.

Ничего странного. При прочих равных таким ключом может управлять более слабый драйвер. Либо, при том-же драйвере снизятся динамические потери, как было замечено выше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

... что диоды тоже относятся к ключам, поскольку у них тоже два состояния: открыт или закрыт.

Про диоды я ещё раньше слышал, что в некоторых безысходных ситуациях их можно было использовать как некое подобие варикапа. То-есть, чем больше приложенное к нему обратное напряжение - тем больше его "ёмкость"... Заряд там или ещё что... Но, с ВЧ техникой в таком варианте - знакомлюсь впервые и, про диоды Шоттки - не понимаю, кроме "скорострельности" какие у них ещё достоинства?

при том-же драйвере снизятся динамические потери, как было замечено выше.

А, эти динамические потери, что именно в себя включают? Ток, который протекает через недооткрывшийся-недозакрывшийся ключ, или усилие, с которым надо совершить переключение?

Edited by Крашер

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ток, который протекает через недооткрывшийся-недозакрывшийся ключ ...?

Именно.
про диоды Шоттки - не понимаю, кроме "скорострельности" какие у них ещё достоинства?

Отсутствует ток обратного восстановления, принципиально. Быстродействие диода ограничено только его ёмкостью. И ещё ДШ имеет очень малое падение на переходе.

Edited by Seriyvolk

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как уже было подчёркнуто, жыбытята переключаются, как правило, помедленнее мосфетов, есть у них такое неприятное явление, как "токовый хвост" при выключении. Поэтому в мощных приложениях, где рулят IGBT, мёртвое время принудительно ограничивают на уровне не менее 1.5 - 2 мкС.

Но давайте абстрагируемся от типа ключа и посмотрим, что же нам уготовили разработчики шим контроллеров. Возьмём так многими любимый 494-й. Максимальный рабочий цикл для каждого выхода 45 %, что при частоте 50 кГц даёт 1 мкС мёртвого времени в каждом полупериоде. Такие дела.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 @Serg SP, а может хватит некрофилии? на 494 свет клином не сошёлся... И, кстати, заточена она под биполяры. 

Edited by Seriyvolk

Share this post


Link to post
Share on other sites
И, кстати, заточена она под биполяры.

Seriyvolk, и ты можешь показать схему, где она напрямую управляем мощными биполярами? с током базы Ампер и более...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Монстрячит на ней народ с драйверами и на полевиках источники.

Seriyvolk, а перед передачей своему другу своего девайса не снял осцилки по обоим каналам? Интересно, какое мёртвое время было у контроллера 2825.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Снять не снял, но где-то на работе валялась тестовая макетка. Если интересно - могу уточнить, вот только получится нескоро, наверное.

@Starichok, напрямую - не видел. Но управляет же. Как-бы и огроменный ДТ за себя говорит.

Edited by Seriyvolk

Share this post


Link to post
Share on other sites

тогда другой вопрос, а сколько ты смог бы получить от биполяров при выходном токе м/с 200 мА?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот смотрю в даташит 2153. ДТ около 1.2 мкС. И управляет вроде как не биполярами, и совсем древней её не назовёшь...

Share this post


Link to post
Share on other sites
про диоды Шоттки - не понимаю, кроме "скорострельности" какие у них ещё достоинства?

Отсутствует ток обратного восстановления, принципиально. Быстродействие диода ограничено только его ёмкостью. И ещё ДШ имеет очень малое падение на переходе.

Можно чуточку ..."для дебилоффф" - если к диоду Шоттки приложено обратное напряжение, то для его открывания/при смене полярности приложенного напряжения/ требуется лишь - ВНИМАНИЕ! время, в течение которого достигается потенциал, достаточный, чтоб открылся прямой переход? (то-есть, "остаточную ёмкость" обратнозаряженного P-N перехода разряжать и перезаряжать не требуется?)

А, насчёт малого падения на переходе - я ещё в 1990-х годах практиковал стабилизаторы с падением напряжения менее чем пол-Вольта. Давеча, на рынке - микросхемные стабилизаторы с разностью "вход-выход" - 0,16 Вольта... и со стабилизацией от 0,7 Вольт . e59660b5d60a.gif

Edited by Крашер

Share this post


Link to post
Share on other sites

тогда другой вопрос, а сколько ты смог бы получить от биполяров при выходном токе м/с 200 мА?

А хрен его знает, что у ключевых с усилением... Если 30 h21э будет, то...

Вот смотрю в даташит 2153. ДТ около 1.2 мкС ... и совсем древней её не назовёшь...

Ну да, лет 8 не срок... А сама микра изначально для чего была, в курсе?

@Крашер, хватит лениться, иногда нужно и поиском пользоваться. Вопросов уж точно меньше будет. Вот.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А хрен его знает, что у ключевых с усилением...

для надежного получения насыщения ток базы должен составлять 0,1-0,2 от тока коллектора.

и по фигу усиление в линейном режиме. посмотри в ДШ режим насыщения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот смотрю в даташит 2153...

Ну да, лет 8 не срок... А сама микра изначально для чего была, в курсе?

3825 подревнее будет. Ещё в прошлом веке разработана и иип на ней начали строить тогда же. Изначальное предназначение 2153 известно, только какое это имеет отношение к сути вопроса? Таймер 555 + двухтактный драйвер - ничего хитрого. Вопрос: если в полумосте всё так хорошо и весело переключается, зачем производитель сделал принудительно такой большой дт?

Согласен, что при использовании мосфетов дт можно до 0.5 мкС снижать. При использовании IGBT менее 1 мкС дт сильно снизит надёжность работы схемы. Это скажут на любом форуме по мощным приложениям иип (сварочным инверторам, например).

Share this post


Link to post
Share on other sites

зачем производитель сделал принудительно такой большой дт?

Бо выходы у микры совсем хиленькие. Кстати, 2153 есть и с ДТ 0.5 или 0.8 мкСек, не помню точно.

При использовании IGBT менее 1 мкС дт сильно снизит надёжность работы схемы.

ИЖ-и - отдельная песня, у них ещё колебания тока коллектора, после закрытия. Феты свободны от этих недостатков.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я, конечно, не Seriyvolk, но могу открыть этот страшный тайна :ph34r:

2153 была изначально спроектирована для построения электронных балластов в лампах дневного света. Генератор + драйвер верхнего и нижнего ключа в одном флаконе. Ничего съедобного, так что слюнки текут напрасно :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

нехорошо видеть лишь то, что хочется видеть...

Таким Макаром и сами заблуждаемся и других вводим в заблуждение. 2153 всё-же чуток более универсальна. И, разрабатывалась не под ЛДС...

Edited by Крашер

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...