Расчет характеристик полевого транзистора при работе на КЗ.

[Armenn]

Народ решил разработать схему предохранителя на 220в, логика работает, осталось только правильно посчитать какой транзистор поставить.

Что нужно?

Полевой транзистор будет закрываться если коммутируемый им ток будет выше например 2,3А. (ток будет поддерживаться какое-то время. Время можно регулировать.)

Напряжение на нем 315в на пике синусоиды. То есть мощность в случае КЗ рассеиваемая на транзисторе будет 724w.

Вопросы:

1 Какое время выдержит например 20N60 такой режим?

2 Как посчитать какие характеристики нужны для работы транзистора в таком режиме?

Изменено 12 февраля, 2017 пользователем Armenn

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vovk Z]

В 2/12/2017 в 12:46, Armenn сказал:

1 Какое время выдержит например 20N60 такой режим?

2 Как посчитать какие характеристики нужны для работы транзистора в таком режиме?

1. Мощность тут почти не при чем. Смотрите Maximum Safe Operating Area, обычно дано несколько линий для разного времени импульса. Если для 20N60 такого рисунка нет, то можно ориентироваться на какой-то похожий даташит.

2. У всех (двух) корпусов ТО-247, похожих на 20N60, что мне попались под руку, максимально-допустимый импульсный ток - 80 А (в т.ч. 20N60) - значит нужно предусмотреть ограничитель тока, какой-то термистор. Для одного корпуса транзистора - термистор в несколько Ом, причем такого габарита, чтобы он не грелся (несколько крупных параллельно, или последовательно). Или параллелить несколько таких транзисторов, каждый со своим термистором, даже лучше.

В данном случае, нужно, навскидку, штук три-четыре транзистора. Т.е. среднестатистический ток КЗ я считаю где-то 200-300 Ампер, или другими словами, внутреннее сопротивление сети 230 Вольт - около 1 Ома.

Изменено 13 февраля, 2017 пользователем Vovk Z

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[musa56]

В 12.02.2017 в 13:46, Armenn сказал:

 мощность в случае КЗ рассеиваемая на транзисторе будет 724w.

С чего бы это вдруг. Транзистор или открыт или закрыт. В первом случае на нем не будет напряжения. Во втором случае тока

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Armenn]

2 часа назад, Vovk Z сказал:

предусмотреть ограничитель тока

Та конструкция на которую дал ссылку в теме переходит в режим стабилизации тока 2,3А. Тока больше быть не должно, ну или я предполагаю что импульс будет настолько коротким, что им можно пренебречь, у нас же индуктивность проводов никто вроде не отменял. 

 

2 часа назад, musa56 сказал:

С чего бы это вдруг. Транзистор или открыт или закрыт.

Вы правы. Но конструкция предохранителя предусматривает режим при котором пока заряжаются конденсаторы проверяемого БП, транзистор переходит в стабилизацию тока и если есть КЗ, а транзистор стабилизирует 2,3А некоторое время (потом он закроется) на нем будет  рассеиваться эта мощность. В файле картинка, зеленая стрелка указывает на этот режим.

 

Изменено 13 февраля, 2017 пользователем Armenn

[Vovk Z]

1 час назад, Armenn сказал:

Та конструкция на которую дал ссылку в теме переходит в режим стабилизации тока 2,3А. Тока больше быть не должно, ну или я предполагаю что импульс будет настолько коротким, что им можно пренебречь, у нас же индуктивность проводов никто вроде не отменял. 

Я бы не очень надеялся на то, что тока не будет больше чем 2 Ампера.

1 час назад, Armenn сказал:

Вы правы. Но конструкция предохранителя предусматривает режим при котором пока заряжаются конденсаторы проверяемого БП, транзистор переходит в стабилизацию тока и если есть КЗ, а транзистор стабилизирует 2,3А некоторое время (потом он закроется) на нем будет  рассеиваться эта мощность. 

- если время работы транзистора с таким током неизвестно, то можно смело учитывать этот режим как режим постоянного тока, т.е. как длительный.

Я не нашел даташита 20N60, в котором была бы указана ОБР, зато есть даташит к отдаленно похожему, первому попавшемуся, SPW20N60C3 (Infineon). Там пишут, что при 300 Вольтах транзистор допускает не более 0,7 Ампер.

Значит, опять-таки, приходим к тому, что нужно 2,3А/0,7А = около 3-4 штук транзисторов (как я выше и писал, только расчет шел с другого конца). 

Изменено 13 февраля, 2017 пользователем Vovk Z

[Armenn]

3 часа назад, Vovk Z сказал:

Я бы не очень надеялся на то, что тока не будет больше чем 2 Ампера.

В файле правильная картинка при срабатывании защиты. Ступенька 12 µs (можно менять), а срабатывание 1,2µs. Это регламентируется даташитом на ir2121. Если будет больше, то после 18 v (18A) просто выгорит микросхема.

3 часа назад, Vovk Z сказал:

там пишут, что при 300 Вольтах транзистор допускает не более 0,7 Ампер.

Вот это полезная информация, а время какое? 210w он не выдержит долго.

 

3 часа назад, Vovk Z сказал:

около 3-4 штук транзисторов

Тогда емкость затвора увеличивается, а соответственно время выключения + каждому резистор и не понятного с какого снимать для защиты 2,3в.

[musa56]

13 часа назад, Armenn сказал:

транзистор переходит в стабилизацию тока и если есть КЗ, а транзистор стабилизирует 2,3А некоторое время

Вот этого и не должно быть. Характеристика должна быть Z образной

[Armenn]

43 минуты назад, musa56 сказал:

Вот этого и не должно быть. Характеристика должна быть Z образной

Не совсем понял что такое "Z образной". Вот как должно быть:

Цитата

Как было указано выше, если при появлении перегрузки уменьшить напряжение на затворе, период распознавания аварийного режима может быть увеличен. Это необходимо для исключения ложных срабатываний. Данная функция реализована в микросхеме IR2125. Конденсатор С1, подключенный к выводу ERR, определяет время анализа состояния перегрузки. При С1 = 300 пФ время анализа составляет около 10 мкс (это время заряда конденсатора до напряжения 1,8 В — порогового напряжения компаратора схемы ERROR TIMING драйвера). На это время включается схема стабилизации тока коллектора, и напряжение на затворе снижается. Если состояние перегрузки не прекращается, то через 10 мкс транзистор отключается полностью.

 

[Vovk Z]

4 часа назад, Armenn сказал:

Не совсем понял что такое "Z образной". Вот как должно быть:

- что-то такое, по факту, в данной м/сх и реализовано. Человек думал, что 2 Ампера - длительный режим, а по вашему описанию чуть выше, 2 Ампера - это кратковременный, 10 мкс, или сколько там получится.

[Armenn]

В ‎13‎.‎02‎.‎2017 в 20:21, Vovk Z сказал:

Там пишут, что при 300 Вольтах транзистор допускает не более 0,7 Ампер.

Вопрос остался:

Цитата

Вот это полезная информация, а время какое? 210w он не выдержит долго.

 

[Vovk Z]

14 часа назад, Armenn сказал:

Вопрос остался:

- вы же писали там что-то про микросекундное время срабатывания IR212x. Вот на это время (единицы микросекунд) хватит. А дальше кристалл таки нагреется, и нужно учитывать (рассчитать) тепловой режим.

Среднестистический корпус ТО247, в обычных домашних условиях, длительно будет держать около 80 Ватт (+-).

Изменено 17 февраля, 2017 пользователем Vovk Z

[Armenn]

В ‎17‎.‎02‎.‎2017 в 16:37, Vovk Z сказал:

нужно учитывать (рассчитать) тепловой режим

Вот нужную статейку на эту тему нашел.