Балластный резистор сможет уменьшить нагрев?

[VitN]

Здравствуйте.

Есть схема линейного БП. выходной каскад состоит из 4-х транзисторов в эмитерах каждого по балластному резистору стоит.

Блок работает нормально в принципе, но вот что замечено - при больших токах нагрузки(от 8А) уж очень неравномерно как-то баланс идет... и пара транзисторов через чур греется...

понимаю, что разброс параметров транзисторов влияет и для этого чтоб согласовать и стоят балластные резисторы, но почему так сильно разброс?

два транзистора 40 и 50 градусов нагрев... а два других 60 и 75 градусов... причем они и при малых токах теплые, пока другие холодные...

Вопрос: возможно для этих двух транзисторов заменить балластные сопротивления? на больше или меньше? повлияет это на то, чтоб нагрев уменьшить хоть немного?

особенно пара VT7+RT5 волнует... хоть у нее бы нагрев уменьшить. Т.е. если поставить вместо R5 - 0.22 Ома например 0,15 Ом? или наоборот 0,36 Ом? это может повлиять?

Конечно запас по мощности большой у транзисторов, радиаторы огромные и кулер обдувает, т.е. как бы не критично еще... но вот все равно настораживает этот разброс...
Вообще изменяя балластные сопротивления можно повлиять на нагрев? и вообще эти сопротивления обязательно должны быть одинаковые у всех транзисторов?

Если можно, то подскажите больше поставить или меньше? мне бы для спокойствия хоть на 10 градусов бы понизить нагрев VT7 и R5...

Вот кусочек схемы  с выходными.

 

а может им в базы воткнуть по резистору(например Ом по 10), а в базу VT7 поменьше 5 Ом к примеру, чтоб он открылся больше... или так не делают?

Ведь греется транзистор обычно если не полностью открыт...так ведь? Подумалось, может через базы как-то можно повлиять...?

 

Изменено 18 февраля, 2022 пользователем VitN

[Реклама]

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

[VitN]

или может всем резисторы уменьшить/увеличить? просто много схем разных и там то по 0.1 Ом ставят всем...то по 0,36ОМ видел...не могу вникнуть в это дело..что лучше - больше сопротивление или меньше...

Вот еще коэффициенты усиления у транзисторов есть:

VT8 - 94

VT7 - 86

VT6 - 89

VT1 -92 

Они подбирались из доступных в тот момент по этому коэфициенту... неужели  он так влияет,вроде не сильный разброс...?

[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

[Dr. West]

Номинал эмиттерного выравнивающего резистора выбирается из соображений, чтобы на нём падало напряжение примерно 1 Вольт при расчётном токе. У вас при 8 Амперах на один транзистор приходится (в идеале) 2 Ампера, что будет составлять 0,44 Вольта падения на резисторе. Т.е. эти резисторы просто не работают. Нужно поменять все, увеличив номиналы раза в два.

Изменено 19 февраля, 2022 пользователем Dr. West

[Реклама]

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

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

[z_vip]

Столкнулся с аналогичной проблемой - параллельная работа  двух TIP41.

Выяснено, что перегрев происходит при плохом тепловом контакте транзисторов между собой - хотелось бы фото радиатора автора темы с транзисторами посмотреть

Как решил - близкий тепловой контакт на радиаторе - транзисторы стоят вплотную друг другу.

Притирка поверхности транзисторов и радиатора, термопаста GD900(аккуратно, паста проводит ток, выводы не мочить)

И главное - толщина теплового контакта радиатора подошвы радиатора не менее 10-12 мм - чтоб нагрев корпусов стал одинаковым

В результате при токе 5 А и напряжении 16 В К-Э (80 Вт мощности на  радиаторе) разбаланс на резисторах 0,1 Ом в эммитерах 2-4 мВ - возможно резисторы отличаются по сопротивлению

Радиатор от проца семпрон с штатным вентилятором

Вам же нужен радиатор, где можно расположить 4 транзистора 2SC5200 по квадрату - на ум из готовых приходит только радиатор от тиристора ОА-026 О342-150 или подобный с толстым основанием

 

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

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

[Praktic]

3 часа назад, VitN сказал:

Если можно, то подскажите больше поставить или меньше? мне бы для спокойствия хоть на 10 градусов бы понизить нагрев VT7 и R5...

Нагрев всех транзисторов можно не уменьшить, а сравнять подбором всех транзисторов по основным параметрам. Чем более одинаковые они будут, тем более меньшего номинала потребуются выравнивающие резисторы. В советское время такие транзисторы старались отобрать из одной партии. )) Откуда такая разница в 35^оС? Все транзисторы установлены на разных радиаторах?  Их нужно ставить на общем для всех транзисторов радиаторе и желательно без всяких изоляторов. В этом случае контролировать нужно будет не температуру корпусов транзисторов, а коллекторный ток каждого транзистора, который должен быть по возможности у всех одинаковый. Если у какого-нибудь тр-ра ток выше остальных, а заменить его нечем, то можно увеличить балансный резистор. Если все имеющиеся транзисторы отличаются друг от друга и их сбалансировать не удаётся, то нужно их сравнять подбором балансных резисторов на максимальном рабочем токе устройства.  Разбаланс на малых токах особо не важен.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

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

[_abk_]

2 hours ago, Dr. West said:

эти резисторы просто не работают.

При всем уважении это не совсем так, поскольку для смещения рабочей точки достаточно долей вольта. Конечно, чем больше номинал резистора, тем больше транзистор становится источником тока. Однако, что для 0,22, что для 1 ома разницы заметной нет.

45 minutes ago, Praktic said:

нужно их сравнять подбором балансных резисторов на максимальном рабочем токе устройства.

 При этом увеличение номинала резистора на 10% уменьшит рассеиваемую на транзисторе мощность приблизительно тоже на 10%. Для небольшой корректировки можно измерить существующие и найти вариант их поменять местами. 

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

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

[Dr. West]

Однако, практически мы видим разброс температур (и токов) в полтора раза. Запас по падению как раз и нужен,чтобы компенсировать разницу в самом наихудшем случае.

Кстати, к ТС вопрос:  как измерялся коэффициент усиления транзисторов, при каком токе коллектора?

Изменено 19 февраля, 2022 пользователем Dr. West

[z_vip]

Мы не выровняем разброс токов и температур без хорошего теплового контакта

Все 4 транзистораTIP102 и TIP107 по два. по квадрату прижимаются к мощной пятки радиатора - в результате  эмиттерный резистор 0,1 Ом

Транзисторы дарлингтоны вообще не подбирались

Удачно поиска

Изменено 19 февраля, 2022 пользователем z_vip
Исправил тип транзисторов

[VitN]

12 часов назад, Dr. West сказал:

..... Т.е. эти резисторы просто не работают. Нужно поменять все, увеличив номиналы раза в два.

Спасибо. Попробую. Есть 0.39Ом для начала

11 часов назад, z_vip сказал:

...

Выяснено, что перегрев происходит при плохом тепловом контакте транзисторов между собой - хотелось бы фото радиатора автора темы с транзисторами посмотреть

Как решил - близкий тепловой контакт на радиаторе - транзисторы стоят вплотную друг другу.

....

Вам же нужен радиатор, где можно расположить 4 транзистора 2SC5200 по квадрату - на ум из готовых приходит только радиатор от тиристора ОА-026 О342-150 или подобный с толстым основанием

 

радиаторы здоровые, 40Х20х7см - они же стенки боковые в корпусе... на каждом о 2 транзистора стоит... между транзисорами расстояние около 20см... а резисторы на плате стоят...

10 часов назад, Praktic сказал:

Нагрев всех транзисторов можно не уменьшить, а сравнять подбором всех транзисторов по основным параметрам. ....

Откуда такая разница в 35^оС? Все транзисторы установлены на разных радиаторах?....

Если у какого-нибудь тр-ра ток выше остальных, а заменить его нечем, то можно увеличить балансный резистор....

коэффициенты усиления транзисторов написал выше..других к сожалению нет и не смогу  найти... про радиатор тоже выше ответил, стоят по 2 транзистора на каждом.

ток не мерял у транзисторов. Буду пробовать.

8 часов назад, Dr. West сказал:

.....

Кстати, к ТС вопрос:  как измерялся коэффициент усиления транзисторов, при каком токе коллектора?

так просто транзисторы мерял транзистор-тестером G328 который... там смотрел на коээфициент и более-менее одинаковые поставил... а больше не мерял после пайки..

5 часов назад, z_vip сказал:

.....

Все 4 транзистораTIP102 и TIP107 по два. по квадрату прижимаются к мощной пятки радиатора - в результате  эмиттерный резистор 0,1 Ом

Транзисторы дарлингтоны вообще не подбирались

Удачно поиска

это мне всю конструкцию придется переделывать... они по 2 стоят и на разных стенках корпуса... между ними примерно по 20см расстояние...

СПАСИБО всем, кто ответил.
Пойду сначала резисторы побольше поставлю, с 0.22 на 0.39ОМ
потом если не поможет, начну переделывать их установку.. все в кучу приверну на один радиатор... просто других нет, чтоб выбрать на замену и с этими буду пробовать варианты.

[VitN]

вот так выглядит ...

толщина радиатора 5-7см примерно...

нагрев я как заметил, справа радиатор теплее на ощупь(в смысле стенка теплая больше - она же и есть радиатор)..открутил переднюю панель и пальчиком потрогал транзисторы..и потом вот вопросы Вам стал задавать тут...
пара транзисторов теплые.. а вот третий уже горячеватый был.. а четвертый уже палец не держит больше1 сек... как-то так...

Токи по-большому счету больше 5А редко будут....

 

Изменено 19 февраля, 2022 пользователем VitN

[VitN]

вот отвернул лицевую панель... транзисторы каждый на слюде и термопасте прикручен...

да, еще сзади на стенке кулер на выдув стоит..мощный....

10 часов назад, _abk_ сказал:

...

 При этом увеличение номинала резистора на 10% уменьшит рассеиваемую на транзисторе мощность приблизительно тоже на 10%. Для небольшой корректировки можно измерить существующие и найти вариант их поменять местами. 

резисторы подобраны практически идеально по сопротивлению... буду пробовать на 2-х горячих транзисторах с 0.22 на 0.39 увеличить... для начала... проверю что с нагревом... может поможет чуток понизить.. мне и хватит...  вообще-то нашел сейчас еще на 0.33 ома резисторы 5ВТ... может из сначала попробовать?

Изменено 19 февраля, 2022 пользователем VitN

[Praktic]

38 минут назад, VitN сказал:

пара транзисторов теплые.. а вот третий уже горячеватый был.. а четвертый уже палец не держит больше1 сек... как-то так...

Нужно измерять ток на каждом транзисторе и выравнивать его путём подбора сопротивлений в отрицательной обратной связи по току.  Если эти токи будут одинаковыми, то и греться тр-ры будут примерно одинаково. (минус падение напряжения на токовых резисторах)  И ешё: Радиаторы желательно устанавливать рёбрами вертикально, а не горизонтально.

[VitN]

вот открутил вурх..транзисторы так прикручены к радиаторам... по два с каждой стороны...

[_abk_]

Дел осталось - на полчаса. 

[z_vip]

Мужики !!! То, что я увидел в плане конструктива никуда не годится для параллельной работы транзисторов

Если ток вашего БП не превышает 5 А, можно оставить 2 x 2sc5200  в параллель и разместить их рядом друг с другом с тепловым контактом как можно лучше, притирка + паста без слюды, увы надо изолировать радиатор

Так вы выравняете токи

Удачи вам, она вам очень нужна друже

[_abk_]

1 minute ago, z_vip said:

никуда не годится

Да ладно, пойдет и так. Токи только подравнять.

[z_vip]

Не получится токи подравнять, всегда будет работать только один транзистор при такой компановке - либо эмиттерные резисторы 2,7 Ом надо ставить

Вопрос к автору - какое напряжение и ток БП?

 

[Praktic]

2 минуты назад, z_vip сказал:

либо эмиттерные резисторы 2,7 Ом надо ставить

Значит транзисторы слишком сильно разные.

[z_vip]

Не, там все сложно - процесс прогрева кристаллов - суть такая из старой умной книжки - при нагреве параллельно соединенных биполярных транзисторов при неодинаковом тепловом сопротивлении переход среда всегда найдется транзистор, который разогреется сильнее остальных и его сопротивление К-Э станет меньше других, что приведет к тому что ток потечет через этот транзистор больше, чем другие вызывая еще больший разогрев паршивца.

Формула, которая там приводится учитывает разброс тепловых сопротивлений транзисторов - даже для меня сложная , поэтому следую совету - никогда не параллелить транзисторы, если только нет подходящего по характеристикам, тогда только этот гемор с эмиттерными резисторами и поиск радиатора с толстой подошвой

Всем радиаторы с толстой подошвой и параллельте на здоровье

[VitN]

30 минут назад, z_vip сказал:

Не получится токи подравнять, всегда будет работать только один транзистор при такой компановке - либо эмиттерные резисторы 2,7 Ом надо ставить

Вопрос к автору - какое напряжение и ток БП?

 

вообще с выпрямителя приходит 30.02В... на выходе БП максиамально было 28.2В

ток  трансформатор по расчетам 10А выдает... так что примерно наверное так и будет... (250 Вт на выходе..не больше нагружать буду)

радиаторы просто стоят горизонтально, т.к. вентилятор мощный стоит еще на выдув(могу в принципе и еще на вдув поставить...

транзисторы одинаковые, разница только в коэфициентах у них... 

сейчас с резисторами поэкспериментирую.. 0.33 ома и 0.39 ом есть... немного если температура спадет, уже польза )))

Еще раз Спасибо всем, примерно понял что и как... 

 

[LazyEd]

Неплохо бы замерить падение на резисторах R4...R7 при нагрузке. Картинка прояснится.

[z_vip]

Запасайся 5 Вт резисторами на 1 Ом - и то вряд ли поможет(это как в больнице лечили и не помогло, тут если будет перекос, то эмиттерный резистор просто выгорит, так как весь ток может пойти через один резистор - 5 А даст мощность резистора 25 ВТ, потом следующий, и так, пока не сгорит последний)

Но все же 2SC5200 для постоянного тока область безопасной работы 30 В и 5 А,  если не насиловать, то можно использовать 2 Транзистора с прямым тепловым контактом и изоляцией радиатора. Резисторы 0,22- 0,39 Ом

Небольшой расчетик.

Тепловое сопротивление транзистора 0,8 C⁰/W - при нагреве 90 C⁰ с одного транзистора можно снять (90 - 30)/0,8= 75 Вт - для двух - 150 Вт - это значит 2 транзистора обеспечат ток 5 А

Теперь у вас слюда как изолятор, тепловое сопротивление слюды 0,8 - 1,2 C⁰/W, с одного транзистора можно снять (90 - 30)/(0,8+0,8)= 37,5 Вт - для двух - 75 Вт - это значит 2 транзистора обеспечат ток 2,5 А, а 4 транзистора со слюдой 150 Вт 5 А , при условии 90 C⁰ температура транзистора и 30 C⁰ температура за бортом

Это при условии минимального выходного напряжения и я не учитывал тепловое сопротивление радиатора (ну пусть он будет идеальным) и балансировка транзисторов идеальная

При входном 30 В и выходном 15 В можно помечать о токе в 10 А

Удачи

 

 

[100482]

На мой взгляд наихудший вариант конструктива платы.

1. Мощные транзисторы подключены длинннными, тоооонкими проводами да ещё через винтовые клемники, в которых часто ухудшается контакт.

2. Резисторы выравнивающие должны быть как можно ближе к транзисторам, а не за метр от них.

3. На плате установлен переменный резистор нижайшего качества. Что не нашлось нормального подстроечника?

4. Выводы с трансформатора напаяны в нахлёст на плату, с которой также внахлёст длинные  провода (не намного толще) идут на блок питания.

И это блок должен выдать

46 минут назад, VitN сказал:

ток  трансформатор по расчетам 10А выдает

?

По размерам слишком оптимистично

47 минут назад, VitN сказал:

250 Вт на выходе

 

Для сравнения

  честные 200 Вт. Габариты, если не видно, 132х137х88, масса 3,85 кГ.

ПыСы. Да чёрная гофра классная. Такую же снял с серверного блока питания.

[Alkarn]

Проверь тепловой контакт транзистора с радиатором. Может, не прижат достаточно сильно транзистор, какой-нибудь мусор попал под корпус или прокладку, прокладка сложилась вдвое, ступенька на радиаторе в месте установки. А для начала просто измерь падение напряжения на эмиттерных резисторах, разница должна быть не больше 5%. Если транзисторы одинаковы, резисторов 0,22 Ом должно вполне хватать.

Кстати, максимальный нагрев будет при установке минимального выходного напряжения и максимального тока. И вообще эти транзисторы и при температуре корпуса + 100 гр. работать будут.

[VitN]

С выпрямителя 30.2В... на выходе поставил 12В и 5А(просело до 11.82В), гонял минут по 30-40... на транзисторах получается в тепло уходит (30-12)*5=90Вт...

1. в VT7 поменял резистор на 0.33 Ома у остальных оставил 0.22 Ом - он стал средне греться, но VT6 теперь наоборот стал как первый....почти..т.е. теперь он стал "слабым звеном"...

2. поменял всем с 0.22Ома на 0.33Ома, а VT7  поставил 0.39 Ом (все 5W) - теперь все  стали теплее, но VT7горячее, а VT6 также самый горячий... 

Температуры через полчаса:

VT8 и VT1 примерно одинаковые ~50-55

VT7 примерно ~ 65-68

VT6 примерно ~75-77градусов... резисторы баластные все 4 теплые примерно одинаково...может 35-40 градусов...

Т.е. замена резисторов влияет... дальше попробую токи позамерять... завтра резисторов прикуплю и поэкспериментирую... ))) VT8 и VT1 так и оставлю по 0.33 Ома, а в VT6 воткну 0.39Ом, а в VT7 около 0.43-0.45Ом(или близкие).

Еще думаю, что придется трансформатор искать с обмотками, чтоб переключатель делать... на одной обмотке реально при малом выходном падение большое и нагрев поэтому...

Вообще этот линейный блок питания, больше для пробы делался.. чтоб ручками как говорится потрогать и понять... Есть у меня пара импульсников для всего.. просто сравнить хотел, вот и собирал не по-феншую(провода длинные..транзисторы в разброс... баластные далеко от них.. и т.п. кстати провода с транзисторов МГТФ-2 сечением) . 

Последний вопрос: согласно схемы, у них колекторы общие, значит можно же без слюды на радиатор зацепить? радиатор ни с чем больше не соприкасается... единственное, что возможно по неосторожности потом вдруг щупами коснусь разве что... или вместо слюды термопрокладку поставить, все лучше тепло передаваться будет? или как?

p.s. про замеры все советы прочитал. постараюсь все что подсказали замерять. 

 

Изменено 19 февраля, 2022 пользователем VitN