Раскачка верхних ключей. Развязка., Трансформатор vs микросхема |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Раскачка верхних ключей. Развязка., Трансформатор vs микросхема |
29.11.2009, 17:21
Сообщение
#1
|
||
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Здесь продолжаем разговор из соседней темы, а то его потом не найдешь.
Проблема известная - как ракачать верхний ключ, если нужна гальваническая развязка, и скважность меняется , скажем, от 0.05 до 0.95. Так, чтобы и задержки не вносились, и уровни на затворе не плавали, и при пропадании импульсов ключ не приоткрывался. Перетаскиваю сюда сцылко от Евгеньича из соседней темы, про маломощный источник, и остальное что там по теме... Ага, источник невдохновения, понел. Лехкопариться, и дабранач. Тем, кому не лениво полистать. AN ISOLATED MOSFET GATE DRIVER. Transformer-Isolated Gate Driver. Direct Drive from the PWM Controller. Isolated Gate Driver for power... Drive circuits. Основные решения для внимательного глаза заметны. То есть, принципы решения задачи и даже принципы оптимизации по числу компонентов - в этих сцылках есть. В принципе, я читал то же самое, с децтва (большинство этого добра хоть и импортное, но еще в - года было в совецких книжках). Ну, вот когда понадобилось конкретно - я все же довольно долго колупался с этой малюсенькой схемкой (ниже рис.), потому что сначала кагбэ понравилось решение от IR (ну, оно опубликовано в аппнотесе IR) - это зарядить затвор коротким фронтом, через недомотанный ТГР, и вырубиться, пускай сам держит. Как бы изящно, но нас на изяществе не проведешь - оказалось, для того чтобы разрядиться , тоже нужен импульс (ну, это естественно) - а самое интересное начиналось, когда скважность доходила до крайних значений, и открывающий-закрывающий импульсы сливались практически(иголки). В этот момент невозможно разделить передний, открывающий фронт и задний - закрывающий. Состояние затвора в паузе неопределено практически, и вместо гарантированного нуля можно получить все что угодно. Нах, сказал я себе после недели попыток это исправить. Идеальным это не будет - идеально передавать импульс на выход после развязки таким, каким он был на входе. И все. Далее пошли схемы с восстановлением постоянной составляющей , старые и не очень добрые - в них , если импульсы укорачиваются до предела, а затем пропадают - работа нормальная. Не то, что в схемах типа от IR, c фиксацией уровня после перепада, на фронтах. Но у них другой глюк - если импульсы пропали, когда скважность была приличной, например, 0.5 - остается половина максимального напряжения на затворе ключа. И он приоткрыт, хотя контроллер думает о нем в этот момент совершенно иначе. Почему все же все это иногда работает? Есть некоторые классы схем, где это либо не случается, либо не волнует особо. Например, косой прямоход - если нижний ключ управляется напрямую от контроллера, то цепь первичной обмотки все равно разомкнута - так не очень и волнует полуоткрытый верхний ключ. Аналогично схемы без current mode - сами о себе они опасны, но есть по крайней мере надежда, что не пропадут резко импульсы , а вначале их скважность более-менее плавно дойдет до минимума. Тогда для ключа не будет такого опасного приоткрытого состояния. Он просто навернется по перегрузке () Наверное, это приятнее. Все, о чем я здесь пишу сплошняковым плохочитаемым текстом, иллюстрировано ссылками уважаемого Евгеньича выше. Можете читать просто их, кое-что из глюков описано подробно, о чем-то умолчали. И последняя из этих ссылок - как раз гальваническое разделение с выносом выходного каскада драйвера на высокую сторону, с самопитанием либо отдельным питанием. Вы уже их все прочитали, так что я не ссылаюсь точно туда, мы же уже специалисты, да? Вот это и есть решение корректное. Идеальным, но сложным можно считать отдельную запитку драйвера на высокой стороне. Но! Недостаток схем с самопитанием только один - самый, самый первый импульс последователности имеет заваленный фронт. Все. Не сгорит от этого ключ, есть и более опасные режимы, чем разовое, на одном фронте, повышение динамических потерь. Ну и, собственно - вот: |
|
|
||
29.11.2009, 19:02
Сообщение
#2
|
||
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Сразу выскажу своё мсм, а вы меня ругайте. Лучше всего приметять для этой цели оптроны, поскольку высокочастотные шим схемы очень критичны к размерам топологии паразитным и монтажным емкостям. Привёл пример, не исл. возможнось городить своё. В схемах с трансформаторами задержки меньше. Если речь идет о IGBT инверторах, с жесткой коммутацией - то при их 5- 10 кгц коммутации мб и оптроны хорошо. А ежели поработать с дин.потерями, да выйти на что-то повыше - то и там некошерно. Во всяком разе, в косой для сварки я бы оптроны не ставил... Это в порядке религиозных войн отчасти... Ну и еще - питать-то все равно надо...Отчего бы и не с того же транса, что и импульсы передает? А есть еще у меня оптронная схема, стырил в тырнете, все собираюсь закачать обратно - уже не нужна... Вот и повод пришел, вернуть ее в тырнет. Щас... |
|
|
||
29.11.2009, 20:19
Сообщение
#3
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
|
|
|
29.11.2009, 20:26
Сообщение
#4
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Лично меня задержка в 1 микросекунду не смущает. А вот межобмоточная ёмкость трансформатора смущает. Чем бы это емкость могла Вам помешать? Меня как расз задержки раздражают... А емкость - никогда не делаю уж очень крутых фронтов , всегда какой-ни то снабберок, неслабый. Сколько там через ту емкость пик 50 пройдет-то? И , главное - куда? В землю сольется, кого оно там беспокоит... Цитата Далее следует признать, что моточные изделия дороже полупроводниковых.Вот этого делать как раз нельзя, поскольку питание может крякнуться и потянуть за собой сбой коммутации (сквозной ток) моста, будет обидно.А ведь выход оптодрайвера д. б. с двухполярным питанием, для форсированного закрытия ключа. Дык приведенные Вами даташиты тоже ведь же с питанием. Значит, надо городить опять трансформатор, чтобы тсз обеспечить голодных... И после тех мучений я еще должен платить за оптроны быстрые? Чтобы тормозить? Нах... Я лучше применю простое надежное и быстрое. А сбой коммутации из-за отказа питания менее вероятен там, где его практически как бы и не видно - один диодик и одна емкость не так скоро откажут. И , в моей схеме - откажут вместе, мгновенно закрыв ключ. Это на случай обрыва обмотки, штоле... Ну или дефект драйвера нижнего - пропали импульсы - мгновенный ноль. |
|
|
29.11.2009, 22:01
Сообщение
#5
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Ну вы и накрутили господа...
Евгеньич, если Вы имели в виду питание для выходной, высокой части на DC-DC в проходной емкостью 1 pF , то это отдельная тема. Тут Вам в упрек не поставят. А по остальному вижу дырки в аргументации, палец в них совать щас не могу, устал. Третий раз пытаюсь отписаться в тему при 1500 гц, слетает тырнет в момент отправки... Как нарочно.... Зае-ло... Евгений Плюсадын. Ежели было бы тако просто, как говорит Ортодоксальный, зачем, спрашивацца, люди бы делали и покупали драйвера по 4000 евров пер лег? Подход, мсм, д.б. под задачу, и универсализьм тут не катит. Это шо за драйвера такие? Буржуи, МСМ, и в космосе ручкой под давлением писали, за много сот тыр разработанную. А наши, чтобы невесомость не мешала - простым карандашом. С удовольствием разрабатывал бы драйвера и с малой проходной емкостью, и с малыми задержками и с какимиугодно фичами - если бы за них платили хоть десятую часть названного... Да хоть бы и сотую - уже гешефт. И вообще, у меня другие подходы, мб я не прав, но не нужно делать настолько крутых фронтов, чтобы уже 50 пик все вышибало. А если 6 штук (кстати, почему 6? нижние тоже?) - то и 300 ... Впрочем, кому что...Могу и на оптроне ... из пары светодиодов, по 10 центов. или по полтора цента... |
|
|
30.11.2009, 0:41
Сообщение
#6
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Добавлено. Ортодоксальный драйвер на разных D (D в данном случае время "единичного" состояния от 0,00001 сек. периода) Я что-то делаю не так? В общем-то, "D=0.85" - ничего, таки, страшного. С такими заполнениями никто не стартует силовым ключом, но.. клампным - вполне и возможно. Что не понравилось-то? Задержки достаточно небольшие, гуляют тоже не сильно, предсказуемо.. Могу все вместе уменьшить, и сами задержки и их отклонения в диапазоне... Но мне это не нужно было... Вероятно, можно получить 50 нан задержки и порядка 5 нан отклонения... Вы что, хай-эндовский цап раскачивать собрались этим? На стабильность в петле ОС не влияет особо, до Вас никто не жаловался... Запас по фазе просто иметь нужно... Как хотите, а я это применял и буду ... PS Евгеньичу вон и 1000 нан - не задержка... А вы те драйверочки погоняйте на отклонение задержки от номинала... |
|
|
30.11.2009, 3:57
Сообщение
#7
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Дык, с евонными задачами надо чтобы в схватке драйвер vs. лом - лом погнулся весь и бежал с позором... Далеко не убежит, гнутый-то...По поводу моих драйверочков или как там это правильно зовется... Испытываются , если хотите корректного результата - на завал фронта при появлении импульса (не знаю, получится ли у симулятора начать генерить после некоторой паузы). И потом уже - задержка фронтов меряется в установившемся режиме, через десяток или менее импульсов. Если так делали - все корректно на графиках. Ну и конечно, переходные режимы - когда скважность резко меняется... Их тоже надо как-то тестить... Думаю уж, для подобных забав скооперироваться с кем-то из эмбеддеров да организовать программно управляемый генератор. Или же, может, к компу приставка какая найдется готовая? А то все какие-то извраты чтобы что-то поглядеть-померить... PS оптикой заинтересовали, надо потестить одну старую очень скоростную схемку из журнала Электроника... Попробовав взять обычные светодиоды, пару. Думаю, не страшно, если придется и немного отобрать либо подстроить - в серьезной машинке допустимо... |
|
|
30.11.2009, 19:59
Сообщение
#8
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
|
|
|
Гость_AlexKlm_* |
11.12.2009, 9:06
Сообщение
#9
|
Гости |
Фестиваль - бубны, пляски, фейрверки - обеспечен. Под новый год фейрверки весч необходимая. Есть ещё вот опто-ключ для этого дела на Платане http://platan.ru/cgi-bin/qwery_i.pl?code=ACNW3190-000E ампер чуток мало, всего-то 5А, в пике полёта.А на индуктивной связи получится сложнее, зато скорость можно довести до предела, применив современные транзисторы на 10...15 ГГц, или клизмотрон, если завалялся. Можно даже по гибкому волноводу передавать в точку использования. Если серьёзно, то недостатка я там не вижу, при грамотоном монтаже всё будет ОК. Трудозатраты правда, существенные. Катушки надо делать мелкими, а не на плате травить помехосборник. |
|
|
21.1.2010, 17:11
Сообщение
#10
|
|
Активный участник Группа: шизо Сообщений: 1464 Регистрация: 17.1.2010 Из: Винница Пользователь №: 84 |
Евгений, Вы таки хотите сделать трехфазный преобразователь для мотора? Я было разработал РЧ драйвер на мелких колечках. С гальванической развязкой. Задержка в районе 100 нс, но схема довольно громоздкая - 12 деталек на канал, еще несколько корпусов логики, и UVLO нету. Однако все завяло. Типа, кризис.
|
|
|
21.1.2010, 19:23
Сообщение
#11
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Евгений, Вы таки хотите сделать трехфазный преобразователь для мотора? Я было разработал РЧ драйвер на мелких колечках. С гальванической развязкой. Задержка в районе 100 нс, но схема довольно громоздкая - 12 деталек на канал, еще несколько корпусов логики, и UVLO нету. Однако все завяло. Типа, кризис. Вы таки делайте. А не хотите с моторами - я вас переориентирую на более продаваемое, но лучше бы в гости заглянуть для этого, если бываете проездом. Пиво за мой счет. Кризис пох, надоело ждать его конца...он перманентный, похоже. Ну хоть отдохнули, пострадали чуток - тоже надо, конечно... А кой-кто из знакомых не стал отдыхать, то и не заметили особо того кризиса.... Со 100 нс задержки я уже тут приводил схемув первом посте(посту?), простую. Единственно что там из ограничений - это необходимость иметь импульсы на входе. То есть, пропадание она отрабатывает великолепно, а скважность =1 - нет. Там с одной обмотки и питание получалось, и драйверок простейший управлялся. В общем, если не зашкаливать полностью в единицу - нормально. Кстати, сейчас прорабатываю - макетирую схему, где вообще импульсы не надо передавать наверх. Собственно, и в самом деле, нахрена? Управляющий сигнал оптронный, немного линеаризованный (Евгеньич, спасибо за PDF-ку. я и так умел, но мне всегда приятно увидеть, что решение стандартное, иначе применять страшно ). Ну и питалово, конечно. А импульсы сформирует ШИМ-контроллер, который висит на каждом плече свой. Понимаю, это не для моторов. Но у мну и не моторы как раз... У них 1000нан мин. длит импульса, ага. Такшта. И эти люди учат нас ковыряться в носу? |
|
|
21.1.2010, 21:15
Сообщение
#12
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
|
|
|
21.1.2010, 22:26
Сообщение
#13
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
немного не такие , другого типа ставил 1401...1404 оптом от 5 уев , доставабельно по 10$ на диджикее ADUM1400CRWZ по 5.5$ а ADUM2400CRWZ-RL-ND по 7.42 Так они маломощные? Только информацию передавать, что ли? То есть еще драйвер и источник питания будет нужен по любому? Та ну его тогда... |
|
|
21.1.2010, 23:22
Сообщение
#14
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
|
|
|
22.1.2010, 7:28
Сообщение
#15
|
|
тот самый Группа: Мод Сообщений: 13629 Регистрация: 24.11.2009 Из: Харьковская обл., UA Пользователь №: 25 |
я не сторонник рекомендовать ADUM-ы в импульных источниках, но ради справедливости картинко из спецификации по ссылке evgeny_ch Дык девицы ж пишут про источник глюкавых импульсов в выходном сигнале - грязная земля. Любые иголки тут же проходят на выход. Стремновато адумы ставить. Если не задуматься о фильтрации. |
|
|
22.1.2010, 20:59
Сообщение
#16
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Дык девицы ж пишут про источник глюкавых импульсов в выходном сигнале - грязная земля. Любые иголки тут же проходят на выход. Стремновато адумы ставить. Если не задуматься о фильтрации. Не волнует грязная земля...Можно просто корректно исполнить, это легко. Но смысла что-то готовое ставить тоже не видно никак... Для силовых применений это и без того весьма легко и оптимизируется по цене - маманегорюй. |
|
|
26.1.2010, 20:30
Сообщение
#17
|
|
ДИКТАТОР Группа: Мод Сообщений: 23809 Регистрация: 20.11.2009 Из: Житомир Пользователь №: 3 |
Задержки и сдвиг фазы, что там говорить. Ктотам меня за милисикунду хихикал? У них 1000нан мин. длит импульса, ага. Такшта. А может, это минимальная длительность специально задана? Чтобы например IGBT успел открыться - закрыться... А то лупанет короткими импульсами, в активный режим вгонит - а зачем оно? Хотя, у кого жосткая коммутация - тем пох, а у кого мягкая - должны по теплу считать как на жосткую все равно, для спокою... |
|
|
10.6.2010, 23:55
Сообщение
#18
|
||
Активный участник Группа: Пользователи Сообщений: 32 Регистрация: 26.11.2009 Пользователь №: 32 |
я обычно не задумываясь делаю так
для косого добавляю полевичек для дозаряда бустерного кондера. оптроны нынче есть 10мгц-овые, хотя мне хватает и 1мгц. на схеме нарисован 10мгц, в реале стоит hcpl2531(1mhz). работает отлично на скважности 0-85%. драйвер с кондером в 4.7мкф тоже справляется нормально...меньше поставить не могу - затворы довольно тяжелые все пахает на частоте 100кгц. питаю от импульсного транса. между обмотками +16vdrv и +5v прокладываю слоя 4 ПВХ изоленты |
|
|
||
12.6.2010, 0:33
Сообщение
#19
|
|
Активный участник Группа: Пользователи Сообщений: 2220 Регистрация: 26.5.2010 Из: Московская обл. Пользователь №: 165 |
Блинн, пост пропал. Придётся повторить.
Храждане, об чём трах? Применял лет 10 тому ещё мощные оптодрайверы затвора в сильноточном синхронном выпрямителе. Конкретно HCPL-3120. Смотреть здесь. http://avagotech.com/pages/en/optocouplers...gbt_gate_drive/ Щас они, правда, HCPL-5120 называются, но это те же бейцы, только в профиль. Мощные и быстрые штуки. Выходные параметры резонансного ИБП были 4В х 60А. Диоды тут никак не катили - нужен был бы радиатор здоровый под них. А на полевиках с < 2,5 мОм сопротивления канала получилось весьма гламурно - 1,3 кв. дециметра с мелкими радиаторами и пассивным охлаждением. Транзисторы были, правда, не лучшие - ёмкость затвора велика (IRF какие-то). Но оптроны ничего, качали, греясь при этом весьма умеренно. Управляющие цепи их прямо от драйверов затворов силового полумоста запитывал. Получилось дёшево и сердито я обычно не задумываясь делаю так Некоторые замечания к схеме (уж простите).1. Питать вход оптрона открытым коллектором/истоком некошерно. Лучше использовать пушпульный выход. 2. Катод светодиодов лучче заземлить, а управлять по аноду. 3. Параллельно R28 и R14 стОит включить кондёрчики в несколько десятков пикофарад. Задержки выключения оптронов при этом уменьшатся в несколько раз. 4. Инвертор U6 - ну явно лишний. Чуть измените схемму, и будет всё то же самое, только без него. |
|
|
12.6.2010, 1:02
Сообщение
#20
|
|
Активный участник Группа: Пользователи Сообщений: 32 Регистрация: 26.11.2009 Пользователь №: 32 |
Блинн, пост пропал. Придётся повторить. хорошие штуки и дешовые. спасибо!Храждане, об чём трах? Применял лет 10 тому ещё мощные драйверы затвора в сильноточном синхронном выпрямителе. Конкретно HCPL-3120. Смотреть здесь.http://avagotech.com/pages/en/optocouplers...gbt_gate_drive/ Щас они, правда, HCPL-5120 называются, но это те же бейцы, только в профиль.Мощные и быстрые штуки. Выходные параметры резонансного ИБП были 4В х 60А. Диоды тут никак не катили - нужен был бы радиатор здоровый под них. А на полевиках с < 2,5 мОм сопротивления канала получилось весьма гламурно - 1,3 кв. дециметра с мелкими радиаторами и пассивным охлаждением. Транзисторы были, правда, не лучшие - ёмкость затвора велика (IRF какие-то). Но оптроны ничего, качали, греясь при этом весьма умеренно. Управляющие цепи их прямо от драйверов затворов силового полумоста запитывал. Получилось дёшево и сердито мне тоже иногда хотелось так поступить, но постоянно что-то мешало хотя когда есть маленький импульсник дляпитания логики, то от него можно и дрова пиать. Цитата Некоторые замечания к схеме (уж простите). 1. Питать вход оптрона открытым коллектором/истоком некошерно. Лучше использовать пушпульный выход. я никогда их не питаю открытым коллектором/истоком. питаю всегда каким-нибудь cmos, 74hc14, на пример птосто мне удобнее, чтобы диоды на плюсе висели. PS. может что-то посоветываете по-жеще и с приемлемым быстродействием? Цитата 2. Катод светодиодов лучче заземлить, а управлять по аноду. почему? Цитата 3. Параллельно R28 и R14 стОит включить кондёрчики в несколько десятков пикофарад. Задержки выключения оптронов при этом уменьшатся в несколько раз. спасибо.так и буду делать. а мож туда вообще диоды ставить? Цитата 4. Инвертор U6 - ну явно лишний. Чуть измените схемму, и будет всё то же самое, только без него. ну мож я че-то туплю, но как ее можно изменить, чтобы избавится от него,при условии, что irs21834 останется, и при условии, что когда светодиод не светится, ключ закрыт? |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 28.3.2024, 13:42 |