Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

[Electronshic]

Коты, нужна ваша подсказка.
1.Сколько нужно полевиков IRF3205 (оригинальных) в плечо моста (инвертор 12/220 на основе БЖТ), на мощность 600 Вт и кратковременную 1-1,2 кВт?
2. У меня плата управления EGS002, на борту драйвера 2113 производства EG. Кто проверял на практике – сколько затворов IRF3205, в плече, потянут такие драйвера и при каких резюках в затворах?

[nHz]

Я обычно беру такой расчёт. Для двухтактника 1 корпус то220 на 25А среднего потребляемого тока. То есть 3 корпуса в параллель в вашем случае(всего 12) должны покрыть потребности и в пусковом и в рабочем режимах.



Вот пример аппарата на 500Вт с чистым синусом(SKN(z)-500VA/12VDC). Раскачивается 2110. Затворные 22ома. Транзисторы 3205. Стоят парами. Всего 8 шт. Оставлены еще посадочнае места для киловаттной версии. Так что по 3 в параллель должно хватить.

[Electronshic]

Я обычно беру такой расчёт. Для двухтактника 1 корпус то220 на 25А среднего потребляемого тока

Да, я где-то тоже находил похожие цифры. Если один корпус IRF3205, то не больше 30 А, а если спараллеленые – не больше 25А.

То есть 3 корпуса в параллель в вашем случае(всего 12) должны покрыть потребности и в пусковом и в рабочем режимах

Только вот согласно формуле, для расчёта действующего тока в транзисторах моста формирователя синуса, под 1кВт (при питании минимум 10,5 В) нужно 190 А, а это никак не 3 корпуса. Формула вот такая: I=1,414*W/Vac, Vac=V/1,414, т.е.: Vac=10,5/1,414=7,43V, I=1,414*1000Вт/7,43=190А. Вот и думаю – это я ошибся в теории или транзюки такие мощные?

Раскачивается 2110. Затворные 22ома. Транзисторы 3205. Стоят парами. Всего 8 шт

Не много ли они поставили – 22 Ома. Это ж какие там будут фронты. По расчётам там можно спокойно ставить по 12-15 Ом, на два затвора в плече (но это в теории и то, если 2110 оригинальная).
Благодарю за подсказки, но за ночь, ещё не уверен, но вроде передумал делать от 12В, подумываю сделать от 24В на транзисторах STP75NF75 или IRF1407, но цифр, какие на практике можно снимать с них токи, не нашел. Кто-нибудь подскажет сколько нужно в плечо STP75NF75 или IRF1407, на нагрузку 600Вт и 1-1,2кВт в пуске?
И ещё вопрос – можно ли в 24 В преобразователе использовать 60В транзюки, например, IRFB3206?
---
Провёл тут одни измерения, на предмет потребления по току затворами IRF3205.
Значит вводные такие: преобразователь 12/220 (но на основе DC/DC преобразователя), в плече 4 шт. IRF3205, затворные резисторы по 12 Ом +2,2 Ома на всё плечо. Замерил осциллом, на резюке 2,2 Ома, напругу иглы (при открытии транзистора) и перевёл в ток, в результате около 1,1 А тянет (при открытии) всё плечо из 4 транзисторов. В холостую и под нагрузкой 150 Вт показания не менялись. Если верить таким показаниям, то на оригинальный IR2110(13) можно спокойно вешать 6-7 шт. таких транзюков в одно плечо. Может кому-то будут полезны результаты таких замеров.

[lalafau]

Electronshic писал(а):

И ещё вопрос – можно ли в 24 В преобразователе использовать 60В транзюки, например, IRFB3206?

Можно, но дорого. Мостовая схема хороша малыми выбросами перенапряжений, в неё и на 35-40В транзисторы сгодятся.
24В плохи тем, что требуют строго одинаковых АКБ. Без балансиров они рано или поздно "разъезжаются". Со схемами балансировки саморазряд выше.
Если покупать транзисторы будете - есть много вариантов посовременнее, многоногих, например STH175N4F6-6AG с меньшими ограничениями по макс.току выводов.

Добавлено after 3 minutes 7 seconds:

Electronshic писал(а):

Если верить таким показаниям, то на оригинальный IR2110(13) можно спокойно вешать 6-7 шт. таких транзюков в одно плечо.

От частоты схемы и осциллографа зависит.
IR2010 ещё мощнее (ток 3 А против 2-х), совместима по выводам и её реже подделывают - непопулярная.

[nHz]

И ещё вопрос – можно ли в 24 В преобразователе использовать 60В транзюки, например, IRFB3206?

Даже 40в при правильной разводке и хороших конденсаторах.
У меня в киловатнике на 24в стоят irf2804s-7p. Испытываю новый конструктив. Заморочился запайкой на пирог с алюминием.(алюминий-изолятор-медь) Транзисторы и алюминиевый пирог брал с АЛИ. Думал транзистор будет тяжеловат для EGS002, но выставил деад тайм на максимум и пока работает. Всего 4 транзистора тянут киловатт и не сильно нагреваются. Стандартный термоконтроль EGS002 иногда запускает вентилятор, но режим работы его 50/50.

Мостовая схема хороша малыми выбросами перенапряжений, в неё и на 35-40В транзисторы сгодятся.
24В плохи тем, что требуют строго одинаковых АКБ. Без балансиров они рано или поздно "разъезжаются". Со схемами балансировки саморазряд выше.

У меня балансировка происходит на стадии заряда. Схема из 2-х полумостов подключает зарядный источник то к верхнему, то к нижнему акб. Период переключения 1-20секунд. Где-то давно на электротранспорте читал, что такой режим с паузами хорошо ложится на электрохимию АКБ, даёт АКБ как бы отдышаться, перед приёмом новой порции энергии.



При замыкании s1 s3 заряжается верхний акб, а при замыкании s2 s4 - нижний. Естественно, вместо контактов - полевики. Управляются каким-нибудь драйвером полумоста, например, ir2153 или ir2104. Питаться микросхемы могут от аккумуляторов непосредственно.

Вот последний рабочий прототип. Схему могу нарисовать, но она, по-моему, тривиальна.

Последний раз редактировалось nHz Сб дек 08, 2018 00:01:30, всего редактировалось 1 раз.

[lalafau]

nHz писал(а):

Транзисторы и алюминиевый пирог брал с АЛИ.

Что за пирог, просто фольгированный алюминий? Так он и в России есть.
Фото покажете?

Травили или процарапывали медь?
https://www.drive2.ru/b/515473042407687477/ - нашёл более умное название, хоть в е-неоне для светодиодов этот "сэндвич" назывался просто фольг. алюм.

[nHz]

Травили или процарапывали медь?

Травил, но правда первый блин немного комом получился. Не учёл активность алюминия. Просто замазать маркером торцы оказалось мало. Подтравило на 2-3мм, ладно хоть запас был. и активность травления немного замедлило продуктами реакции.

Больше возьни было с запайкой. Без нижнего подогрева - никак. Приспособил утюг для первого раза, но всерьёз задумался о более стационарном устройстве.

нашёл более умное название, хоть в е-неоне для светодиодов этот "сэндвич" назывался просто фольг. алюм.

Именно такая штука. Прослойка между алюминием и медью очень тонкая. Что то типа керамики. Обеспечивает теплоотвод намного лучше всяких термопрокладок.

[Electronshic]

Можно, но дорого

Вы меня не правильно поняли. Я думал, что можно использовать не меньше чем на 75В.

Мостовая схема хороша малыми выбросами перенапряжений, в неё и на 35-40В транзисторы сгодятся.

Так это что – можно спокойно ставить IRF3205. 3шт. в плечо на пусковые 1,2 кВт и порядок?

24В плохи тем, что требуют строго одинаковых АКБ. Без балансиров они рано или поздно "разъезжаются".

Схема питания предвидится двухполярная со средней точкой, с контролем напруги (по максимальному напряжению) на каждом плече. При питании от аккумов, если хотя бы на одном плече напруга упадёт до 9,8-10,3 В(ещё не определился) инвертер отключится, до восстановления питания.

Если покупать транзисторы будете - есть много вариантов посовременнее, многоногих, например STH175N4F6-6AG

Если честно – не хочу возиться с транзисторами в таком корпусе.

IR2010 ещё мощнее (ток 3 А против 2-х), совместима по выводам

Тоже не хочу возиться с выпайкой IR2113 с платы EGS002, тем более что 3 затвора в плече думаю моя потянет.

У меня в киловатнике на 24в

А сколько там стоит кондёров, на какую напругу и на какую ёмкость подскажете? Не греются ли при постоянной нагрузке 500-600 Вт.
---
P.S. Что скажете по поводу формулы - она правильная?

[nHz]

А сколько там стоит кондёров, на какую напругу и на какую ёмкость подскажете? Не греются ли при постоянной нагрузке 500-600 Вт.

Кондёры на 35 вольт, фирменные, epcos. Должны быть хорошие. Вот такие

6штук. Нагрев не заметил. Но при киловатте на них еще дует кулер. Так что с нагревом проблем быть не должно. Есть еще плёнка. 1мкф 630в подпаяна прямо к транзисторам. У неё по моим замерам внутреннее сопротивление даже ниже, чем у электролитов всех в параллель. Лишней не будет.

Ну и подходящие провода питания тоже в сумме около 16мм2.

[Electronshic]

6штук. Нагрев не заметил

А пробовали ли их вообще на предмет нагревания после продолжительной работы (ну хотя бы 8-10 мин.), под нагрузкой около 500-600 Вт?

От частоты схемы и осциллографа зависит.

Подскажите – как от частоты схемы зависит нагрузочная способность IR2110(13)?
А осцил тут при чём?

[nHz]

А пробовали ли их вообще на предмет нагревания после продолжительной работы (ну хотя бы 8-10 мин.), под нагрузкой около 500-600 Вт?

Я и дольше гонял. На ощупь чуть тёплые. Не боьше 35 градусов. Я так понимаю, что нагрузка на конденсаторы небольшая, но зависит от качества контакта с АКБ и её внутреннего сопротивления. Но если внутреннее сопротивление большое, то уже ни о каком киловатте речи не идёт.

Скоро запихаю всё в корпус и прогоню нормальный продолжительный тест, заодно и КТЦ АКБ сделаю.

[Electronshic]

Смотрел характеристики ваших кондёров – действительно хорошая серия, Ripple current в районе 3,3А на одну банку.

[lalafau]

Electronshic писал(а):

Подскажите – как от частоты схемы зависит нагрузочная способность IR2110(13)?

Драйвер обеспечивает ток через ёмкость затвора.
Выше частота переключений - ёмкостное сопротивление меньше.
Тут это много раз обсуждали, Телекот с формулами расписывал.
Хотите роста динамических потерь - ставьте слабые драйвера с древними транзисторами, у которых много нФ в затворе относительно пропускаемого тока.
Зато радиопомех меньше должно быть.

Electronshic писал(а):

А осцил тут при чём?

Может медленный и не успевает уловить самое начало броска тока.

[Electronshic]

Выше частота переключений - ёмкостное сопротивление меньше.

Чего-то не могу сейчас сообразить – при большей частоте меньше нагрузка или наоборот?

Может медленный и не успевает уловить самое начало броска тока

На это не грешу. Тем более для надёжности измерений перепроверил показания на одном из затворных резюков, умножил на количество затворов в плече – результат как на общем резисторе.

[lalafau]

Electronshic писал(а):

при большей частоте меньше нагрузка или наоборот?

На драйвер нагрузка больше, зато на кондёры в питании меньше (если они такую частоту поддерживают).

https://www.radiokot.ru/forum/viewtopic ... 0#p2960890

[Electronshic]

это много раз обсуждали, Телекот с формулами расписывал

Но, к сожалению, практического толку от той формулы маловато. Она учитывает средний ток (ну типа затвор IRF740 (c Qg=63) на частоте 50 кГц потребляет 3 мА), а драйвер то подбирается по току, который течёт в цепи затвора при открытии-закрытии (начальный ток не учитываем).

ставьте слабые драйвера

Не пинайте, немного выдернул из контекста. Я при подборе драйверов и затворных резисторов всегда вспоминаю выходные параметры IR2153 (максимальный ток открытия 150мА, закрытия 300мА). А в затворы часто ставят 27 Ом (ну во всяком случае на транзюки с Qg около 63) и работает, хотя если брать из расчётов по начальному току (это тот (если я правильно понял, что вы имели в виду) ток, который может не поймать осцил), то туда в затвор меньше 100 Ом (при питании 15В) вообще ставить нельзя. Но мы его никогда не учитываем, если осцил может не уловить эту десятую наносекунды, то и кристаллу выходного драйвера наверное по барабану. Так вот, если отталкиваться от этих параметров (150 мА), то что же можно выжать с драйвера 1-2А.

[lalafau]

Electronshic писал(а):

а драйвер то подбирается по току, который течёт в цепи затвора при открытии-закрытии

А его тоже легко сосчитать и формулу тут писали раньше.
Разряженный затвор - конденсатор. По 2-му закону коммутации напряжение на нём не может изменяться скачком.
Значит в начальный момент времени ток определяется лишь сопротивлениями, по закону Ома.
Максимальный ток = напряжение драйвера / полное сопротивление затворной цепи
Для IR2113 выходное сопротивление около 5 Ом. К нему добавляем внутреннее сопротивление затвора. От 1 ома до нескольких ом.

Для IRF3205 нет внутр. сопр-я затвора в даташите, пусть 1 Ом

Тогда в случае с 12В питанием и 12 Ом затворным резюком получится начальный скачок тока:
Iпик=12/(5+12+1)=0,(6) А

Именно его должен был бы увидеть 100500 ТГц осциллограф

Electronshic писал(а):

А в затворы часто ставят 27 Ом (ну во всяком случае на транзюки с Qg около 63) и работает

При частоте переключения 100 Гц и 1кОм в затворах 2*IRFZ48 работал (в заводском меандровом ИБП с БЖТ).
А вы-то DC/DC/AC вариант делаете, там много кГц и сложнее добиться высокого КПД.

Любые задержки переключения ведут к росту динамич. потерь, нагреву транзисторов.
Чем выше пиковая мощность драйвера, тем меньше затворные резисторы возможны и выше общий КПД схемы.

[Electronshic]

Тогда в случае с 12В питанием и 12 Ом затворным резюком получится начальный скачок тока:
Iпик=12/(5+12+1)=0,(6) А

lalafau, благодарю, когда-то читал про эти формулы тут http://soundbarrel.ru/pitanie/IR2153_01.html , но что-то недопонял, а в придачу и подзабыл что нужно учитывать и сопротивление драйвера. Теперь прикинул по расчётам и показаниям осцилла – показания сошлись чуть ли не на 100%. Кстати, на счёт осцилла – по-моему вы загнули о 100500 ТГц. Мой всё это улавливает и ваша формула всё это подтвердила.
Перечитал те расчёты (да и ваша формула часть того) и нарисовалась одна особенность: исходя из формул затворные резюки можно вообще не ставить, ведь чем слабее драйвер, тем больше его сопротивление и исходя из этого скачок тока никогда не превысит мощность драйвера. Ну это согласно формуле, приведенной вами + формула расчёта сопротивления драйвера (Rдр=Uпит / Iдр).
---
Немного пересмотрел я свои понятия по подбору драйверов и резисторов в затворах (раньше всё просто тупо делал по таблице, чтобы уместиться в dead time), но теперь понял почему и на слабых и на мощных драйверах может стоять затворный резюк одинакового номинала. Согласно формуле (она не учитывает ёмкость и Qg затвора) ты хоть 100 затворов навешай – всё равно ток не поднимется выше тока драйвера. Но на практике дело обстоит по-другому – нужно учесть «тяжесть» затвора и чтобы хватило мощности драйвера открыть+закрыть транзюк в пределах примерно 0,5-1,2 мкс. По даташитам Qg транзистора зависит от напруги питания драйвера, а вот зависимость заряда затвора от нагрузки найти не могу. Подскажите – меняется ли Qg от тока, проходящего через транзистор?

А вы-то DC/DC/AC вариант делаете

DC/DC/AC я уже давно сделал (просто пример приводил на нём), сейчас я интересуюсь для DC/AC/AC преобразователя.

[lalafau]

Electronshic писал(а):

Кстати, на счёт осцилла – по-моему вы загнули о 100500 ТГц. Мой всё это улавливает и ваша формула всё это подтвердила.

Например ёмкость входа осциллографа 10 пФ, емкость затвора 3200 - получается ёмкостный делитель. Ток драйвера разветвляется, увеличивается и замеры неточны.

Electronshic писал(а):

затворные резюки можно вообще не ставить

иногда не ставят в VRM мат. плат ПК, но там всё компактно и многослойно.
https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic ... 1&t=128722 - вот длинные поиски истины, с осциллограммами и сравнением радиопомех наружу.

Electronshic писал(а):

меняется ли Qg от тока, проходящего через транзистор

нет, см. рис. 3 тут: http://www.irf.ru/techdoc/an-944.pdf
зато напряжение затвора при росте тока там тоже повышали.

[Electronshic]

Например ёмкость входа осциллографа 10 пФ, емкость затвора 3200 - получается ёмкостный делитель. Ток драйвера разветвляется, увеличивается и замеры неточны.

3200 нФ против 10 пФ – погрешность десятитысячные доли процента. Ну это смешно.
---

lalafau писал(а):

Electronshic писал(а):

меняется ли Qg от тока, проходящего через транзистор

нет, см. рис. 3 тут: http://www.irf.ru/techdoc/an-944.pdf

Просмотрел вашу ссылку. Судя по тому графику Qg немного уменьшается, при увеличении тока, проходящего через транзюк - очень интересно…, до этого я думал наоборот. Увеличение коммутируемого напряжения (не напряжения питания драйвера), в свою очередь, увеличивает Qg.
Нашел я ещё одну формулу импульсного тока открытия/закрытия транзистора – Ion(off)=Qg/ton(off)
Интересно какие ещё факторы (кроме напряжения и мощности драйвера, а также затворного резистора) влияют на продолжительность фронтов?