Помогите в схемотехнике ключа на МОП

[sharmax]

Коллеги, здравствуйте.
Необходимо простенькое зарядное устройство с регулируемым током. Выбрам импульсный прототип на старой доброй NE555 - см. рис.
При токе нагрузки в 400мА транзистор VT1, находящийся в ключевом режиме греется примерно до 50 град. Теплоотвод не использую пока. Надо полагать, он будет греться гораздо сильнее при токе в 1 А, так что нужен уже теплоотвод. Как снизить нагрев транзистора?
Частота следования импульсов с ШИМа - 20кГц, прямоугольные. В точке А изменяются от 0 до 12В, как и должно быть. А вот в точке В уже - от примерно 3,5 до 12 (!), подозреваю, что из-за этого транзистор не запирается полностью и потому греется. Возможно, неправильная методика расчета R2 и R3? Я пользовался книгой Гейтенко "Источники вторичного электропитания. Схемотехника и ремонт". Так вот, там про R3 сказано, что он должен быть от 220 Ом до 1К, а R1 = tmax/(C1+C2), где tmax - максимальное время переключения транзистора, выбирают исходя из частоты следования импульсов на его затворе (я выбрал 5мкс, в 100 раз меньше периода). С1+С2 - входная емкость транзистора, по даташиту 3400пФ.
И вот имеем довольно существенный нагрев.
Может, кто-то подскажет другую, более адекватную методику расчета номиналов R2 и R3? Буду весьма признателен.

Вложения

doc12936720220722170231.jpg

(96.74 KiB) Скачиваний: 139

[wws63]

Установите транзистор на радиатор, это необходимо сделать обязательно.

[АлександрЛ]

Я бы просто R3 поставил бы 10 кОм

А вот в точке В уже - от примерно 3,5 до 12 (!), подозреваю, что из-за этого транзистор не запирается полностью и потому греется.

Если у вас на затворе 12 вольт, то транзистор ЗАПИРАЕТСЯ-
IRF4905PBF, Транзистор, P-канал 55В 74А
И в этой схеме транзистор заперт при 12 вольтах на затворе, а отпирается при напряжении на затворе, стремящемся к нулю.

Есть такая схема, её называют "драйвером для бедных" - ускоритель включения/выключения полевика:

Взято отсюда:
https://forum.cxem.net/index.php?/topic ... %BE%D0%BC/

В вашем случае она будет выглядеть вот так:

Спойлер

Я взял сигнал управления затвором с коллектора "разрядного" транзистора, мне показалось, что так правильнее, чем использовать выход и для ОС генератора и для управления затвором, но, впрочем, это не принципиально..

Вложения

ШИМ на 555-V1.png

Здесь та же картинка, что и под спойлером, но вы же всё равно не поверите...

(166.8 KiB) Скачиваний: 103

Последний раз редактировалось АлександрЛ Пт июл 22, 2022 18:06:24, всего редактировалось 1 раз.

[Николай_С]

sharmax писал(а):

Необходимо простенькое зарядное устройство с регулируемым током. Выбираем импульсный прототип на старой доброй NE555...

При токах заряда до 1 А нет смысла городить огород на ШИМ. Гораздо проще и надёжней будут работать аналоговые схемы. Например, на той же LM317.

[Ivanoff-iv]

А что там с крестом в стоке, лампочка? тогда это точно зарядка? и что такое 12V ? это блок питания или аккумулятор?
в импульсных схемах кроме ключа полагается ставить ещё дроссель и диод...
но если это не зкрядка а тегулятор яркости лампочки... тогда пойдёт...

Последний раз редактировалось Ivanoff-iv Пт июл 22, 2022 17:44:46, всего редактировалось 1 раз.

[electroget]

Николай_С писал(а):

Например, на той же LM317.

С хорошим радиатором.

[Николай_С]

electroget писал(а):

С хорошим радиатором.

Не в радиаторах счастье.
Если в качестве источника питания выступает электрическая сеть 220 В или бортовая сеть автомобиля 12 В, то экономия в несколько Ватт ничего не решает. В случае выхода из строя ключевого элемента, в схеме с LM317 ничего страшного не произойдёт - она выгорает в обрыв. Мосфет же в большинстве случаев дохнет в КЗ. Тут обязательно применение плавкой вставки и очень высокая вероятность повреждения самой АКБ.

P.s. К тому же, у ТС схема регулятора напряжения, а не стабилизатор тока. Для использования в качестве зарядника её необходимо дорабатывать.

[electroget]

Николай_С,
Я смотрю на такие вещи под другим углом. Если делать зарядку самому, то надо делать с гарантированным результатом. И решение на LM317 или на L200 хороший результат в принципе гарантирует. Если нет возможности сделать самому, то лучше всего взять специализированное решение например на TP4056. А делать зарядку на 555 и полевике, с моей точки зрения, это самое худшее что только можно придумать.

[Николай_С]

electroget писал(а):

Если делать зарядку самому, то надо делать с гарантированным результатом.

Это да! Тем более сейчас навыпускали специализированных ИМС под каждый тип АКБ.
Самое правильное в данной ситуации подождать ответа ТС с уточнением ТЗ.

[sharmax]

electroget писал(а):

Николай_С,
Я смотрю на такие вещи под другим углом. Если делать зарядку самому, то надо делать с гарантированным результатом. И решение на LM317 или на L200 хороший результат в принципе гарантирует. Если нет возможности сделать самому, то лучше всего взять специализированное решение например на TP4056. А делать зарядку на 555 и полевике, с моей точки зрения, это самое худшее что только можно придумать.

Спасибо всем!
Да, крестик - это лампочка, автомобильная 2В 5Вт.
Конечно, есть и готовые решения, например, LM2596. Но я хочу не просто припаять 2 проводка и радоваться, а научиться рассчитывать схемы самому!
Если честно, у меня цель - регулируемый БП на ток до 3А, строить его планирую на FAN7601, просто пока эти микросхемы плывут из Китая, решил зря время не терять и научиться согласовывать ШИМ-контроллер с нагрузкой через транзистор (полевой или биполярный). Под руки попалась NE555...

Добавлено after 6 minutes 9 seconds:

АлександрЛ писал(а):

:dont_know:
Я бы просто R3 поставил бы 10 кОм

А вот в точке В уже - от примерно 3,5 до 12 (!), подозреваю, что из-за этого транзистор не запирается полностью и потому греется.

Если у вас на затворе 12 вольт, то транзистор ЗАПИРАЕТСЯ-
IRF4905PBF, Транзистор, P-канал 55В 74А
И в этой схеме транзистор заперт при 12 вольтах на затворе, а отпирается при напряжении на затворе, стремящемся к нулю.

Есть такая схема, её называют "драйвером для бедных" - ускоритель включения/выключения полевика:

Взято отсюда:
https://forum.cxem.net/index.php?/topic ... %BE%D0%BC/

В вашем случае она будет выглядеть вот так:

Спойлер

Я взял сигнал управления затвором с коллектора "разрядного" транзистора, мне показалось, что так правильнее, чем использовать выход и для ОС генератора и для управления затвором, но, впрочем, это не принципиально..

АлександрЛ, спасибо. Такая схема в той книге тоже была, но с оговоркой, что это для ВЧ импульсов (правда, не уточняется, с какой частоты начинается эта ВЧ).
Да, переклинило, транзистор то у нас с P каналом.. То есть, можно считать его в данном случае полностью открывающимся? Или полностью открыт он только при Uзи = 0В, а если это напряжение выше, как у меня - он считается находящимся в активном режиме? Я сейчас пойду включу осциллограф между его истоком и стоком! Чуть позже напишу.
Но откуда же тогда нагрев??? Смысл импульсных преобразователей в том и состоит, чтобы уйти от потерь в виде тепла на канале транзистора.

[АлександрЛ]

sharmax писал(а):

Но откуда же тогда нагрев??? Смысл импульсных преобразователей в том и состоит, чтобы уйти от потерь в виде тепла на канале транзистора.

У вас транзистор не полностью открывается, возможно, из-за достаточно высокой частоты.

[sharmax]

Я это выясню чуть позже, включив осциллограф между его истоком и стоком.
Александр, а вот эта закрывающая схема - откуда взяли номиналы R1 и R2?
И уж совсем дебильный вопрос, простите - что это за программа у Вас? Я так понимаю, симулятор? Как называется? Свободно ли распространяется?

[АлександрЛ]

Номиналы по "справочнику фонарёва" Просто такие были в исходном примере
А "редактор" это просто эмулятор ПРОТЕУС

[Martin76]

Еще оригинальность транзистора хорошо бы выяснить, например сопротивление канала, 4905 очень много фуфельных.

[te238s]

Смотрите внимательно)
Микруха выдаёт 0-12-0-12 Вольт и т.д.
В момент,когда на выходе 0 транзистор должен открыться. Но!!! Обратите внимание R3 и R2 образуют делитель напряжения.
В итоге в тояке А 0,в точке В 2...3.5в
Короче ставь R3 на 1...10 кОм. Он вообще тут типа для безопасности,шобы не был мосфет открыт если нет сигнала. Можно его выключить.

[Kostin-cx]

[Martin76]

Эт совсем не много, еще года не прошло, рекорд на данном форуме, если не ошибаюсь, 13 лет.