Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

IRF740 Spalony po kilku minutach, dlaczego?

Bartusjusz 30 Maj 2015 22:12 1695 27
  • #1 30 Maj 2015 22:12
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    IRF740 Spalony po kilku minutach, dlaczego?

    Po tym jak się spalił trochę czytałem, czy z jego uszkodzeniem może mieć związek pojemność bramki, a co za tym idzie zbyt wolne włączanie/wyłączanie, powodujące pracę jako opornik i wydzielanie nadmiernego ciepła?

    Jeśli tak, to jak zwiększyć szybkość? Użyć 2 tranzystorów sterujących?

  • #2 30 Maj 2015 22:37
    SlawekKedra
    Poziom 39  

    Ta grzałka jest podłączona do napięcia stałego 240V czy zmiennego 240V?

  • #3 30 Maj 2015 22:42
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Stałego, tam jest jeszcze kondensator 680uF, a tranzystor ma dozować obciążenie tak by napięcie z solarów oscylowało w okolicy mocy maksymalnej (czyli tych 240V).

  • #4 30 Maj 2015 22:48
    SlawekKedra
    Poziom 39  

    Z jaką częstotliwością jest załączany/wyłączany ten mosfet?

  • #5 30 Maj 2015 22:59
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Testowałem 2 algorytmy:
    1. Jeśli napięcie jest powyżej 200V włączony, poniżej wyłączony, atmega taktowana na 1Mhz, zmiana stanu po każdym odczycie z przetwornika. (Nie działał, więc testowałem też drugi)
    2. 10ms wyłaczony 1ms włączony. Czyli 100-1000Hz (działał)

    Trudno mi teraz powiedzieć który program zabił mosfeta.

  • #7 30 Maj 2015 23:07
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Opornik 560 Om, podaje cały czas 12V przez niego na bramkę IRF740, a jak załączę 50N024 to całe napięcie popłynie do masy i na bramce pojawi się 0V.

    Czyli ten opór spowalnia mi załączanie IRF740?

  • #8 30 Maj 2015 23:33
    n0name10
    Poziom 17  

    Rozumiem ten układ do regulacji mocy grzałki ? Może zamiast tych algorytmów zwykły PWM ?

    Dodano po 12 [minuty]:

    Poprawnie wysteruj IRF740 i nie będzie grzania. Zamiast tego mosfeta 50N024 daj bipolarny wraz z kondensatorem "przyśpieszającym" dołączonym równolegle z rezystorem ograniczającym prąd bazy. Na wejściu IRF740 para komplementarna, aby w szybki sposób przeładowywać bramkę mosfeta a co za tym idzie zmniejszy straty podczas przełączania. Jeżeli regulacja mocy grzałki to PWM generowany programowo lub sprzętowo przez Atmege.

  • Pomocny post
    #9 30 Maj 2015 23:41
    DVDM14
    Poziom 35  

    Pary komplementarne do sterowania MOSFET-a? Archaizm. Za ~3zł można kupić gotowy, scalony driver MOSFET który spełni swoje zadanie o wiele lepiej, nawet jak mu każesz pracować przy wielu kHz. Takowy wysteruje tranzystor bez trudu. Zastosuj i zapomnij o problemach z wysterowaniem.

    Nie przekraczałbym w tym układzie częstotliwości kilkuset Hz. Nie ma sensu i potrzeby.

    Jeżeli to ma być najprostrzy PWM do ustawiania mocy grzałki sugeruję poniechać mikrokontrolerów i wykorzystać klasyczny kontroler PWM. Mniej problematyczne.

  • #11 31 Maj 2015 10:11
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    DVDM14
    Driver brzmi bardzo rozsądnie, TC4420 będzie ok? Pytam bo z racji na wysyłkę kupię kilka.

  • #13 31 Maj 2015 10:35
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Dzięki wielkie.
    Rozumiem, że z tranzystorem też machnąłem gafę IGBT byłby równie dobry, a miał by mniejsze straty.

  • #14 31 Maj 2015 10:50
    DVDM14
    Poziom 35  

    Hmm, to już nie takie proste. Zależy jaki tranzystor konkretnie...

    Zakładając pełny prąd tej grzałki mamy 1400/240=5,8A.

    IRF740 ma Rds 0,55Ω. Straty wynoszą więc 5,8^2*0,55=18,5W.

    Typowy "drobny" IGBT ma Vce, dajmy na to 1,8V (też zależy od modelu). Straty wyniosłyby 5,8*2=11,6W.

    Ale zastosujmy "solidniejszego" MOSFET-a. Dajmy na to IRFP460N (bo akurat mi się wala po biurku :) ). Rds 0,24Ω. Moc strat 5,8^2*0,24=8,07W. Jeszcze mniej. :D

    Jak widać, wszytsko zalezy jaki tranzystor konkretnie użyjemy. :) Ale na dobrą sprawę, to różnice pojedynczych watów. Przy tych prądach jeszcze tych strat nie ma za wiele. ;)

  • #15 31 Maj 2015 11:04
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Nikt nie pytał o radiator, możesz napisać jaki zastosowałeś?

  • #16 31 Maj 2015 11:49
    PiotrPitucha
    Poziom 32  

    Witam
    Kiedy Ci padał tranzystor, przy wpięciu czy też po jakimś czasie pracy?
    Weź pod uwagę że zimna grzałka w momencie startu bierze dużo więcej prądu niż to wynika obliczeń.
    Wracając do meritum sposobu sterowania, w jakim celu prostujesz i filtrujesz zasilanie grzałki ?
    Dynamika grzania takiej grzałki to grube sekundy i zamiast PWM z powodzeniem można zastosować sterowanie grupowe z łączeniem w zerze.
    Zaleta jest taka że układowo jest to banalne ( optotriak i triak ), daje minimum zakłóceń, moc strat jest minimalna.
    Nie widzę sensu prostowania zasilania do grzałki.
    Pozdrawiam

  • #17 31 Maj 2015 12:01
    SlawekKedra
    Poziom 39  

    PiotrPitucha napisał:
    Weź pod uwagę że zimna grzałka w momencie startu bierze dużo więcej prądu niż to wynika obliczeń.

    Pomyliłeś grzałkę z żarówką chyba.

  • #18 31 Maj 2015 12:08
    DVDM14
    Poziom 35  

    PiotrPitucha napisał:
    Witam
    Kiedy Ci padał tranzystor, przy wpięciu czy też po jakimś czasie pracy?
    Weź pod uwagę że zimna grzałka w momencie startu bierze dużo więcej prądu niż to wynika obliczeń.
    Wracając do meritum sposobu sterowania, w jakim celu prostujesz i filtrujesz zasilanie grzałki ?
    Dynamika grzania takiej grzałki to grube sekundy i zamiast PWM z powodzeniem można zastosować sterowanie grupowe z łączeniem w zerze.
    Zaleta jest taka że układowo jest to banalne ( optotriak i triak ), daje minimum zakłóceń, moc strat jest minimalna.
    Nie widzę sensu prostowania zasilania do grzałki.
    Pozdrawiam


    Autor wspominał o "napięciu z solarów", co zapewne oznacza, że grzałka dostaje DC z instalacji fotowoltaicznej. W takiej sytuacji sterowanie fazowe odpada i zostaje nam tylko PWM.

    W dalszym ciągu optuję za zastąpieniem mikrokontrolera np. Scalakiem tl494. Mam złe zdanie o procesorach we wszelkiej maści przetwornicach, kontrolerach PWM itd...

    Co do tej oporności grzałki...

    Aż z ciekawości zmierzyłem omomierzem grzałkę 1500W. Pomiar wykazał 34,8Ω.

    230V/34,8Ω = 6,61A - prąd z pomiaru oporności "na zimno".
    1500W/230V=6,52A - prąd liczony z mocy znamionowej.

    Faktycznie, jest różna między "ciepłą" a "zimną" grzałką. Ale jest bardzo mała, w granicy błędu. ;)

  • #19 31 Maj 2015 15:21
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    DVDM14
    Ale czy to można tak liczyć? Przykładowo dla 10A mamy 100*0,55=55W, a wg. datasheeta max. moc strat to 125W? Czyli wraz z temperaturą nie wzrasta rezystancja kanału, a producent po prostu podaje max. moc wydzieloną w stanie nienasycenia która go nie uszkodzi?

    Co do tl494 jeśli układ na atmedze będzie źle działał, to przetestuję. Na razie lenistwo jest ode mnie silniejsze :)

    Jarek_lnx
    Taki ze zwykłego no-name zasilacza ATX, aluminiowy z miejscem na 3 układy.

  • #20 31 Maj 2015 19:34
    DVDM14
    Poziom 35  

    W przybliżeniu można to tak liczyć. Chcąc być absolutnie dokładnym trzeba by wziąć kilka poprawek. Np. na wzrost oporności kanału. Nie mniej, porównując kilka tranzystorów można założyć parametry podane w nocie "na surowo" - są mierzone w podobnych warunkach.

    Moc strat przewodzenia to P=I^2*R. Do tego dochodzą straty przełączania ale raczej przy wyższych częstotliwościach - poniżej 1kHz można o nich zapomnieć.

    Maksymalny prąd drenu nie zależy tylko od maks. rozpraszanej mocy, lecz od budowy struktury. Istnieją pewne inne zjawiska ograniczające prąd.

    Maksymalną rozpraszaną moc podaną w nocie należy traktować z przymrużeniem oka - w praktyce można nawet uznać, że wynosi ona 3 razy mniej.

    Ten radiatorek mógł być ciut za mały. Nie pamiętasz, jak gorący był gdy tranzystor padł?

  • #21 31 Maj 2015 21:51
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Teraz rozumiem.

    Tranzystor był gorący, radiatora nie dotykałem, ale dla bezpieczeństwa testowałem go pod wieczór, więc panele nie mogły dać więcej niż 200W, więc został bym przy teorii o niewłaściwym sterowaniu.
    Przyjdzie driver, podłączę go i napiszę czy kolejny tranzystor żyje :)

  • #23 01 Cze 2015 17:32
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Dobrze, założę radiator od pasywnej 8600gt :)

  • #24 09 Cze 2015 12:23
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Przyszły drivery i układ działa. Na 1000Hz jest praktycznie chłodny. Także pomysł był świetny.

  • Pomocny post
    #25 09 Cze 2015 12:27
    DVDM14
    Poziom 35  

    Tylko dla pewności, zadbałeś o odprzęganie drivera?

    Miedzy szyny zasilające driver, tak blisko jak to możliwe należy wpiąć kondensator ceramiczny 100nF i tantalowy 10-47µF. Zapewnia to optymalne warunki pracy dla układów impulsowych (eliminuje wszelkie skoki napięć itd. )

  • #26 09 Cze 2015 13:28
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Prawdę mówiąc nie. Widziałem schemat z datashet'a, ale uznałem, że niedaleko jest elektrolit od stabilizatora, więc wygładzi szpilki.

    Ok, 100nF mam i mogę dolutować, a można się obejść bez tego 47uF, ewentualnie zastąpić drugim ceramicznym?

  • #27 09 Cze 2015 13:59
    DVDM14
    Poziom 35  

    Teoretycznie "ujdzie" bez niego przy sterowaniu mniejszego tranzystora przy niezbyt dużej częstotliwości.

    Problemem jest to, że driver pobiera prąd w formie bardzo gwałtownych, krótkich impulsów. Przez to nawet 2cm ścieżki wykazują znaczną indukcyjność i mogą powodować szpilki, a także zwiększają impedancję zasilania.

    Dlatego daje się "szybki" (bo tantale mają dużo mniejsze ESL i ESR niż elektrolity) kond przy samym driverze - jako lokalny bufor energii niwelujący te zjawiska.

    Przy tym układzie to jeszcze niekrytyczne. Ale zapamiętaj na przyszłość, np. gdybyś budował przetwornicę. ;)

  • #28 17 Cze 2015 20:15
    Bartusjusz
    Poziom 24  

    Ok, dzięki wielkie. Tantale zamówię przy najbliższej okazji :) Zamykam temat.

    Podsumowując, driver mosfeta załatwił problem.

 
Promocja -20%
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
tme