logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

MOSFET IRF1405 grzeją się w regulatorze PWM 450W DC, sterowanie TC427, 555 – dlaczego?

Ziele6 27 Wrz 2008 16:21 10061 30
REKLAMA
  • #1 5576527
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Witam. Zrobiłem regulator obrotów do silnika prądu stałego 450W, który będzie użyty do elektrycznego roweru i mam problem z grzaniem się MOSFETów. Generatorem o zmiennym wypełnieniu jest układ 555, który steruje dziesięcioma IRF1405. Sterowanie odbywa się za pośrednictwem driverów TC427. Gdzieś wyczytałem, że sam 555 nie dałby rady wysterować na raz tylu MOSFETów. Układ sterujący jest zasilany z 15V natomiast silnik i tranzystory z 50V (4 akumulatory żelowe). Dodatkowo są wpięte dwa transile 56V miedzy dren i źródło. Na razie sprawdzałem silnik bez obciążenia i regulacja działa poprawnie. Jednak tranzystory nie grzeją się w krańcowych położeniach, a w środkowych po pewnym czasie pracy na luzie zaczynają się robić ciełe. Gdy złapię za oś żeby trochę obciążyć silnik szybko robią się gorące. Podejrzewam, że po założeniu do roweru gdzie obciążenia będą dużo większe po prostu mogą się spalić. Z tego co wiem grzanie się MOSFETów jest głownie spowodowane niepełnym otwarciem lub za wolnym pełnym otwarciem gdy są sterowane impulsowo. Myślałem że drivery, które przecież są do tego przeznaczone, rozwiążą sprawę. Poniżej załączam schemat układu. Bardzo proszę o pomoc.

    MOSFET IRF1405 grzeją się w regulatorze PWM 450W DC, sterowanie TC427, 555 – dlaczego?MOSFET IRF1405 grzeją się w regulatorze PWM 450W DC, sterowanie TC427, 555 – dlaczego?MOSFET IRF1405 grzeją się w regulatorze PWM 450W DC, sterowanie TC427, 555 – dlaczego?
  • REKLAMA
  • #2 5576667
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Na tym - niezbyt czytelnym schemacie - widać:
    pomyloną nazwę drivera
    brak diody Schottky'ego "na silniku"
    brak rezystorów wyrównawczych w drenach równolegle łączonych tranzystorów
    Pozdrawiam
  • #3 5576672
    fuutro
    Poziom 43  
    Posty: 9921
    Pomógł: 1450
    Ocena: 835
    Rezystory wyrównawcze nie są potrzebne skoro MOSFETy robią za klucze.
  • #4 5576692
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #5 5576753
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Dzięki. Założę diodę i zobaczę co z tego wyniknie. Na jaki prąd i napięcie powinna być? Co do błędu oznaczenia na schemacie, to faktycznie pomyliła mi się kolejność cyferek :) Aha i jeszcze jedna myśl mi się nasunęła... co będzie jak silnik zamieni się w prądnicę przy zjeździe z górki?
  • #6 5577137
    Qwet
    Poziom 33  
    Posty: 2411
    Pomógł: 137
    Ocena: 179
    Przebije mosfety :/
    Swoją drogą nie stosuje się mosfetów na dokładnie takie napięcie jakie będzie występować na drenie. W takim wypadku drobne szpilki napięcia spowodują chwilowe przebicia mosfetów a po jakimś czasie ich trwałe uszkodzenie. Prawdopodobnie u ciebie mosfety grzeją się właśnie od szpilek. Proponuję ci zastosować mosy na wyższe napięcie przebicia, 100V powinno wystarczyć ;)
  • REKLAMA
  • #7 5577220
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Qwet napisał:
    Przebije mosfety :/
    drobne szpilki napięcia spowodują chwilowe przebicia mosfetów a po jakimś czasie ich trwałe uszkodzenie.


    Cała nadzieja w transilach :D
    Ale generalnie mój przedmówca ma rację.
  • #8 5577473
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • REKLAMA
  • #9 5577676
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Założyłem podwójną diodę Schottkego S15D40 z zasilacza komputerowego i już działa ok. Nic się nie grzeje. Problem prądnicy rozwiążę zakładając wolnobieg. Dzięki za pomoc. Dam jeszcze znać jak się układ sprawuje w realnych warunkach.
  • #10 5577722
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #11 5590164
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Hmm w przyszłości nad tym pomyślę :)
    Dziś przetestowałem układ w rzeczywistych warunkach pracy. Nic się nie grzało ale po paru minutach przebiło diodę no i po zabawie. Jaką można by tu założyć diodę aby nie padła? Obecna miała 15A 100V
    http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/mospec/S15D30.pdf
  • #12 5590414
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #13 5590428
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Ja zastosowałbym diodę o większym także napięciu przebicia.
  • #14 5590447
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #15 5590459
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Ziele6 napisał:
    Założyłem podwójną diodę Schottkego S15D40 .
  • #16 5590474
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Tak, to była dioda Schottky'ego. Czyli szukać czegoś mniej więcej na 200V 20A plus do tego rezystor z kondensatorem. Ilu watowy powinien być rezystor i na jakie napięcie kondensator?
  • #17 5590495
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Jeśli chodzi o diodę, to myslę, że tak (im więcej, tym bezpieczniej).
    Natomiast z układem gasikowym sprawa jest bardzo trudna "do obliczenia". Zwykle robi się to metodą prób i błędów (obserwując - jeśli to możliwe - przebiegi na drenie i bramce. Rezystor na pewno musi mieć kilka-kilkanaście watów (bezindukcyjny :!: , a więc nie drutowy) - zobaczysz, jak się grzeje. Kondensator proponuję na 250V (a jego pojemność też trzeba dobierać doświadczalnie)
    Pozdrawiam

    ps. ten układ gasikowy RC podłącza się zwykle między dren a źródło, jak najbliżej tranzystora
  • #18 5590516
    silvvester
    Poziom 25  
    Posty: 950
    Pomógł: 23
    Ocena: 159
    Kolego napisałeś że regulacja działa , jak ? jeśli na bramce jest cały czas napięcie .
  • #19 5590528
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    silvvester napisał:
    na bramce jest cały czas napięcie .


    Zgadza się, impulsowe (zmienne) :D
  • #20 5590535
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #21 5591102
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    No a poza tym w układzie są już transile :D
  • #22 5591342
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #23 5593209
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Właśnie nie był napędzany przeciwnie. W czasie jazdy padła dioda.
    Można połączyć szeregowo diody aby zwielokrotnić napięcie przebicia? Nie wpłynie to źle na odbieranie energii z rozłączanej cewki?
  • #24 5593224
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Odradzam, ja kupiłbym jednak diodę o wyższym napięciu przebicia.
    Pisałeś, że nic się nie grzało - rozumiem, że dioda również ?. Jeśli tak, to wniosek, że uległa przebiciu.
  • #25 5593292
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    W TME najwiecej mają na 200V
    MBR20200CT Dioda prostownicza z barierą Schottky 200V 20A TO220
    Taka będzie ok? Czy może gdzieś indziej znajdę coś lepszego?
  • #26 5593314
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3869
    Pomógł: 517
    Ocena: 176
    Moim zdaniem - będzie OK :D
    ps. a swoją drogą umieść ją na jakimś radiatorku.
  • REKLAMA
  • #27 5593402
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Znalazłem jeszcze takie coś na allegro MBRF40250T: 40A 250V Schottky Rectifier
    Chyba będzie lepsza :)
  • #28 5620954
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Założyłem diodę na 250V z małym radiatorem i wszystko działało dobrze około godziny. Pod koniec jazdy już przy rozładowanych akumulatorach nagle regulator przestał działać tzn dawał cały czas 100%. Tyle dobrze, że to się stało na słabych akumulatorach. Sprawdziłem regulator i okazało się, że wszystkie mosfety są zwarte. Jak to możliwe że wszystkie 10 mosfetów na raz się zepsuło? Dodam że wszystko było kompletnie zimne. Jaka mogła być przyczyna uszkodzenia?
  • #29 5620965
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #30 5621163
    Ziele6
    Poziom 14  
    Posty: 168
    Ocena: 3
    Plus silnika może ma 20cm do plusowego zacisku akumulatora natomiast minus prawie 50cm który idzie do regulatora i potem z regulatora jakieś 10cm do minusowego zacisku. Dioda natomiast jest w odległości równo 20cm na plusie i minusie silnika. Regulator faktycznie trochę daleko jest od silnika. Jednak jak dam go koło silnika to automatycznie wydłuży mi się kabel idący z regulatora do minusowego zacisku akumulatora. Cztery akumulatory ułożone są wzdłuż rurki ramy roweru. Może umiejscowienie diody pownno być bliżej silnika? Możliwe jest też, że uszkodzenie powstało od zbyt niskiego napięcia zasilania regulatora? Normalnie jest 2x12V ale rozładowane i obciążone dużo mniej. Regulator potrzebuje zasilania 15V.

Podsumowanie tematu

✨ W dyskusji poruszono problem grzania się MOSFET-ów IRF1405 w regulatorze PWM 450W do silnika DC, sterowanym układem 555 i driverami TC427. Przyczyną przegrzewania w środkowym zakresie regulacji jest najprawdopodobniej niepełne przełączanie tranzystorów oraz przepięcia na drenach, zwłaszcza przy napięciu zasilania 50V bliskim maksymalnemu napięciu MOSFET-ów. Zalecano stosowanie MOSFET-ów o wyższym napięciu przebicia (np. 100V) oraz dodanie diody Schottky’ego (np. S15D40, MBR20200CT, MBRF40250T) w celu ochrony przed przepięciami generowanymi przez silnik pracujący jako prądnica. Dioda powinna mieć parametry prądowe i napięciowe dostosowane do silnika, a także być zamontowana na radiatorze. Wskazano na konieczność skrócenia przewodów zasilających i umieszczenia regulatora blisko silnika, aby ograniczyć indukowane przepięcia. Dodatkowo sugerowano zastosowanie układu gasikowego RC (rezystor bezindukcyjny 10-15W i kondensator 250V) między dren a źródło MOSFET-ów. Po wymianie diod i MOSFET-ów oraz poprawie okablowania regulator działał stabilniej, jednak pojawił się problem silnego iskrzenia szczotek silnika przy pracy z regulatorem, co może być związane z częstotliwością PWM około 1 kHz lub innymi czynnikami. Dyskusja podkreśla znaczenie odpowiedniego doboru elementów zabezpieczających i poprawnej topologii układu w aplikacjach z silnikami DC o dużej mocy.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA