Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

tranzystor i jego rezystancja cieplna

tomasz249 18 Maj 2016 11:31 10086 249
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • #62
    tomasz249
    Poziom 14  
    _jta_ napisał:
    myślę, że oporniki R4/5/6 są zbędne

    Przy krótkim dużym poborze prądu wzmacniacze się nie spalą?

    Przełączanie nie jest potrzebne, tranzystory pracują w DC
  • #63
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Nie, jeśli to będzie krótko - nota katalogowa ostrzega tylko, że długotrwałe zwarcie wyjścia do zasilania, bądź wielu wyjść do masy grozi przegrzaniem układu.

    Jeśli 3-4, to można rozważyć użycie LM324, albo LM2902 - to są takie same poczwórne (LM358 to połówka LM324), a cena jest prawie taka sama, jak LM358.
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • #64
    tomasz249
    Poziom 14  
    To działa na zasadzie że :jak płynie za mały prąd, napięcie na rezystorze jest małe i komparator wystawia Uz na wyjściu, tranzystor się nasyca,prąd rośnie a potem komparator wystawia "0" na wyjściu i tak w kółko do osiągnięcia równowagi?
  • #65
    Rzuuf
    Poziom 43  
    Układ "teoretyczny" (post #60) wygląda prosto, ale rozrysowanie np. komplementarego stopnia końcowego z uwzględnieniem izolowanego zasilania wzmacniaczy operacyjnych już tak proste nie jest (ile niezależnych zasilaczy musi mieć wzmacniacz akustyczny?).
    Również stopień wykonawczy np. zasilacza dużej mocy, będzie stwarzał problemy, m.in. dla "wiszących" wzmacniaczy oeracyjnych, wymagających osobnego zasilania.
    Nooo, i wysterowanie MOSFETów wymaga napięcia na bramce wyższego o kilka Volt, od napięcia na wyjściu.
  • #66
    trymer01
    Moderator Projektowanie
    _jta_ napisał:
    myślę, że oporniki R4/5/6 są zbędne.

    Raczej wskazane jako najprostszy sposób "izolowanie" pojemności wejściowej (bramki) MOSFET-a od wyjścia WO, które to wzm. oper. nie lubią obciążenia pojemnościowego.

    I przede wszystkim - to tylko układ sterowanego źródła prądowego z dość ograniczonym zastosowaniem, bo obawiam się że autor tematu traktuje to jako remedium na wtórne przebicie i do powszechnego zastosowania.
  • #67
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Myślisz, że te wzmacniacze mają tendencję do wzbudzania się przy obciążeniu pojemnością bramki? Jeśli tak, to te oporniki powinny być, tylko jakie? Po kilkadziesiąt omów?

    Rzuuf, chyba mylnie zinterpretowałeś ten układ - R1/2/3 nie są w roli obciążenia, tylko czujników prądu, ma być na każdym z nich ułamek wolta (mam nadzieję, że autor tak go rozumie).

    Osobna sprawa, że jeśli ma być napięcie 12V, to wtórne przebicie nie grozi (zależnie od tranzystora zaczyna się od 20..50V) i można używać tranzystorów bipolarnych (może Darlingtonów)
  • #68
    trymer01
    Moderator Projektowanie
    _jta_ napisał:
    te wzmacniacze mają tendencję do wzbudzania się przy obciążeniu pojemnością bramki? Jeśli tak, to te oporniki powinny być, tylko jakie? Po kilkadziesiąt omów?

    Każdy WO będzie miał tendencję do wzbudzania się - generują "aż miło" Łatwo tak zrobić generator mocy rzędu kilkudziesięciu kHz :D
    Chociaż są typy bardzie odporne na obciążenie pojemnościowe, praktycznie w każdym trzeba stosować sposoby aby tego uniknąć. Najprostszy (ale mało skuteczny) to właśnie ten opornik rzędu 100 Ohm.
    _jta_ napisał:
    można używać tranzystorów bipolarnych

    Przy BJT jest inny kłopot - co się stanie gdy nastawimy jakiś prąd (napięcie na R8) i nie podłączymy obciążenia? - oprócz dużego udaru prądowego w momencie podłączenia obciążenia (wywołanego nasyceniem BJT i WO), nasycenie WO spowoduje przepływ dużego prądu bazy BJT, ograniczonego tylko wydajnością prądową WO. Pod tym wzgl. MOSFET jest tu lepszy od BJT.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=11513741#11513741
  • #69
    Rzuuf
    Poziom 43  
    _jta_ napisał:
    Rzuuf, chyba mylnie zinterpretowałeś ten układ - R1/2/3 nie są w roli obciążenia, tylko czujników prądu ...
    Nie wypowiadałem się o tych opornikach, ich funkcja jest dla mnie jasna ...
  • #70
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #71
    tomasz249
    Poziom 14  
    Rzuuf napisał:
    Układ "teoretyczny" (post #60) wygląda prosto, ale rozrysowanie np. komplementarego stopnia końcowego z uwzględnieniem izolowanego zasilania wzmacniaczy operacyjnych już tak proste nie jest

    Chodzi o parę komplementarną tranzystorów?
    Rzuuf napisał:
    (ile niezależnych zasilaczy musi mieć wzmacniacz akustyczny?)

    Powiedziałbym ,że 1 ale skoro pytasz to pewnie 2 :)
    Rzuuf napisał:
    Również stopień wykonawczy np. zasilacza dużej mocy, będzie stwarzał problemy, m.in. dla "wiszących" wzmacniaczy oeracyjnych, wymagających osobnego zasilania.

    Czyli jeśli użyję 2 z 4 wzmacniaczy to co mam zrobić z resztą?
    Rzuuf napisał:
    Nooo, i wysterowanie MOSFETów wymaga napięcia na bramce wyższego o kilka Volt, od napięcia na wyjściu

    _jta_ napisał:
    Osobna sprawa, że jeśli ma być napięcie 12V, to wtórne przebicie nie grozi (zależnie od tranzystora zaczyna się od 20..50V) i można używać tranzystorów bipolarnych (może Darlingtonów)

    W rzeczywistości na wyjściu planuję do 50V ale nie oznacza to chyba,że na bramkę muszę podać więcej niż 50V? Nawet chyba nie można tyle. I wtórne przebicie w takim razie mnie nie ominie...
    trymer01 napisał:
    I przede wszystkim - to tylko układ sterowanego źródła prądowego z dość ograniczonym zastosowaniem, bo obawiam się że autor tematu traktuje to jako remedium na wtórne przebicie i do powszechnego zastosowania.

    oprócz tego jeszcze świadomość wykresu SOAR, coś jeszcze?
    _jta_ napisał:
    R1/2/3 nie są w roli obciążenia, tylko czujników prądu, ma być na każdym z nich ułamek wolta (mam nadzieję, że autor tak go rozumie).

    tak
    trymer01 napisał:
    Przy BJT jest inny kłopot - co się stanie gdy nastawimy jakiś prąd (napięcie na R8) i nie podłączymy obciążenia? - oprócz dużego udaru prądowego w momencie podłączenia obciążenia (wywołanego nasyceniem BJT i WO), nasycenie WO spowoduje przepływ dużego prądu bazy BJT, ograniczonego tylko wydajnością prądową WO. Pod tym wzgl. MOSFET jest tu lepszy od BJT.

    Czyli MOSFET lepszy. Czy w przypadku BJT da się zaradzić temu zjawisku?
  • #72
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #73
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Jeśli na opornikach R1/2/3 ma być ułamek wolta, to na bramki na pewno nie trzeba (i nie należy) podać więcej, niż kilkanaście V (a ile, to zależy od typu MOSFET-ów).

    50V to już jest napięcie, które dla zdecydowanej większości tranzystorów bipolarnych wymaga zmniejszenia mocy ze względu na wtórne przebicie; nie oznacza to, że te tranzystory nie mogą pracować przy takim napięciu, ale że moc przy dobrym chłodzeniu będzie mniejsza, niż przy niższym napięciu - jeśli celem jest grzanie radiatora, to taka sytuacja jest niekorzystna.

    Czyli MOSFET lepszy. Czy w przypadku BJT da się zaradzić temu zjawisku?

    Można zastosować komparatory (np. LM339 - poczwórny) i oporniki, przez które bazy będą dostawać prąd zasilania - komparatory będą go tylko zabierać (komparator, to z grubsza wzmacniacz operacyjny z wyjściem open-kolektor NPN). To może być użyteczne i z MOSFET-ami - na wypadek przebicia bramki i zwarcia nie pozwoli uszkodzić wzmacniaczy operacyjnych (co mogłoby powodować uszkodzenie innych MOSFET-ów).
  • #74
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #75
    tomasz249
    Poziom 14  
    _jta_ napisał:
    50V to już jest napięcie, które dla zdecydowanej większości tranzystorów bipolarnych wymaga zmniejszenia mocy ze względu na wtórne przebicie; nie oznacza to, że te tranzystory nie mogą pracować przy takim napięciu, ale że moc przy dobrym chłodzeniu będzie mniejsza, niż przy niższym napięciu - jeśli celem jest grzanie radiatora, to taka sytuacja jest niekorzystna.

    A może połączenie szeregowe na coś by się zdało? :)
  • #77
    tomasz249
    Poziom 14  
    Mógłbyś po krótce opisać ten sposób?
    PS. dziwne to trochę skoro niektóre tranzystory mają Ucemax=400V czy nawet więcej a przy 50V trzeba już ograniczać moc...

    nemo07 napisał:
    Dioda Si z bramki do drenu, fast lub ultra-fast

    Na jaki prąd owa dioda powinna być? Ultra fast masz na myśli Schottky'ego?
  • #78
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #79
    tomasz249
    Poziom 14  
    nemo07 napisał:
    A w jakim ukladzie?

    W opisie układu, który przedstawiłeś w podlinkowanym temacie- do eliminacji prądów udarowych, dioda między bazę a kolektor
  • #80
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #81
    tomasz249
    Poziom 14  
    Ta, zależy od układu na to wychodzi.
    Nie wiem co tu jest istotne, napiecie max 50V
    Czy BJT czy MOSFET też nie wiem czy to będzie robić różnicę.
    Sama dioda da sobie radę? bo tam może być spory impuls prądowy
  • #82
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #83
    tomasz249
    Poziom 14  
    Ty tu jesteś ekspertem więc wiesz co powinienem napisać
    Ja ze swojej strony mogę powiedzieć,że układ ma być sztucznym obciążeniem 50V 20A 150W
    Kwestią jest dobór odpowiednich tranzystorów, ich połączenia,chłodzenia jak i eliminacji wspomnianych prądów udarowych.
  • #84
    _jta_
    Specjalista elektronik
    A co chcesz podawać na takie sztuczne obciążenie? Jaki zakres napięcia, czy od 0? Na ile szybkie zmiany napięcia? Dla MOSFET-a trzeba by zrobić analizę, czy szybki wzrost napięcia dren-źródło nie naładuje bramki poprzez pojemność dren-bramka do zbyt wysokiego napięcia, które by mogło ją przebić; dla BJT trzeba uważać na wtórne (czy drugie, różnie to nazywają) przebicie. Chyba nie planujesz naraz 50V i 20A, bo to by było 1000W, nie 150? Czy może w impulsie (jaki czas trwania) ma być 50V i 20A, a tylko moc średnia ma być do 150W?
  • #85
    tomasz249
    Poziom 14  
    Na obciążenie testowane zasilacze DC, również przetwornice DC/DC, 50V to maksimum. Zmiany napięcia raczej wolne, przy obciążeniu będzie pewnie spadać. O tętnienia Ci chyba nie chodzi(?)
    50V i 20A oczywiście osobno, łącznie 150W więc przy np. 50V prąd odpowiednio mniejszy
  • #86
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Nie, nie o tętnienia, ani o wolne zmiany - MOSFET-owi może zaszkodzić skok o kilkadziesiąt V w nanosekundach, jeśli ma niskie napięcie przebicia bramki. Są takie, które mają 20V, i chyba tym skok napięcia na drenie nie zaszkodzi, bo nie naładuje bramki do wyższego napięcia - ale wypada to sprawdzić, spojrzeć na wykres pojemności dren-bramka, albo ładunku w tej pojemności i wyliczyć, o ile taki ładunek naładuje bramkę. Sprawdziłem dane BUZ11 (N-MOSFET) - pojemność dren-bramka 65pF, pojemność bramki ze 2000pF, skok napięcia o 60V powinien naładować bramkę o 2V, czyli daleko do zagrożenia. Tyle, że BUZ11 trzeba by połączyć z 5 równolegle (teoretycznie mogłyby być 2, ale z wielkim radiatorem, BUZ11 wytrzymuje moc 90W przy temperaturze obudowy 25 C), może jest coś o większej mocy? Z dużej mocy znalazłem w miarę tani IRF4905 i nieco taniej IRF5210 (oba P-MOSFET-y, moc 200W), oraz IRFP150 (N-MOSFET, 180W); z mniejszej STP55NE06 (N-MOSFET, cena jak BUZ11, a moc prawie 1.5X większa); do twojego układu ma być N-MOSFET, czy P-MOSFET? Trzeba by jeszcze popatrzeć, czy dla nich nie ma jakichś ograniczeń (że jak większe napięcie, to nie powinno być maksymalnej mocy), na wykres SOA popatrzyłem tylko dla BUZ11...

    Aha, stosowanie kilku tranzystorów mniejszej mocy, a nie jednego-dwóch większej może mieć sens ze względu na radiatory - jak oglądałem, to ceny bynajmniej nie były proporcjonalne do mocy, raczej rosły z mocą dużo szybciej, niż proporcjonalnie - czyli pewnie dużo taniej kosztuje 5 radiatorów, które oddadzą po 30W, niż jeden, który odda 150W. A to raczej radiatory będą sporo kosztować, nie tranzystory.
  • #87
    tomasz249
    Poziom 14  
    Chyba raczej N-MOS, chcę to dodatnim napięciem sterować.
    Z kilkoma tranzystorami chyba będzie najlepsza opcja, tym bardziej że nie chcę dawać radiatorów wielkości łoża tokarki ;)
    Czy będzie konieczne łączenie szeregowe tranzystorów?
  • #88
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #89
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Takich jak BUZ11 nie trzeba łączyć szeregowo przy 50V - a z innymi trzeba popatrzeć na wykres SOA, na pojemności...

    No i trzeba dobrać radiatory. KE82/40AL mają 3.75 °C/W, przy 30W BUZ11 będzie w środku o 50 °C cieplejszy od obudowy, i żeby nie przekroczyć 175 °C, potrzebna byłaby temperatura otoczenia 12.5 °C - czyli 5 BUZ11 na 5 takich radiatorach odpada.

    STP55NE06 (ale w obudowie TO-220, nie TO-220FP) - podają moc 130W przy temperaturze obudowy 25 °C i przy wyższej każą zmniejszać moc o 0.96 W na °C - czyli przy 30W obudowa może mieć 129 °C, wychodzi temperatura otoczenia 16.5 °C, niewiele lepiej. Trzeba by użyć najmniej 7, a każdy kosztuje 8.50 PLN brutto.

    Może tanie radiatory ZH-9025/80AL = T-29/80AL 7.9 °C/W i tanie tranzystory STP40NF03L (70W przy 25 °C, -0.467 W/°C, albo 2.14 °C/W, maksymalna temperatura złącza 175 °C)? Przyjmijmy 11 °C/W dla całości, temperaturę otoczenia 65 °C, to można dopuścić 10W na taki zestaw, czyli trzeba ich 15, cena zestawu ze 3 PLN brutto - wyjdzie taniej.

    Inna możliwość, to nadmuch powietrza do chłodzenia - to poprawia oddawanie ciepła przez radiator o czynnik kilka, może 4 zestawy STP55NE06 + KE82/40AL. Ale wtedy trzeba jeszcze wydać na wiatraczki i może wyjść drożej, niż bez nich. Chyba sens użycia wiatraczków jest tylko wtedy, gdy ważniejsze od kosztu jest zmniejszenie wymiarów całości.

    Jeśli bardzo istotne jest to, by wymiary były jak najmniejsze, to chłodzenie od procesora PC - są chyba 130W, a może i większe. Ale niestety kosztują dużo drożej, niż rozłożenie mocy na kilka(naście) tranzystorów i ciepła na odpowiednią ilość radiatorów. A jeśli ma być najtaniej, to chyba radiator powinien kosztować z grubsza tyle, co tranzystor - poniżej 2 PLN.
  • #90
    tomasz249
    Poziom 14  
    nemo07 napisał:
    Mily gest. Rozumiem, ze wszystkie trzy MOSFETy z tamtego schematu maja pracowac rownolegle, tak?

    tak
    nemo07 napisał:
    Jak rozumiec owe "osobno"?

    Tak,że maksymalna tracona moc to 150W
    nemo07 napisał:
    ktorych SOA mieszcza sie w hiperboli mocy z solidnym marginesem (powiedzmy 50% "na gorke")

    Jak rozumiesz te 50% "na górkę"?
    nemo07 napisał:
    Wazne, by wyszukac typy od renomowanych producentow (IR, MOT, Siliconix, IXYS), ktore maja w miare niski punkt ZTC, powiedzmy Id-ztc = sqrt(3A*20A) = ~ 7.5A lub nizej (takie typy co raz trudniej znalezc, a wsrod najnowszych "standardowych kluczy" nawet nie warto szukac).

    Ten punkt ZTC można odczytać w nocie tranzystora (nie znalazłem) czy może jakoś liczyć?
    _jta_ napisał:
    Może tanie radiatory ZH-9025/80AL = T-29/80AL 7.9 °C/W i tanie tranzystory STP40NF03L (70W przy 25 °C, -0.467 W/°C, albo 2.14 °C/W, maksymalna temperatura złącza 175 °C)? Przyjmijmy 11 °C/W dla całości, temperaturę otoczenia 65 °C, to można dopuścić 10W na taki zestaw, czyli trzeba ich 15, cena zestawu ze 3 PLN brutto - wyjdzie taniej.

    No tak 15. Wolałbym na 1 radiatorze wszystko
    _jta_ napisał:
    Ale wtedy trzeba jeszcze wydać na wiatraczki i może wyjść drożej, niż bez nich. Chyba sens użycia wiatraczków jest tylko wtedy, gdy ważniejsze od kosztu jest zmniejszenie wymiarów całości.

    W tym wypadku koszty są ważniejsze. Jeśli chodzi o wiatraczki to mam takie od zasilaczy komputerowych tylko czy się nadadzą?