Przetwornica impulsowa 12V->90V -Uszkadzanie tranzystorów, duży prąd spoczynk

Jeszcze raz, to niczego nie wnosi do posunięcia projektu do przodu. Dlatego tego typu rozważań nie ciągnę. Mógłbym podesłać kilka not aplikacyjnych na temat obliczania oraz projektowania rzeczywistych układów spowalniająco-odciążających ale kształt dyskusji przestał mi odpowiadać i dlatego poprzestanę na tym co już dodałem.
Dla mnie istotne jest to, że Kolega konstruujący układ traci tranzystory kluczujące a to oznacza, że musi być konkretny powód, że tak się dzieje. Tranzystor o Id.max=100A jest dosyć ciężko uszkodzić prądowo ale Uds.max=30V przy 2xVcc=24V dla konfiguracji p-p plus szpilki napięciowe to już wygląda całkiem prawdopodobnie.
Jeszcze raz, nawet jak rezystor układu RC strony pierwotnej albo wtórnej będzie źle dobrany przez co będzie wytracał bez potrzeby większą od zakładanej optymalnie ilość energii to nic się nie stanie układowi. Byle rezystor się nie spalił. Za to brak RC będzie miał wpływ na warunki komuacji.

No fakt, nie dopatrzyłem jednego szczegółu, tym bardziej że na początku było napisane o używaniu IRFZ44, a te mają 55V. Później przeoczyłem to że używał CEP83A3 ale zastąpił je IRFZ44.

alikatek wrote:

Skończył mi sie zapas CEP83A3 więc założyłem IRFZ44n.

A to że lecą tranzystory nie ma nic wspólnego z gasikiem strony wtórnej. Jakieś 3 miesiące temu zrobiłem układ zgodnie z tym schematem i po stronie wtórnej nie ma nic poza diodą i dławikiem, żadnego gasika, nawet kondensatora.


Tranzystory IRFZ44, zamiast BD139/BD140 dałem 2SC3202/2SA1270 bo akurat takie miałem pod ręką. Wszystko śmiga na 60kHz i nic złego się nie dzieje. Uzwojenie pierwotne takie same jak wtórne 2x5zw. Jedyne co dołożyłem to dodatkowe uzwojenie rozmagnesowujące rdzeń (5zw) zakończone mostkiem 4xFR104 oddające do zasilania energię rozmagnesowania rdzenia.

Jeżeli ubija tranzystory IRFZ44 to może tu być problem.

Wracając do tematu.
Tranzystory IRFZ44 nie zostały uszkodzone. Podanie napięcia zasilania (przez rezystor) na bramkę powoduje jego załączenie, usunięcie tego napięcia powoduje jego wyłączenie. To samo dla obu sztuk. Pies nie tu jest pogrzebany.
Wydaje mi się że napiecie 10Vpp (a takie pojawia się na bramce) nie otwiera IRFZ44n całkiem i przez to przetwornica nie ma mocy. Widocznie CEP83A3 te 10V wystarczało do pełnego otwarcia.
Problem nie leży w zasilaniu (napięcie na mosfetach jest ok, na układach sterujących też, na samym 494 też)
Nie leży też w układach komplementarnych. Wylutowywałem te tranzystory i sprawdzałem testem diody i testem HFE. Wskazania są podobne do wskazań dla nowego tranzystora.
Pozostałe półprzewodniki (4148) wszystkie są sprawne.
podobnie rezystory.
Podmieniłem też 494. Bez skutku.

A mi się wydaje, że 10V na bramce jest jak najbardziej odpowiednie. Pobór prądu nieobciążonej przetwornicy na poziomie 150mA też jest prawidłowy. Skoro wszystkie elementy są sprawne to co jest nie tak

Szczerze mówiąc nie mam zielonego pojęcia. W chwili obciążenia wyjścia czymkolwiek nadal świeci dioda zielona (nie zapala się czerwona) a pobór prądu nie przekracza 300mA. Pojawia się też grzanie rezystora w gasiku.
Wymieniłem kondensator w gasiku na 10nF/1kV, 2.2nF/1kV i 1nF/1kV. Zjawisko wygląda z grubsza tak samo.

Pod obciążeniem przebieg na bramkach traci mocno amplitudę (do 3-4Vpp), zasilanie stopni sterujących sztywno 12V, zasilanie części wykonawczej sztywno 12V.
Do baz układów komplementarnych dochodzi ok 10Vpp z 494.

Chcesz powiedzieć że między bazami a bramkami jest 6-7V pod obciążeniem a bez obciążenia mniej niż 1V (chyba jakieś czary) i wszystkie elementy sprawne Zrób zdjęcia tych przebiegów bo normalnie ciężko w to uwierzyć.

Także zrób zdjęcia tego "pająka" bo na razie nic tu nie ma oprócz schematu rysowanego długopisem i fotki kawałka transformatora podczas jego nawijania.

Bardzo możliwe z tymi napięciami, to tak jak podczas zjawiska nasycenia rdzenia, próbował kolega zastosować inny rdzeń ? Miałem kiedyś taki przypadek z mikro pęknięciem.

Tak, jasne, bajki piszesz. Co ma transformator do części sterującej, gdzie wg autora tematu w obwodzie złącze BE + rezystor 22R zakończone pojemnością bramki napięcie spada o 7V. Do tego trzeba prądu ciągłego na poziomie 0.3A i niby jakim cudem ma on płynąć i skąd skoro pojemność bramki to zaledwie 1.5nF

Bramka ładuje się w ciągu ok 30ns i prąd po tym czasie nie płynie więc skąd miałby być taki spadek napięcia

Zależy jak to ktoś zrozumie. A już autor sporo namieszał. Skoro jest napięcie na bramkach to znaczy że tranzystory przewodzą, chociaż w tym przypadku nie całkowicie. Jednak że oba tranzystory są w stanie przewodzenia to prąd płynie w obu uzwojeniach powodując nasycenie się rdzenia a w konsekwencji wzrost prądu. W pewnych okolicznościach przy pękniętym rdzeniu proces ten zachodzi szybciej. Zjawisko rozproszenia magnetycznego. Tak trudno myśleć ?

cooltygrysek wrote:

Zależy jak to ktoś zrozumie.

A to można sobie wybierać jakieś przyczyny bo komuś się rozumie inaczej Coś jak przepisy ruchu drogowego i jeden dane zjawisko interpretuje tak, a drugi inaczej

cooltygrysek wrote:

Skoro jest napięcie na bramkach to znaczy że tranzystory przewodzą

Właśnie proponuję nauczyć się czytać, bo napięcie na wyjściach TL494 podobno jest, a na bramkach już go nie ma. Gdzieś ginie 7V.

cooltygrysek wrote:

Jednak że oba tranzystory są w stanie przewodzenia to prąd płynie w obu uzwojeniach powodując nasycenie się rdzenia.

Bzdura totalna. Gdy oba tranzystory przewodzą jednocześnie to strumienie magnetyczne uzwojeń znoszą się i wypadkowy strumień w rdzeniu wynosi 0, a więc nie ma mowy o jakimkolwiek magnesowaniu rdzenia ani tym bardziej nasycaniu.

cooltygrysek wrote:

W pewnych okolicznościach przy pękniętym rdzeniu proces ten zachodzi szybciej.

Przy pękniętym rdzeniu powstaje szczelina powietrzna i następuje gromadzenie w niej energii oraz wzrost prądu magnesującego, a także wzrost prądu nasycenia. Gorzej jak pęknięcie jest tylko na jednej bocznej kolumnie, wtedy brakuje symetrii i jedna część rdzenia się nasyca. Ale to nie w tym temacie. Gdyby coś się nasycało to tylko podczas pracy jałowej przy maksymalnym wypełnieniu impulsów. Obciążenie nie ma nic do nasycania, to jest transformator a nie dławik.

cooltygrysek wrote:

Tak trudno myśleć ?

Na początek proponuję udać się do odpowiedniej szkoły i zasięgnąć wiedzy w temacie, a potem niech kolega zacznie racjonalnie myśleć bo nie dość że pisze głupoty to jeszcze nie na temat.

Po długim przestoju wróciłem jednak do projektu.
Zbudowałem przetwornicę od podstaw, na najprostszym możliwym schemacie dla TL494. Jako wtórniki użyłem BD139/140, jako wykonawcze IRFP064. Trafo pozostało to samo co przedtem. Dodatkowe modyfikacje które wprowadziłęm to dławik na wejściu, zrobiony z przewodów zasilających nawiniętych na rdzeń dławika zespolonego ATX. Nawijane równolegle oba na raz, 6 zwojów. Kolejna modyfikacja to duży kondensator LOW ESR zapięty tak blisko trafa jak się tylko dało. Po prostu od drugiej strony płytki przylutowany.
Przetwornica mi ruszyła i działa. Na uwagę zasługuje takt, że prąd spoczynkowy jest ok 80mA i jest bardzo cicha. Wcześniejsze wersje piszczały mi przy braku obciażenia.

Do wyjścia założony dławik pierścieniowy z ATX, 14zw. 1mm i żarówka 120V/150W. Prąd strony wtórnej około 1A. Przetwornica cicha. Nic nie piszczy a tranzystory praktycznie nie grzeją się. We wcześniejszych wersjach przy tym samym obciażeniu przetwornica niesamowicie piszczała. Uszy bolały. Przy obciązeniu grzały się też mosfety.

IRFP064n mają mniejszy spadek napięcia od IRFZ44 więc na pewno mniej ciepła będzie się w nich tracić. Podobnie na wtórnikach jest BD139/140 które też mają lepszą wydajność prądową niż BC547/557.

Jak na razie przetwornica działa bez żadnego prostownika. Do strony wtórnej zapięta jest żarówka 120V/150W przez dławik z ATX. Jedynie ten dławik się bardzo grzeje. Po chwili osiąga temperaturę na tyle wysoką, że nie da się go dotknąć. Przy obciążeniu 200W (dopięty rezystor do żarówki równolegle) z dławika zaczyna mi się kopcić. chociaż to dziwne bo ma 14zw drutem 1mm. Powinien to znieść. Przy 200W mosfety minimalnie zaczynają się grzać, transformator podobnie. (po pół godziny temperatury nie są wysokie, można swobodnie dotknąć).

Teraz zostało mi jezcze dolutowac mostek prostowniczy i kondensatory filtrujące. Z racji, że przetwornica dobrze oddaje moc dużo większą niż potrzebuję pasowąłoby zastosować jakieś lepsze diody prostownicze. Shottky z ATX się nie nadają bo mają zbyt małe napięcie przebicia. UF4007 są na 1A, a nie powinno się bezpośrednio łączyć półprzewodników rownolegle. Do kupienia mam tylko MBR10100 ale nie jestem pewien, czy będzie to dobry wybór.

Kiedy przetwornica będzie już uruchomiona w 100% i dobrze zniesie testy wrzucę ostateczny schemat, żeby był dla potomnych

Przy 90V na wyjściu diody powinny być na 200V, te na 100V mogą się uszkodzić. Dławik wyjściowy jest to dławik DC i nie można puszczać na niego prądu przemiennego bo się usmaży.

Więc to mój błąd, puściłem przemienny. Mam problem z dostaniem diod shottky na 200V. rzecz w tym, że ta przetwornica daje 2x45V i do tego dążę. Ma to być przetwornica symetryczna.

Z dostaniem MBR20200CT nie powinno być problemu, a co szkodzi dać diody szybkie To raptem 0.5V różnicy w napięciu przewodzenia.

Jak na razie uruchomiłem z UF4007 jako zasilacz symetryczny. Jako filtracja 2x 100uF/63V. na wyjściu bez obciążenia mam jakieś 120V (kurcze kondensatory na za niskie napięcie dałem)
po obciążeniu prądem około 1A (znamionowy diod) mam 110V i grzejące się diody. Jest więc ok,teraz tylko wywalić UF4007 i założyć lepsze.
W sklepie udało mi się kupić jedynie MBR10100, MBR 20200 nie mają. Musiałbym zamówić. Tak czy inaczej układ spełnia oczekiwania dużo ponad miarę, więc zakup większej ilości tych diod nie będzie złym pomysłem.