Sterowanie układem mocy 5MHz, uszkodzony generator

Witam, posiadam płytkę elektroniczną od urządzenia które generuje przebieg 5 MHz określonej mocy. Uszkodzeniu uległ generator częstotliwości, układ mocy przerysowałem i załączam foto.
Sam generator jest w formie kostki która została zalana żywicą. Zasilany jest z zewnętrznego zasilacza 12 V (masy układu mocy z masą generatora nie są połączone!). Z generatora wychodzą 2 wyjścia które wchodzą na część mocy.
Moje pytanie brzmi, jak powinien zachowywać się ten generator który uległ uszkodzeniu, jeżeli masy nie są połączone a zasilany jest tylko z 12 V to jak steruje tymi tranzystorami w układzie mocy.

Masy obu wyjść nie moga być połączone, a generator może mieć wyjście transformatorowe.

Posiadam jeszcze jeden taki generator (sprawny), niestety też zalany żywicą. Wyjścia transformatorowego raczej tam nie ma, mierzyłem opór. Sam generator ma tylko GND, +12 V, ENABLE, i 2 wyjścia które są podpięte w miejsca na rysunku. Po wpięciu tego generatora, powoduje on zwarcie w punktach 1 i 2 na rysunku.

Kolego masz rację, to "zwarcie" to cewka transformatora. Generator w miejscu 1 i 2 na rysunku nie robi zwarcia tylko to są cewki które podają odwrócone sygnały.

Mam pytanie czy ktoś z szanownych forumowiczów podpowie gdzie szukać schematu takiego generatora.

jdubowski napisał:

generator może mieć wyjście transformatorowe

Przy 5MHz? Wątpię.

lukaszBBIT napisał:

Po wpięciu tego generatora, powoduje on zwarcie w punktach 1 i 2 na rysunku

Numerów żadnych (1,2) na rysunku nie widać, ale rozumiem że "2 wyjścia" to 4 przewody.

Jesli wyjście nie jest transformatorowe to użyty może być układ zbliżony do tego co siedzi w środku IR2153 (zabacz datasheet).

Generator ma 4 wyjścia, wcześniej napisałem że 2 bo uznałem że piny są zdublowane.


Generator do układu mocy jest wpięty gdzie pokazują strzałki, tylko bez tych "zworek"



Sprawny generator bierze 150 mA przy zasilaniu 12 V

Czy ktoś podpowie jaki transformator zastosować żeby przeniósł takie pasmo i oscylogramy wyglądały podobnie?

Witam !

lukaszBBIT napisał:

Czy ktoś podpowie jaki transformator zastosować żeby przeniósł takie pasmo i oscylogramy wyglądały podobnie?

Spróbuj układ generatora kwarcowego ( scalonego lub tranzystorowego ) z jednostopniowym wzmacniaczem
tranzystorowym, na wyjściu wzmacniacza transformator toroidalny np. T37-6.

Nie wiem czy moc będzie wystarczająca i czy oscylogram będzie podobny.

Jeśli masz uszkodzony zalany żywicą układ to jeśli możesz rozbij go delikatnie młotkiem, imadłem, zobacz co jest w środku.

Czyli mógłbym wykonać generator 5 MHz (prostokąt), podać to na tranzystor (wzmacniacz) i sygnał wzmocniony na pierwotne transformatorka.

Nie jestem specem od elektroniki analogowej i mam pytanie, jak mógłby wyglądać schemat takiego wzmacniacza i jak nawinąć takie trafo.

Pozdrawiam

Transformatorki te sterują tranzystorami, schemat w pierwszym poście.

lukaszBBIT napisał:

Jakiej mocy są tranzystory PNP ?

Czy możesz uszkodzony układ rozwalić ?

Na tym układzie możesz się wzorować.

Jakie jest napięcie w.cz. ( 5MHz ) na działającym układzie ? ( ze samego generatora )

AD.1. Tranzystory PNP to SS8551
AD.2. Niestety nie
AD.3. Układ który jest narysowany został przerysowany z PCB całości
AD.4. Napięcie między cewkami generatora na pracującym układzie to ok. 8 V


Próbowałem wpiąć oscyloskop (sonda do 2 kV) na uzwojenie wtórne tego generatora połówki dolnej. Wywaliło bezpieczniki. Ale po włączeniu urządzenie działa. Mój błąd źle podpiąłem masę oscyloskopu.

lukaszBBIT napisał:

Nie jestem specem od elektroniki analogowej

A jaki jest w ogóle cel tego działania? Próba naprawy pojedynczego urządzenia?
Jeśli tak to odpuść sobie i zamów oryginalny generator. Próby nieudolnego naśladownictwa skończą się stratami w stopniu końcowym, a temat nie jest łatwy...

lukaszBBIT napisał:

Próbowałem wpiąć oscyloskop (sonda do 2 kV) na uzwojenie wtórne tego generatora połówki dolnej. Wywaliło bezpieczniki.

Pewnie odpuściłeś sobie analizę układu zasilania stopnia końcowego (brak izolacji od sieci?)...

Mi chodziło o zmierzenie napięcia w.cz. które wychodzi z uszkodzonej "kostki" ( na wyjściu transformatora ).

Nie mam możliwości zakupu nowego generatora. Muszę wykonać generator który będzie sterował narysowanym końcem mocy. Układ cały już przerysowałem i tak, biję się w pierś, brak izolacji od sieci.

Wiem że układem tym na pewno sterują transformatory w.cz. których oscylogramy na biegu jałowym wstawiłem kilka postów wyżej. Napięcie na pracującym generatorze z podłączonym końcem mocy wychodzi ok. 8 V



Tak wg. mnie to wygląda, tylko jak wykonać generator, myślałem o LTC1799 i do tego stopień mocy na tranzystorze + transformatorek.

Problemem jest właśnie ten stopień mocy i trafo nie bardzo wiem jaki to wykonać przy takiej częstotliwości.

Ktoś ma jakiś pomysł ?

W sieci można znaleźć projekty SSTC pracującej na 4MHz może niektóre rozwiązania ci pomogą - są tam drivery z transformatorami, tyle że pracujące w rezonansie.
Transformatory na taką częstotliwość nie są niczym niezwykłym, przynajmniej w sprzęcie radiowym, na rdzeń trzeba wybrać materiał który się nadaje do pracy z takimi częstotliwościami, ilość zwojów i indukcyjność takiego transformatora będą małe, dał bym ok 10uH (prąd magnesujący poniżej 100mA). Warto nawinąć tryfilarnie co da małe rozproszenie i poszerzy pasmo od góry.

Nota aplikacyjna o projektowaniu driverów do dużych mosfetów na kilkanaście MHz
https://archive.eetasia.com/www.eetasia.com/A...EP/2001SEP06_AMD_POW_AN3.PDF?SOURCES=DOWNLOAD
Będziesz miał łatwiej

Pewnie da sie też znaleźć gotowy driver, spodziewam sie że jakby miał przez transformator wysterować stopień wyjściowy straty mocy będą na tyle duże że będzie wymagał skutecznego odprowadzania kilku watów mocy (co najmniej obudowa z termopadem, ale to może być trudne, lepiej jakieś TO220).

"pędziłęm" kiedyś TC4420 w obudowie TO-220 do 5MHz nie jest to najlepsza konstrukcja bo płyną w nim prądy skrośne podczas przełączania (bez radiatora by się przegrzał nawet z odłączonym wyjściem) ale był na radiatorze więc nie przeszkadzało ile mocy traci.

Szybsze i pozbawione powyższej wady są drivery z serii UCC27xxx, można by z takiego drivera wysterować dwa małe MOSFETy w układzie push-pull i dopiero z tego transformator - chłodzenie drivera przestanie być problemem.

Trzeba by policzyć ile mocy potrzebują bramki twoich MOSFETów, jaki to typ, jaki ma ładunek bramki?

jarek_lnx napisał:

Warto nawinąć tryfilarnie co da małe rozproszenie i poszerzy pasmo od góry.

Do rozważenia kwestia izolacji, bo z tego co autor wątku pisze to stopień końcowy ma połączony galwanicznie z siecią, pisze też że masa generatora jest izolowana od masy stopnia końcowego.

Cytat:

Do rozważenia kwestia izolacji, bo z tego co autor wątku pisze to stopień końcowy ma połączony galwanicznie z siecią, pisze też że masa generatora jest izolowana od masy stopnia końcowego.

Słuszna uwaga, więc warto się rozejrzeć za drutem nawojowym w potrójnej izolacji, mają specyfikację do 6kV, powinno wystarczyć.

jarek_lnx napisał:

W sieci można znaleźć projekty SSTC pracującej na 4MHz może niektóre rozwiązania ci pomogą - są tam drivery z transformatorami, tyle że pracujące w rezonansie.

Właśnie w piątek zamówiłem drivery tyle że TC4423, TC4424 i TC4425, z tego co sprawdzałem są troszkę szybsze (może nie będą się tak grzać). Rdzenie i generator też w drodze. Poskładam wszystko do kupy i dam znać jak to wygląda.

Jeśli chodzi o tranzystory wyjściowe to są to IRFP440.

Pozdrawiam.


Poskładałem generator LTC1799 przebieg bardzo ładny, po podłączeniu TC4425 śmieci . Okazuje się że układ ten działa poprawnie do 1MHz. Przy wyższych częstotliwościach zachowuje się tak jakby się wyłączał (układ jest w obudowie SO-8) zapewnw działą zabezpieczenie termiczne. Mam pytanie czy wspomniany układ UCC27322 będzie pracował poprawnie przy tej częstotliwości ?


Po dokładnych pomiarach oscyloskopem wychodzi że generator LTC1799 nie daje rady wysterować TC4425, Na oscylatorze niepięcie spada do wraz ze wzrostem częstotliwości od 0,8 MHz wzwyż, Wychodzi na to że trzeba zrobić jakiś wzmacniacz pośredni.

Czy ktoś podpowie jak wykonać taki wzmacniacz przy takiej częstotliwości ?

lukaszBBIT napisał:

Właśnie w piątek zamówiłem drivery tyle że TC4423, TC4424 i TC4425, z tego co sprawdzałem są troszkę szybsze (może nie będą się tak grzać).

Będą się grzać od prądów skrośnych, tak samo jak TC4420, będą tak samo się grzać od prądu obciążenia. Czasy propagacji/narastania badano przy różnych pojemnościach obciążenia, trudniej porównywać.

lukaszBBIT napisał:

Jeśli chodzi o tranzystory wyjściowe to są to IRFP440.

A więc 63nC@10V co przy 5MHz da dla dwóch sztuk da 6,3W, policzone wg wartości maksymalnej więc w praktyce może być trochę mniej.
Gdybyś wprost z drivera przez transformator wysterował MOSFETy cała ta moc wydzieliła by się w driverach.
Wg dokumentacji TC4425 (tak samo jak TC4420) z powodu prądów skrośnych przy 5MHz pobierze 80mA i moc wynikającą z przepływu tego prądu trzeba doliczyć do strat (tego typu strat nie ma w UCC27xxx).

TC44xx mają sporą pojemność wejściową, co może stwarzać problemy, poza tym w układach impulsowych na 5MHz trzeba zwracać uwagę na wszelkie przewody, połączenia masy, bliskość kondensatorów odsprzęgających, prototypy buduję w technice "dead bug on ground plane".

lukaszBBIT napisał:

Mam pytanie czy wspomniany układ UCC27322 będzie pracował poprawnie przy tej częstotliwości ?

Jest szybszy i ma większą wydajność prądową, zauważ że katalogowe czasy narastania/propagcji mierzono przy 5,5x większym obciążeniu pojemnościowym niż dla TC4425

Cytat:

Czy ktoś podpowie jak wykonać taki wzmacniacz przy takiej częstotliwości ?

Szybką bramkę CMOS, z serii o dużej wydajności prądowej, np AC
74AC04 74AC14 itp
Jakim napięciem zasilasz LTC1799?

LTC zasilam 5V z LM7805 a tego z akumulatora.

Jeśli driver jest w obudowie SO-8 to raczej słabo widzę szanse wydzielenia kilku watów.

podłączyłem do generatora 74AC14

To sygnał z wyjścia 74AC14:



Po podpięciu drivera TC4422 TO220 ale bez podania zasilania na niego:



I po podaniu zasilania na TC4422:



Wszystkie pomiary wykonywane za 74AC14 a na wejściu TC4422.

Czy taki stan to wina prądów skrośnych ?
Dodam że do ok 2 MHz jakoś to jeszcze wygląda, powyżej tej częstotliwości sygnał na wejsciu jest strasznie zniekształcony, dlaczego?

Na wyjściu drivera rozumiem jest jeszcze większy śmietnik?

Oczywiście

Po użyciu wszystkich bramek w 74AC14, czyli dokładne sześciu jedna za drugą udało mi się uzyskać taki przebieg:



niebieski to wejście TC4422
żółty to wyjście pod obciążeniem 500R

Czy to że sygnał jest tak zniekształcony to wina prądów skrośnych ?

lukaszBBIT napisał:

Dodam że do ok 2 MHz jakoś to jeszcze wygląda, powyżej tej częstotliwości sygnał na wejsciu jest strasznie zniekształcony, dlaczego?

A to jest w zwarty sposób polutowane? Bo jeśli to jest jakaś pajęczyna na płytce stykowej to sprawa jest jasna...

lukaszBBIT napisał:

Czy taki stan to wina prądów skrośnych ?

Te prądy płyną z zasilania, w poprawnie wykonanym układzie nie wpływają na napięcia wejściowe/wyjściowe, chyba że ktoś spartaczy masę.

Cytat:

I po podaniu zasilania na TC4422:

To wygląda jak prawie nietłumione oscylacje 10MHz z nałożonym sygnałem prostokątnym, jak ustawisz częstotliwość taką, że któraś harmoniczna prostokąta, zbliża sie do częstotliwości rezonansowej obwodu LC to amplituda rośnie i sygnał wygląda gorzej.

Wspomniany obwód rezonansowy to pasożytnicze rektancje, po prostu wykonanie zbyt badziewne jak na takie częstotliwości.


Pokaż jak to jest wykonane fizycznie.

Polutowane jest na płytce stykowej + płytka pod generator. Generalnie to sa 3 elementy LTC1799 + 74AC14 + TC4422, wcześniej zasilanie na LM7805 z akumulatora. Raczej to nie wina lutowania. Proszę spojrzeć na przedostatni oscylogram, to jest przy f = 5MHz. Zastanawiam się czy jakbym dołożył jeszcze raz 74AC14 czt to coś da?

Nadmienię że dopiero jak połączyłem wszystkie bramki to udało mi się złapać jakiś sensowny oscylogram.

lukaszBBIT napisał:

Polutowane jest na płytce stykowej + płytka pod generator.

Pokaż.
Płytka stykowa czy uniwersalna? Do stykowej przecież nie lutujesz. Płytka stykowa to gwarancja porażki.

lukaszBBIT napisał:

Raczej to nie wina lutowania.

Nie lutowania, a długości połaczeń, kiepskiego odsprzęgania, braku niskoimpednacyjnej masy.

lukaszBBIT napisał:

Proszę spojrzeć na przedostatni oscylogram, to jest przy f = 5MHz. Zastanawiam się czy jakbym dołożył jeszcze raz 74AC14 czt to coś da?

Ile takich układów już uruchomiłeś? Bo ja się w taki rzeczy bawię od dekady i u mnie działają. Mówię z własnego doświadczenia że takie coś musi być porządnie zrobione, impedancje pasożytnicze w obwodzie zasilania i masy minimalizować za wszelka cenę, każdy 1mm ma znaczenie. W takich układach na dwóch końcach 5cm przewodu często nie zobaczysz tego samego sygnału, choć to tylko 5MHz (z harmonicznymi sięgającymi kilkudziesięciu).

Płytka już dość skatowana, cały dzień z tym walczę.



Troszkę poprawiłem połączenia i tak to wygląda wejście zółte, niebieskie wyjście tylko dlaczego wyjście tak zniekształcone skoro wejście jest w miarę ok ???