Мелкие вопросы по теории

jast321

[uquote="Олегыч1",url="/forum/viewtopic.php?p=3633595#p3633595"]

Алгоритм такой. Делитель R1R2 заменяется эквивалентным генератором с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 167 Ом. Почему так, надеюсь, объяснять не нужно.

Я так и не понял, откуда 167 Ом получилось?

[/uquote]
Найдите информацию об эквивалентном генераторе и все станет ясно.

Добавлено after 17 minutes 31 second:
[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3633636#p3633636"][uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633561#p3633561"]]Что значит "мало, много"? 60 кГц - это частота переключения, как она связана с зарядом? Да никак она не связана. На самом деле ток затвора будет импульсным вплоть до нескольких ампер - сколько драйвер позволит, или тот же затворный резистор, если его номинал будет заметный. Поэтому затвор зарядится быстро, не за 16 мкс, и даже не за 8. Ток, который вы прикинули - это средний ток, потребляемый от источника питания драйвера (без учёта потребления самим драйвером). Сам же драйвер в моменты переключения питается не столько от источника питания, сколько от своего блокировочного конденсатора.[/uquote]
Так это я же вроде прикинул средний ток за период, который потечет через цепь затвора.

А какой еще надо?
Понятно, что в момент открытия драйвера ( например подтяжка к плюсу ) ток достигнет максимум, что позвольт транзистор драйвера. Далее он уменьшается по экспоненте.
За 5 тао цепь зарчдиться полностью.
В начальное время ток достигал несполько ампер. Но ведь это мгновенное значение тока! Разве оно нам надо ?
Ну может только для расчета мгновенной мощности

Реклама

HochReiter

Максимальный ток затвора - dU = idt/C - скорость открывания/закрывания транзистора. Во время переключения транзистор потребляет большую мощность, ради её уменьшения и надо заботиться о мгновенном, а не о среднем токе затвора.

Реклама

jast321

Пока что отброшу конденсатор.

Допустим транзистор подключеник 10Вольтам. Эмитер на земле.
И два случая. Ток прямоугольными импульсами. Период 1 секунда
Во втором случае нужно было дорисовать линию, т.к. ток постоянный 0.4А.
В обоих же ситгуациях будет выделяться одинаковая мощность ?

mickbell

Чего-то я не понял. Мы сейчас разбираем драйвер мосфета или что-то ещё? Похоже, с мосфета съехали. Ладно, смотрим. Почему ток коллектора в импульсе - именно 1 А?
О мощности. Она бывает средняя, бывает пиковая. Та и другая могут иметь значение для перегрева транзистора, особенно при длительных периодах - вроде указанного. В данном случае, хотя средняя мощность получается одинаковая, в первом пиковый перегрев транзистора будет больше, следовательно, больше и вероятность сдохнуть от перегрева.

Реклама

jast321

Да. Давайте пока что мы отойдем от драйвера. Рассматриваем более простой случай чтобы разобраться в мощности. Именно поэтому предположим, что ток проходит в импульсе по 1 А.
Не понимаю, в обоих случаях средняя мощность одинакова при работе. Но в первом пиковая больше.
Но так вобщем виде температура транзистора будет одинаковой.
Больше вероятности ,что его пробьет только из за того, что в первом случае тепло от кристалика может просто не успеть перейти на корпус транзистора ?

Реклама

mickbell

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633770#p3633770"]Не понимаю, в обоих случаях средняя мощность одинакова при работе. Но в первом пиковая больше.[/uquote]Чего не понимаете???

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633770#p3633770"]Но так вобщем виде температура транзистора будет одинаковой.[/uquote]Да с чего бы вдруг одинаковая? Во время импульса мощность электрическая преобразуется в тепловую, то есть в нагрев, во времена паузы транзистор остывает и температура его падает. Самая большая температура будет, понятно, в момент прекращения импульса. В случае постоянного нагрева пульсаций температуры нет.
[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633770#p3633770"]Больше вероятности ,что его пробьет только из за того, что в первом случае тепло от кристалика может просто не успеть перейти на корпус транзистора ?[/uquote]Нет, тут речь пойдёт наверняка не о пробое. А именно о перегорании. Причину вы определили правильно: тепло просто не успевает уйти на теплоотвод, это приводит к локальному перегреву (повышению температуры) и выходу транзистора из строя.

Реклама

jast321

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3633776#p3633776"][uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633770#p3633770"]Не понимаю, в обоих случаях средняя мощность одинакова при работе. Но в первом пиковая больше.[/uquote]Чего не понимаете???

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633770#p3633770"]Но так вобщем виде температура транзистора будет одинаковой.[/uquote]Да с чего бы вдруг одинаковая? Во время импульса мощность электрическая преобразуется в тепловую, то есть в нагрев, во времена паузы транзистор остывает и температура его падает. Самая большая температура будет, понятно, в момент прекращения импульса. В случае постоянного нагрева пульсаций температуры нет.[/uquote]
Разве не одинаковая? Те два случая. Пусть транзисторы работают ровно по одной минуте и на каждом транзисторе будет установлен термометр. Включаем одновременно. Термометры будут показывать разве, не одинаковую температуру ? Понятно, что в первом случае будут скачки и спады температуры, но если это усреднить, то они будут одинаковы

HochReiter

Отойдём от драйвера куда? На картинке транзистор, напряжение на нём неизменно и равно 10 В. Мощность пропорциональна среднему значению тока, всё правильно. Вернёмся к драйверу, приделаем транзистору нагрузку 10 Ом. Транзистор в ключевом режиме, напряжение на нём то +10 В, то 0, зато ток то 0, то 1 А, мощность равна нулю. (строго говоря, не совсем нулю, но сопротивление открытого канала во-первых, мало, во-вторых, от наших усилий не зависит, поэтому говорить о нём не будем) Заметной мощность будет во время переключения, достигая максимума, когда на полуоткрытом транзисторе остаётся половина питания. 5х0.5=2.5 Вт, четверть от коммутируемой мощности нагрузки 10х1=10 Вт. Чем быстрее пройдёт переключение, тем меньше нагреется транзистор. Сколько лишних милливатт останется при этом на драйвере - ерунда по сравнению с этим.

mickbell

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633803#p3633803"]Понятно, что в первом случае будут скачки и спады температуры, но если это усреднить, то они будут одинаковы

[/uquote]Что значит "если"? Кто позволило усреднять температуру? Нас интересует не среднее, а именно максимальное её значение.

rl55

jast321, а что за эквивалентное значение ты привел на нижнем графике?

Под среднее значение численно не подходит при такой скважности. Под действующее тоже...

Применительно к мощности надо действующими токами оперировать.

Но я понял, куда ты клонишь. Этот вопрос меня тоже интересует.
Вот в одном учебнике читал, что даже в УНЧ на низших частотах надо ориентироваться уже не на среднюю мощность на кристалле выходных транзисторов, а учитывать уже мгновенную мощность по хитрым там формулам с интегралами, учитывающих тепловую постоянную времени кристаллов.
Тут более-менее понятно.

А вот как быть, скажем, на примере коротких импульсов? Ясно, что за кототкий импульс транзистор может выдержать бОльшую мощность, чем в непрерывном режиме. Но на сколько бОльшую? И как её посчитать теоретически? Пока ответа не нашел...
Разве что, на ДШ ориентироваться - там для некоторых значений в импульсе даются справочные данные.

Пока что вычитал, что там, в кристалле, очень непростые процессы происходят в экстра случаях. И прямо в лоб не получится...
Наиболее интересный и загадочный пример - вторичный пробой, который при высоких напряжениях на коллекторе наступает при меньших коллекторных токах и мощностях на коллекторе, чем при низких напряжениях. Это характерно для высоковольтных транзисторов и в данном случае привожу как пример.

jast321

mickbell, термометры теоретически покажут одинаково?

Добавлено after 1 minute 16 seconds:
rl55, нижний график нужно было изобразить постоянный ток равный 0.4 А. При все том же напряжении 10 вольт.

rl55

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633853#p3633853"]rl55, нижний график нужно было изобразить постоянный ток равный 0.4 А. При все том же напряжении 10 вольт.[/uquote]
q=5. Средний ток 0.2А (в q раз меньше ипульсного). Действующий - в корень кв. из q... Средняя мощность - в q раз меньше импульсной, если не учитывать переходные процессы при переключении (мгновенное переключение).

jast321

rl55, из вашей формулы получается, тоже самое, что вычеслить среднеквадратичное. Равное 0.447А
В данном случае случайно не из среднего тока нужно вычислять? О чем писали выше. Это же не резистор.
Тогда во втором случае мощность будет меньше. Ток равен 0.4А
Путаница какая то .

rl55

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633879#p3633879"]rl55, из вашей формулы получается, тоже самое, что вычеслить среднеквадратичное. Равное 0.447А[/uquote]
Ну, правильно. Я его не вычислял, когда вопрос задавал - просто смутила круглая цифра у тебя. Потому и не понял, о каком значении ты говоришь...
Ты действующее значение имел ввиду? И как ты его вычислял? Потому как, предыдущие посты у тебя были про среднее значение, ну я по инерции и подумал, что ты это значение имеешь ввиду, но почему-то удвоенное (ошибка, подумал...).

mickbell

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633853#p3633853"]mickbell, термометры теоретически покажут одинаково?[/uquote]Термометры, возможно, покажут одинаково, это зависит от их динамических свойств. В термодатчиках иногда нормируется время установления показаний, тепловая постоянная времени или ещё какие-то характеристики, бывают датчики довольно быстрые. Так что - не факт. Но дело вовсе не в показометре. Наверно, юзеру интересно не значение какой-то абстрактной средней температуры (по больнице, ага), а надёжность работы.

jast321

mickbell, ну да. Я это и имел ввиду. Если взять быстрые термометры, то один термометр будет показывать "ровно" гапример 50°С, а другой (который стоит на транзисторе работающем в импульсном режиме) скорее всего будет подскакивать за 50 и успевать охлаждаться ниже 50.

Добавлено after 11 minutes 46 seconds:
[uquote="rl55",url="/forum/viewtopic.php?p=3633927#p3633927"][uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633879#p3633879"]rl55, из вашей формулы получается, тоже самое, что вычеслить среднеквадратичное. Равное 0.447А[/uquote]
Ну, правильно. Я его не вычислял, когда вопрос задавал - просто смутила круглая цифра у тебя. Потому и не понял, о каком значении ты говоришь...
Ты действующее значение имел ввиду? И как ты его вычислял? Потому как, предыдущие посты у тебя были про среднее значение, ну я по инерции и подумал, что ты это значение имеешь ввиду, но почему-то удвоенное (ошибка, подумал...).[/uquote]
Я мощность расчитывал именно по среднему значению тока. По этому в обоих случаях получилась средняя мощность 4 Вт.
Если считать как говорите вы, то во втором случае средняя мощность будет около 4,5 Вт. Но как так?, посмотрите . Напряжение на колекторе +10вольт. Как то не сходиться.
Как правильно в данном случае? В постах выше написано, что по среднему току.
И я так же считал мощность по среднему значению (так же как у обычного диода).
Надо бы усвоить этот момент.

Добавлено after 39 minutes 33 seconds:
На верхнем рисунке опечатка по шкале времени. Где 0,2с должно быть написано 0,4. Но сути это не меняет.

Добавлено after 10 minutes 59 seconds:
Вот поправил.

rl55

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633952#p3633952"]Я мощность расчитывал именно по среднему значению тока. По этому в обоих случаях получилась средняя мощность 4 Вт.
Если считать как говорите вы, то во втором случае средняя мощность будет около 4,5 Вт.

Как правильно в данном случае? В постах выше написано, что по среднему току.
И я так же считал мощность по среднему значению (так же как у обычного диода).
Надо бы усвоить этот момент.[/uquote]
Через средний ток мощность не считается - только через действующий: P=(I^2)*R.
Только у тебя здесь путаница про 4 Вт... Это бы относилось к резистивной нагрузке, питаемой указанными тобой токами и напряжением. Ты же про транзистор речь вел и мощность на нем считается совсем по другому - во включенном состоянии на нем не 10 В, а десятые доли вольта...

А если хочешь понять, как для нагрузки считается без всяких премудростей, то вот такой простой пример - нагрузка 1 Ом питается постоянкой 1 А, мощность в нагрузке 1 Вт получается.
Переходим на питание меандром (q=2) с амплитудой 1 А. В данном случае сразу же можно сказать, что мощность на нагрузке уменьшилась ровно 2 раза и стала 0,5 Вт. Тогда из приведенной выше формулы действующий ток уменьшится в корень из 2-х раз (именно действующий ток связан с мощностью) и будет равен 0,707 А. А вот средний ток уменьшится в 2 раза и станет равным 0,5 А.

Можешь порассуждать для других скважностей (10, например) для понимания этого момента.

Добавлено after 5 minutes 52 seconds:
Ну, на исправленном рисунке у тебя 0,4 А будет средний ток. Действующий будет равен 0,63 А.

jast321

А например мощность рассеиваемая на диоде. При изменении тока на нем напряжение не изменяется. И будет вычисляться те же 0.7в * средний ток.

rl55

Да. Тут такое рассуждение. Мощность во время импульса равна 0,7 В умножить на амплитуду тока импульса. Потом через скважность находим среднюю мощность. А вот тут ток деленный на скважность и будет средним током.
Если, конечно, мы прямоугольные импульсы тока рассматриваем.

jast321

[uquote="rl55",url="/forum/viewtopic.php?p=3633992#p3633992"][uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3633952#p3633952"].

Добавлено after 5 minutes 52 seconds:
Ну, на исправленном рисунке у тебя 0,4 А будет средний ток. Действующий будет равен 0,63 А.[/uquote]
Выходит, что на таком рисунке (верхний график) транзистор будет нагреваться
10* 0.63=6,3 Вт
На нижнем графике 4Вт.
Напомню, на коллекторе 10 Вольт.