Транзисторные ключи.

Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 26121
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Сообщение КРАМ »

Alexeyslav писал(а):Можно немного улучшить положение включив резистор в эмиттерную цепь уменьшив усиление каскада и уменьшив насыщение, а потом разбираться с полевиком.
Алексей, что Вас так заклинило на насыщении? Порядок времени рассасывания биполярного ключа в приведенной схеме совершенно иной.
Время разряда затвора определяется зарядом затвора и составляет примерно 180 нКл/10мА = 18 мкс. А рассасывание биполярного ключа будет в районе сотни НАНОсекунд в самом плохом случае. То есть разница более 2 порядков.
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

Я с этим уже сталкивался, там те же десятки микросекунд в таком включении. Способ ускорить такой каскад - убрать глубокое насыщение уменьшая шунтирующий резистор, введя ООС в виде резистора в эмиттерной цепи, или использовать диод шоттки ограничив напряжение на эмиттерном переходе, ускорить закрытие при помощи диода в базу транзистора, так чтобы при выключении ток базы протекал мимо резистора.

Мне как-то надо было переключать нагрузку с частотой 44кГц, вот точно таким же каскадом и у меня ничего не получилось - транзистор не успевал закрываться! По результатам симуляции получил задержку выключения порядка 40мкс...
Если подобрать резистор не приводящий к насыщению всё работает шустро но тогда работа каскада сильно зависит от коэффициента усиления транзистора и резистор надо подбирать по месту - решение так себе.
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 26121
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Сообщение КРАМ »

Не надо про "я сталкивался". Сначала разберитесь в физике того, с чем сталкиваетесь. Включите подобный биполярный транзисто с чисто активной нагрузкой и, изменяя ток базы, покажите изменение длительности фронта...
Друг Кота
Сообщения: 17196
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Сообщение rl55 »

А мне в свое время понравился ненасыщенный ключ с нелинейной обратной связью у Бирюкова http://dr-spear.com/page.php?id=113
V6 в формирователе. Поскольку насыщение отсутствует, то время переключения существенно уменьшается.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Родился
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 00:18:56

Сообщение ropshok »

rl55 писал(а):
ropshok писал(а):12В ~ 4A
Это как правильно понять?
Если имеется в виду ток нагрузки 4 А, то из ДШ он при 5 В управления не обеспечит ток 4 А, но и при большем открывающем напряжении RDS=2 Ω и 4 А дадут падение напряжения в открытом состоянии 8 В.
Слишком высоковольтный этот транзистор, поэтому и такие параметры.
Alexeyslav писал(а):Да, и судя по вопросу, земли источников 5В и 12В у вас не соединены? Их надо соединить, иначе дела не будет.
Да и сам транзистор, как было сказано выше, для данной ситуации не подходит - он высоковольтный и сопротивление канала в открытом состоянии у него слишком велико(особенности высоковольтных транзисторов). Тут любой биполярный транзистор будет гораздо лучше.
А так, вам надо что-то вроде IRF530 или даже из серии IRLML...
Попробовал соединить земли 5В и 12В теперт он закрыт нормально. Собсно если подать те же 12В на G то он выдает то что мне надо. Тоесть можно тогда поставить биполярный транзистор на G и +12B, и открывать сие дело через AVR, как я понял так будет работать? Забавно, что в магазине я четко сказал что управлять буду через 5В, Мне дали этот транзистор, я еще заметил что 600В мне слишком много будет, так они говорят что все хорошо будет.

4A это максимальная нагрузка. В кач. нагрузки обычная LED лента. Позже думаю запитать AVR через этот же трансформатор 220В ~ 12В через стабилизатор до 5В. Но кажется мне что это дело дико греться будет. Хотя смотрю на тот же китайский девайс, на входе 32В на выходе 8В - 12В ни одного трансформатора и ничего не греется (по крайне мере с легкой нагрузкой).

Собсно хочу пока добить этот транзистор, имхо магазин далековато, да и для понятия как это работает полезно будет.
Возвращаясь опять таки к вопросу, если я открою биполярный транзистор через 5В, который +12В подаст на G Мосфета, должно же работать? Или вообще биполярный купить для коммутации, но мне говорили что для таких токов нужен полевик..
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

конечно полевик лучше подойдёт для таких токов, но не всякий.
Тут смысл такой: Чем выше допустимое напряжение полевика тем выше его сопротивление в открытом состоянии.
И чем выше напряжение(вплоть до напряжения пробоя) на затворе тем меньше сопротивление канала, причём существует минимальное напряжение при котором полевик вообще начинает открываться - для такого как у тебя оно может находится в пределах от 3-х вольт, для серии IRLML - от 1.25В.
В даташите кстати есть график зависимости сопротивления канала от напряжения на затворе, можешь посмотреть.

В китайские RGB-контроллеры ставят транзисторы вроде irlml6244 у которого при VGS = 2.5V сопротивление открытого канала составляет 0.027 Ом и корпус вроде SOT-23 позволяет коммутировать токи в 4А.

А тот транзистор что тебе дали будет хорошо работать до токов меньше 1А ибо дальше биполярный транзистор будет выгодней по потерям.
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 26121
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Сообщение КРАМ »

rl55 писал(а):Поскольку насыщение отсутствует, то время переключения существенно уменьшается.
Нет возражений.
Только к теме не имеет отношения. Во первых, коэффициент насыщения влияет не столько на фронт, сколько на ЗАДЕРЖКУ.
А для определения динамических потерь и перегрева МОСФЕТА важен именно ФРОНТ переключения управляющего сигнала.
И тут важно понимать где причина, а где следствие. Увеличение коэффициента насыщения однотактного драйвера затвора путем увеличения сопротивления в его коллекторе, увеличивает фронт переключения совсем не из-за коэффициента насыщения, а из-за высокого выходного сопротивления в выключенном состоянии.
Друг Кота
Сообщения: 17196
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2013 21:59:40

Сообщение rl55 »

КРАМ писал(а):Только к теме не имеет отношения
Тоже нет возражений.
Но к общей теме вполне подходит и, подозреваю, многие и не знают о таком способе. Потому и упомянул - может и пригодится кому.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 12364
Зарегистрирован: Пт дек 17, 2010 15:07:50
Откуда: Крымский Федеральный Округ

Сообщение просто КОТ »

Такой вопрос, други... Есть МДП транзисторы со встроенным и индуцированным каналами. Одни из них, как я понял, "нормально закрыты", другие "нормально открыты". У них есть различие в обозначениях по ЕСКД. Но частенько мне попадается и та, и та картинки. Собственно вопрос. Механизм их работы я понимаю. Но верно ли моё суждение, что используется по большей части вариант с индуцированным каналом? Что второй тип используется редко, и частенько встретив его обозначение на схеме мы можем считать это просто ошибкой по невнимательности? Верно же, что эти транзисторы не могут быть просто так заменены друг на друга?

Ну и в довершение... Можете ли вы вспомнить пару известных примеров транзисторов со встроенным каналом? Некоторые классические примеры их использование?
Изображение
И ты врёшь!!! © Vladisman
Изображение
Контактная информация:
Родился
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 00:18:56

Сообщение ropshok »

Alexeyslav писал(а):конечно полевик лучше подойдёт для таких токов, но не всякий.
Тут смысл такой: Чем выше допустимое напряжение полевика тем выше его сопротивление в открытом состоянии.
И чем выше напряжение(вплоть до напряжения пробоя) на затворе тем меньше сопротивление канала, причём существует минимальное напряжение при котором полевик вообще начинает открываться - для такого как у тебя оно может находится в пределах от 3-х вольт, для серии IRLML - от 1.25В.
В даташите кстати есть график зависимости сопротивления канала от напряжения на затворе, можешь посмотреть.

В китайские RGB-контроллеры ставят транзисторы вроде irlml6244 у которого при VGS = 2.5V сопротивление открытого канала составляет 0.027 Ом и корпус вроде SOT-23 позволяет коммутировать токи в 4А.

А тот транзистор что тебе дали будет хорошо работать до токов меньше 1А ибо дальше биполярный транзистор будет выгодней по потерям.
Да посмотрел, как я понял все irlml заточены под 3-5В?
Попробовал кст схему вот эту:
Изображение
Работает отлично (по крайне мере на глаз).
Встал на лапы
Аватара пользователя
Сообщения: 109
Зарегистрирован: Вс ноя 15, 2009 01:21:43
Откуда: КИЕВ

Сообщение shvudkiy »

Alexeyslav , КРАМ Что-то вы меня запутали товарищи с этим насыщение и фронтами... то что мне лучше вовсе исключить сопротивление колектор-затвор?? и поставить какое-то сопротивление в цепь эмитер - земля? или не трогать данную схему приведенную више, а только еще поиграться с номиналами сопротивлений?
Частоту померять нечем, прошивку писал не я а друг, в среде ардуино ИДЕ, говорит что как буд-тобы теоретически выставил макс. частоту что можно для атмеги 328 при кварце 16МГц , порядка 62 КГц, но это не точно а так в теории.. обещал пересчитать чистоту скажет..

То для данной схемы с какой частотой лучше всего работать десятками кГц или так как говорил Alexeyslav 200-500Гц?
Национальный технический университет Украины "КПИ" =>Факультет електроенерготехникы и автоматики => кафедра автоматизации энергосистем-АЕ=>ЭК-81
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

На низкой частоте всегда работать предпочтительней, если условия позволяют. На 200Гц можно будет заметить мерцание светодиодов, получить стробоскопический эффект. Но если работает и всё устраивает(нагрев транзистора на полной нагрузке) то можно ничего не менять. Правда в таком случае потенциал транзистора раскрыт не полностью - с таким драйвером на затворе будет максимум 4.3В - это не самое лучшее раскрытие полевика, а попадётся экземпляр с повышенным порогом открытия и вовсе будет открыт лишь на половину.
Контактная информация:
Встал на лапы
Аватара пользователя
Сообщения: 109
Зарегистрирован: Вс ноя 15, 2009 01:21:43
Откуда: КИЕВ

Сообщение shvudkiy »

Alexeyslav писал(а):На низкой частоте всегда работать предпочтительней, если условия позволяют. На 200Гц можно будет заметить мерцание светодиодов, получить стробоскопический эффект. Но если работает и всё устраивает(нагрев транзистора на полной нагрузке) то можно ничего не менять. Правда в таком случае потенциал транзистора раскрыт не полностью - с таким драйвером на затворе будет максимум 4.3В - это не самое лучшее раскрытие полевика, а попадётся экземпляр с повышенным порогом открытия и вовсе будет открыт лишь на половину.

ну я замерял мульметром то когда полевик закрыт на затворе 13,6В.. когда открыт 1,2-1,4В ...
Национальный технический университет Украины "КПИ" =>Факультет електроенерготехникы и автоматики => кафедра автоматизации энергосистем-АЕ=>ЭК-81
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 26121
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Сообщение КРАМ »

Alexeyslav писал(а):с таким драйвером на затворе будет максимум 4.3В
С чего бы?
Открытый ключ драйвера садит затвор на общий и гарантированно открывает выходной P-канальный МОСФЕТ.
Естественно, если все таки его исток сидит на питании, а не на нагрузке (как нарисовано на последнем варианте схемы).
Проблема только в процессе ЗАПИРАНИЯ выходного ключа, где заряд затвора стекает через достаточно высокоомный резистор между затвором и истоком этого ключа. Примерный ток разряда 8...12 мА. Можно посчитать время запирания из полного заряда затвора по даташиту. При частотах переключения в районе единиц килогерц это не принципиально для динамических потерь по сравнению со статическими.
Родился
Сообщения: 12
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 21:16:50

Сообщение hypnotode »

Надо управлять нагрузкой в 180В 200мА с авр меги. В интернете нашел сию схему, не заработала
Проверка транзюков показала:
1) mpsa42 при напряжении на базе 5В имеет сопротивление К-Э примерно 180-200ом
2) mpsa92 был заменен на kse350 и имеет бесконечное сопротивление, что бы я на базу ни подавал
3) при подаче на мпса42 5 вольт с мк напряжение на ножке просаживается до 1.3В
вопросы такие:
0) В чем может быть проблема?
1) Имеет смысл заменять ксе350? может быть он сгорел?
2) в общем случае применять такой каскад для коммутации подобных нагрузок оптимально или тут лучше использовать мосфет?

Аз буду всенепременнейше благодарен услышать советы благолепныя умудренных опытом котов
:)



Сюда перенес.
aen
Вложения
Безымянный.png
(33.76 КБ) 596 скачиваний
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20183
Зарегистрирован: Пт фев 04, 2011 17:57:51
Откуда: Рыбинск

Сообщение Martin76 »

hypnotode писал(а):mpsa42 при напряжении на базе 5В имеет сопротивление К-Э примерно 180-200ом
Они вообще то током управляются и у исправного транзистора более примерно одного вольта б-э быть не может. Схема работоспособна, но требует расчета номиналов резисторов для 200мА, 1М будет явно много. KSE350 лучше оставить. Кстати, подобные схемы использовались в телевизорах для подачи питания на строчную развертку. Напряжения там сопоставимы, а токи больше.
Родился
Сообщения: 12
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 21:16:50

Сообщение hypnotode »

Поправка. ток порядка 2.5 мА
А как рассчитывать, по закону Ома?
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20183
Зарегистрирован: Пт фев 04, 2011 17:57:51
Откуда: Рыбинск

Сообщение Martin76 »

hypnotode писал(а): ток порядка 2.5 мА
Тогда должно работать с такими номиналами и с MPSA42+92. Резистор между эмиттером и базой(R9) пнп транзистора только лучше поболее сделать, килоом 20-50 хотя бы. С правильностью включения транзисторов все в порядке? У MPSA средний вывод - база, у KSE/MJE340/350 - коллектор.
Родился
Сообщения: 12
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 21:16:50

Сообщение hypnotode »

да, с правильностью все верно
увеличить попробовал, все равно kse не открывается. видимо сжег
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20183
Зарегистрирован: Пт фев 04, 2011 17:57:51
Откуда: Рыбинск

Сообщение Martin76 »

hypnotode писал(а): kse не открывается. видимо сжег
Ну это легко мультиметром определяется.
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»