Skocz do zawartości

[Teoria] Wysokopradowy stopien mocy.


Pomocna odpowiedź

Witam,chciałbym przedstawić wam jak prosto i w miarę tanio można wykonać klucz mocy do sterowania np silnikami w robocie.A wiec zaczęło się od tego ze musiałem sam zaprojektować sterownik PWM silnika 450W na 36V do rowera elektrycznego,przeszukałem prawie cale forum Elektroda i nie znalazłem nic ciekawego (tzn żeby nie było, znalazłem coś na scalonych driverach np TC429 ale co do nich ,po wstępnych testach miałem mieszane uczucia...),dostałem tez od znajomego 3 schematy takich driverkow opartych przeważnie na tranzystorach pnp i npn.Niestety żaden z tych sposobów sterowania nie zadziałał...Sterownik miał opierać się na tranzystorach typu MOS-FET,gdyż charakteryzuje je to ze wytrzymują bardzo duże prądy .Niestety przy częstotliwościach większych niż np 1KHz daje o sobie znać wewnętrzna pojemność bramki,tranzystor zaczyna się coraz bardziej grzać gdyż podczas ładowania bramki pracuje LINIOWO czyli od 0v do napięcia jego pełnego otwarcia.

Dlatego ta cecha MOSFETow nie pozwala na zwyczajne sterowania ich bezpośrednio z pinów procesora ,do tego celu trzeba użyć specjalnego drivera który podniesie napięcie sterujące do min. 15v jak i wydajność prądowa potrzebna do przeładowania pojemności bramki.Dlatego im wyższa częstotliwość sterowania tym większego prądu trzeba użyć do przeładowania tej pojemności, a im szybciej przeładowujemy bramkę tym mniejszy czas tranzystor pracuje liniowo a im mniejszy czas pracuje liniowo tym mniej ciepełka się wydziela : ) Koniec podstaw teraz schematy i opis...

"Przebieg" sterujący MOSFETem:

Schemat:

Jak widać jest to prosty układ na wzmacniaczu operacyjnym pracujący w trybie nieodwracającym,przebieg na wyjściu jest wzorcowy.

Dobór elementów:

-Tranzystor:

Zabierzmy się wiec za dobór elementu wykonawczego czyli tranzystora MOS-FET,tranzystor musi mieć jak najmniejsza rezystancje "rDS(ON)" ,oraz 2x większa wytrzymałość prądowa "Id", gdyż podawane w notach katalogowych dane są dla temperatury 25stopniC : D

Przykładowo "BUZ11-30A, 50V, 0.040Ohm, N-Channel Power MOSFET"

Dając jeden taki tranzystor przy 20A i 36V uzyskamy straty na poziomie

0,004*20=0,8

0,8*36=28,8W!

28,8/4=7,2W

Wartość jest mocno przybliżona i zależy od wielu czynników!

Łącząc tranzystory równolegle uzyskamy straty tyle razy mniejsze ile proporcjonalnie zastosowaliśmy elementów ; )

-Diody:

O diodach powiem tyle ze muszą być takiej macy jaka będziemy chcieli pobierać ze stopnia mocy,do tego muszą być szybkie (tak żeby nadarzały się przełączać-PWM...)

-Sterownik:

W sterowniku można użyć dowolny wzmacniacz operacyjny byle większej mocy ,myślę ze dobrze nadają się do tego wzmacniacze audio o napięciu pow. 15v i wydajności prądowej pow. 800mA...

Co do potencjometru tez byle jaki gdyż działa on w układzie dzielnika napięcia...

Uruchomienie:

Wystawiamy stan wysoki na wejście nieodwracające wzmacniacza i regulujemy potencjometrem wzmocnienie aż na wyjściu będzie ok. 15-16V.

Odemnie to narazie tyle ,proszę was o opinie ,i o poprawienie w niektórych kwestiach gdyż sam miałem pewne wątpliwości,co do sterownika to był przetestowany w praktyce na 4 tranzystorach MOSFET 0,001R Id ok 50A,obciążenie 20A- temperatura radiatora ok 30C po pól godzinie pracy.

Pozdrawiam Mictronic!

Link to post
Share on other sites

Napisz o MOSFETach z serii IRL - sterowanie napięciem 5v(najlepszy chyba IRL540N - 0,044R). Ten TDA2040 dobrze się sprawuje jako driver MOSFETów?

Link to post
Share on other sites

Nie chciałem się już zbytnio rozpisywać o tych mosfetach bo głównym tematem jest tutaj mój sterownik i problematyka związana ze sterowaniem tych tranzystorów...Co do TDA2040 to pamiętam ze tez ładnie chodziło ,ale ostateczne zastosowałem coś lepszego-OPA548 😃

Link to post
Share on other sites
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Właściwie miał być do konkursu,ale i tak nic nie wygram to chociaż chciałem podzielić się moim pomysłem/wiedzą...A jeśli tak bardzo chcesz żeby ktoś napisał o tych MOSFETach (IRL), to sam napisz.Bo ja na nich nic nie robiłem i nie będę klepać danych z data sheeta...

Komentarz dodany przez: treker:

Właściwie miał być do konkursu,ale i tak nic nie wygram to chociaż chciałem podzielić się moim pomysłem/wiedzą

Konkurs jeszcze trwa 🙂

_________________________________

Wiem ale:

UWAGA!!!

Jeśli łączna ilość artykułów będzie mniejsza niż 5, lub ich jakość nie będzie zadowalająca, to nagroda rzeczowa nie będzie przyznana!!

UWAGA!!!

Link to post
Share on other sites
Właściwie miał być do konkursu,ale i tak nic nie wygram to chociaż chciałem podzielić się moim pomysłem/wiedzą...A jeśli tak bardzo chcesz żeby ktoś napisał o tych MOSFETach (IRL), to sam napisz.Bo ja na nich nic nie robiłem i nie będę klepać danych z data sheeta...

Komentarz dodany przez: treker:

Właściwie miał być do konkursu,ale i tak nic nie wygram to chociaż chciałem podzielić się moim pomysłem/wiedzą

Konkurs jeszcze trwa 🙂

_________________________________

Wiem ale:

UWAGA!!!

Jeśli łączna ilość artykułów będzie mniejsza niż 5, lub ich jakość nie będzie zadowalająca, to nagroda rzeczowa nie będzie przyznana!!

UWAGA!!!

No to artów jak narazie jest z 9. 😃😃😃

Link to post
Share on other sites

Przykładowo "BUZ11-30A, 50V, 0.040Ohm, N-Channel Power MOSFET"

Dając jeden taki tranzystor przy 20A i 36V uzyskamy straty na poziomie

0,004*20=0,8

0,8*36=28,8W!

28,8/4=7,2W

Wartość jest mocno przybliżona i zależy od wielu czynników!

Post z 2008 roku i nikt nie zauważył, że, Kolega uzyskał wat w wyniku mnożenia wolt*wolt?

W rzeczywistości powinno być:

0,004 Ohm * 20A = 0,08V (10 razy mniejszy spadek napięcia na tranzystorze niż Kolega policzył)

No i dalej mnożymy napięcie razy PRĄD i wychodzi:

0,08V * 20A = 1,6W

Jest to ilość ciepła, którą tranzystor w obudowie TO220 oddaje bez radiatora.

Wcześniej ten post wyglądał jak przestroga przed stosowaniem mosfetów. Jak dobrze policzyć wygląda to nawet jak zachęta do ich stosowania...

jakby ktoś miał wątpliwości co do tranzystorów 4mOhm to:

link

w jednym z najpopularniejszych sklepow na 3 litery (nie wiem czy wolno tak reklamować) te tranzystory chodzą po 4 zł

Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.