Spínání velkých indukčností

Hledám zkušenějšího technika ochotného poradit při konstrukci spínače (přepínače) pro střídavé připojování vzduchové cívky cca 0,1H / 5ohm na ss zdroj 50V s frekvencí 5-10Hz.

Zdravím, celkem se o nic nejedná, použil bych patřičně napěťově a proudově dimenzovaný mosfet např. řada IRF se správným buzením paralelně k zátěži rychlou diodu na stejný proud jako fet, paralelně k tranzistoru rc člen ca 33 ohm/ 1W a ca 4n7 kondenzátor. Je třeba použít prvky s minimální indukčností, ne drárový odpor a kondenzátor např. wima pro spínací použití. Pokud to není dostatečně jasné ptej se dál.

To co navrhuješ je téměř ideální řešení, ale popuze pro případ jednosměrného napájení cívky - vždy stejná polarita. Já, buhužel, potřebuji cívku budit obousměrně - obracet polaritu. To vylučuje použití nulové diody (proud teče jednou tam, podruhé zpátky). Dioda by musela být nahrazena třeba antipoaralelním zapojením tyristorů se správně časovaným spouštěním. A to je docela problém, proto se pídím po něčem jednodušším, existuje-li.

Potřebuješ plnej most. Každej ze 4 tranzistorů v mostu má vlastní diodu…

Vypadá to, vypadá, že se mostní konstrukci nevyhnu, i když jsem se o to snažil sebevíc. Při prvních pokusech právě s můstkovým zapojením jsem totiž odpálil 5 poměrně drahých MOSů a tak jsem tuto konstrukci zavrhl. Nejspíš jsem neměl zvolené optimální časování řídících pulsů, možná i napěťové úrovně. Nevím jak velká pauza by měla být mezi pulzy pro T1 a T3 a pulzy pro T2 a T4, určitě nesmí být nulová, nebo příliš malá, to pak některý z tranzistorů odejde.
Pokud bys měl nějakou radu týkající se právě problému řízení, budu ti vděčen.

Hlavně se ti nesmí překrývat horní a spodní budicí pulzy v polomostu. Dej tam deadtime aspoň 4 us ať se ti to stihne zavřít.
Použij tam nějaký 100V FETy, třeba IRF8010. Levný tranzistory a docela dost muziky, ale CHLADIT!

Typickej polomost Hi Lo side driver (IR2104) ma deadtime cca 500ns. Pouzijes dva. Jeden bude mit vstup normalni a druhej invertovanej, takze honit to budes jen jednou nohou cpu. Pokud pouzijes drivery bez deadtime, 1us bude urcite stacit ale doporucuju nejakou ochranou logiku proti “pokousani” tranzistoru. Ono to pak jde velice rychle. Taky bych dal pres civku nejakej varistor + RC na pozirani spicek.

Prosím Tě Radiusi, neměl bys nějaký odkaz na příklady popužití tohoto polomostu. Našel jsem jen datašít, ale vzhledem k mým nulovým zkušenostem s touto součástkou, bych se rád na něco podíval, než začnu s další destrukční sérií.
Díky

Tady se koukni.
tahmidmc.blogspot.cz/2013/01/usi … -with.html
Maji tam sice driver s rozdelenymi vstupy, ale to jen volba, co pouzijes za IC. Nebo zadej do googla Hi Lo SIDE DRIVER a pak uz jen studujes… Hodne se to pouziva v synchronnich step-down menicich taky.

Varistor je na plnej most mrhání penězma. Přepětí svedou diody ve FETech.
500 ns je na tyto aplikace příliš krátká doba.

Tak se mi pánové zdá, že použití IR2104 se 4 MOSFETY nebude zas až tak jednoduché, jak se na první pohled zdá. Něco málo informací jsem už získal a též se obávám, že pevně nastavené zpoždění 500ns je opravdu velmi malé. Sice nevím jak rychle umí (teoreticky) výkonový FET přerušit cca 10A proud do cívky 0,1-0,5H ) , ale zkušenosti z mého nedávného bádání mi našeptávají, že ani náhodou, nebo spíše ne 100%.
Nevíte jestli neexistuje driver u kterého by se zpoždění dalo nastavit? Přeci jenom by takový IO byl elegatnější než 4ks solo budičů.

Radiusi, právě jsem prolitl stránku ze Tvého odkazu a skoro bych řekl, že by to mohlo být to pravé ořechové. Předpokládám, že interval mezi pulzem HIN a LIN si volím sám a může být libovolně dlouhý. Teď jenom jestli bude driver u nás k sehnání za rozumný peníz.
Měl bych ješte jeden dotaz. V některých schematech jsem viděl paralelně k FETům připojené diody - snad jako náhrady, nebo posílení vnitřních diod- nevím. A tak se vás pánové ptám jsou ty vniřní diody dostatečné dimenzované pro odvedení energie z cívky anebo je nutné je posílit externí diodou?

Driverů jsou mraky a stojí pakatel. Paralelní diody někdy řeší ztrátu na těch co jsou v mosfetech. Ty jsou tam hlavně jako ochrana a v datasheetu se můžeš dočíst že jsou proudově méně dimenzované. Jde o poměr času kdy jsou tranzistory sepnuté k času kdy nejsou. Tvejch 50Hz není zajímavej kmitočet ale při 200KHz a deadtime 500ns je to slušněj podíl. 500ns je dost času, ale ! driver musí být správně proudově dimenzovanej aby byl schopen nabít a taky vybít gejty fetů. Ty mají nějakou kapacitu a je třeba je nabít na určitý napětí , který zaručí že fet dobře sepne. Q=C*U I=Q/T

Pánové, vyzkoušel jsem vaše rady s IR drivery - výsledek je katastofální. Všechny 3 pokusy s IR2110 skončily explozí IO různé intenzity po různé době provozu. Zpočátku vše funguje jak má, po chvíli přestane pracovat jeden kanál a pak dojde kvýbuchu IO. Příčinu jsem pochcopitelně zatím nezjistil a ani netuším co by mohlo být příčinou.
Nemáte někdo vlastní praktické zkušenosti s těmito obvody? Případně tušení proč dochází k tak drastické destrukci IO.
Díky

Přidávám schema zapojení .
IR2110xx.jpg

To co je za schema? Odkial to mas? Co ta D5 a D7 a co pripojenie VS medzi tranzistory. Zapoj to tak ako ma byt a nebude to horiet.

Hoří to i bez těchto diod, ty tam jsou jako čidla nulového proudu. A co ještě na schematu špatné. Akorát na schematu chybí spoj COM se záporným polem napájení. V reálu ovšem nechybí.

Epes: jestli dobře koukám, tak máš ten driver totálně blbě zapojenej.
Já ti přikládám schéma s IRS2001, ale je to defakto to samý. Vpravo se mi už za tlumivkama nechtělo dokreslovat ten zdroj, jak tam máš ty. Já jsem si to vytáhl ze svýho zapojení Bucku, ale je to použitý stejně.
driver.png

Bobe,
zapojený to mám dobře, akorát v obrázku byly dvě chybičky. Přikládám opravený obr.
IR2110.TIF (40.6 KB)

Epes: Hmm, teď to máš fakt dobře. Zkusil bych dát k C16 15V zenerku. Párkrát jsem se setkal s tím, že se mi kapacitou mezi D a G indukovalo napětí do budiče. Tímhle by neměly MOSfety trpět, to je bolístka hlavně IGBT tranzistorů.

Ještě mi trochu uniká smysl C1 a C2. Místo toho bych tam dal varistor nebo obousměrnej transil. Případně ještě dát diody paralelně k těm dvěma baterkám.

Budiče IR jsou docela super v tom že jsou levné, vcelku funkční, ale mají podstatnou nevýhodu, že hornímu driveru vadí velká strmost dU/dt. Což tady při vypnutí může klidně být. Zkusil bych zvětšit odpory go gatu.

C1 a C2 slouží k úpravě induktance na skoro odporovou zátěž. Ale záleží na frekvenci. Ten obousměrný transil ale není od věci, protože minimálně ořeže napěťové špičky. Možná je to mimo mísu, ale opravoval jsem nedávno opět zdroj do vinotéky (12V cca 5A) a tam jsou místo diod paralelně k R5 a R8 (do gate tranzistorů) elektrolytické kondenzátory 4,7uF. Zřejmě pro zrychlení předání nebo vybití náboje do gate tranzstorů. Používá se to u buzení tranzistorů přes trafo.Zkusil bych i vyhodit D5 a D7. Chápu, že jsou ochranné, ale většina zapojení je nepoužívá. Je na nich totiž nežádoucí úbytek napětí a tím i tepelná ztráta. A když už, tak D7 bych dal také do emitoru (source). Vytvoří malé záporné napětí pro bezpečné uzavření. Ale je to stále o Ton a Toff. Protože pak už “pálí” jen vysoké špičky na cívce, a to jak kladné, tak záporné. Ještě poznámka, zkus zdvojit nebo i ztrojit ty spínací tranzistory. Rozloží se pak zátěž na více prvků a nemusely by pak hořet ty tranzistory. Takto je to zapojeno u některých výkonových UPS.