Witam
Dostałem na uczelni zadanie polegające na zbudowaniu nowej końcówki mocy do sterownika silników bezszczotkowych. Poprzednia miała drobne wady konstrukcyjne i ulegała regularnym uszkodzeniom.
Tranzystory IRFZ44NSPBF zostały mi narzucone- jest ich wiele na katedrze i chcą je wykorzystać. Ich parametry są wystarczające.
Problem mam z dopasowaniem drivera do nich. Znalazłem taki TC427CPA.
Końcówka jest sterowana za pomocą 6 sygnałów PWM, które są zsynchronizowane. Maksymalna częstotliwość to 1kHz, a zasilany będzie z 12V.

Mój schemat dla jednej fazy wygląda tak. Dla pozostałych 2 jest identyczny.


Nurtuje mnie pytanie, jak i czy w ogóle ten driver jest w stanie otworzyć górny tranzystor? Bo napięcie na nim musi być podane względem drenu dolnego.
Czy ten układ ma prawo zadziałać? Czy ktoś z Was stosował już takie drivery i jest mi w stanie pomóc?
Z góry dziękuję za wszelką pomoc i sugestie.

PS
Nie wiem czy temat jest w dobrym dziale Jeżeli nadaje się do innego, to niech jakaś dobra dusza go przeniesie.

Jeśli to ma być 100% niezawodne to omijałbym układy bootstrapu i temu podobne na rzecz klasycznego drivera z dodatkowym zasilaniem dla części high-side. Fakt faktem 1kHz to żadna częstotliwość ale z samej zasady, tym bardziej że mała przetworniczka na 12V to nie problem.
I na pewno nie chodzi mi tutaj o to, że układy z bootstrapem są bee i ogólnie nie powinno się ich produkować jak to niektórzy mogą odebrać, tylko o fakt, że układ z dodatkowym zasilaniem na 99% ruszy od kopa. Natomiast bootstrap na 99% nie obejdzie się bez serii pomiarów oscyloskopem i zapewne poprawiania płytki.
Zresztą warto poprzeglądać wątki na diysmps jakie ludzie mieli problemy przy przetwornicach i tych układach. A ja się do tego dopisuje z własnymi przeżyciami kiedy to już kilkukrotnie IR2110 mi odparował, szczególnie przy przetwornicach sieciowych.

_________________
sig off ;(

Dzięki za odzew.
Poprzedni model końcówki chodził na driverze IR2101PBF. I w necie wyczytałem, że on się nie nadaje do stosowania z współczynnikiem wypełnienia większym niż 90-95%, bo pompa nie wyrabia z dostarczaniem ładunku i nie otwiera tranzystora do końca. I właśnie dlatego szukam innego drivera, żeby uniknąć tego problemu.




Możesz mi podać jakiś przykład takiego rozwiązania? Bo nie mam pojęcia pod jakim hasłem szukać w google

Cześć,
Musisz użyć oddzielnych driverów oraz izolowanych napięć.
Tutaj przykład drivera


Tutaj informacje nt. driverów
http://www.ixys.com/documents/appnotes/ixan0009.pdf

Pozdrawiam
KoreX

Całkiem ciekawy schemat jak i link z wytłumaczeniem. Mam jednak pytanie co do niego, które być może wynika z tego, iż nie przeczytałem całego artykułu z linku. Nadrobię to w najbliższym czasie

W miejsce driverów ze schematu, mogę zastosować dowolne drivery? Oczywiście mówiąc dowolne, mam na myśli takie, które są w stanie go otworzyć. Czy jest możliwe, zastosowanie dwóch driverów 3-kanałowych do sterowania tranzystorami? Jeden driver dla 3 tranzystorów górnych, a drugi dla dolnych. Wydaje mi się, że jest to możliwe w tym układzie, ale wolę się upewnić.

Tak jest to możliwe (jedyne ograniczenie to musisz stosować oddzielny driver - z izolowanym napięciem zasilania gdy source tranzystorów sterowanych z nich jest na innym potencjale)
Więc jeśli mówisz że to 3 górne tranzystory ( rozumiem że source połączone w 1pkt) to możesz zastosować do nich jeden driver z 3ma kanałami.
Czyli schemat jest tylko poglądowy pokazujący "zasadę" - optocoupler -> driver z izolowanym zasilaniem -> tranzystor
Więc elementy dobierasz jakie Ci pasuje

Pozdrawiam
KoreX

Zacząłem poszukiwanie elementów i napotkałem tradycyjnie na trudności. Nie wiem jakie przetwornice dobrać. Zakładam tymczasowo, że będę korzystał z takich tranzystorów:
http://www.tme.eu/pl/details/irfz44nspb ... rectifier/
i z takich driverów:
http://www.tme.eu/pl/details/irfz44nspb ... rectifier/
Model drivera może się zmienić, ale chodzi mi o zasadę jego zasilania.
Jak dobrać prąd jaki potrzebuję do przełączenia tranzystora? Częstotliwość 1kHz nie jest jakaś ogromna, więc nie spodziewam się dużych prądów, większych niż 1A, ale chciałbym to jakoś obliczyć, przynajmniej z grubsza.
Jak dobrać napięcie zasilania, wraz z częścią ujemną? Podany przeze mnie driver może pracować z napięciem 4.5...18V. Jeżeli podam mu napięcia -5V i 12V, to powinien działać, czy coś źle rozumiem?

dobrze rozumiesz, podajac mu -5V i 12V napiecie na driverze masz 17V
Co prądu to każdy tranzystor ma pojemność bramki którą musisz przeładować by go załączyć - > to weź do obliczeń.
Jeśli chodzi o driver który wybrałeś to wkleiłeś chyba zły link...
Jeśli chodzi o napięcie ujemne to jeśli masz niewielkie prądy w układzie to możesz to pominąć i załączać mosfeta +12V / 0V
Napięcie ujemne przyspiesza tylko wyłączanie ( rozładowanie bramki)

Absolutnie przy takich prądach nie potrzeba ujemnego napięcia. To się stosuje w spawarkach gdzie płyną prądy rzędu 40A przy zasilaniu z 300V
Tutaj wystarczy nawet ten ir2101 co go miałeś tylko pomiędzy Vb a Vs musisz podać napięcie 12V najłatwiej z jakieś małej przetworniczki flyback. Nawet na ne555. Tylko jeszcze raz powtarzam pomiędzy Vs a Vb a nie względem masy układu.

_________________
sig off ;(

Poguglałem trochę i znalazłem różne ciekawe teorie na temat wzorów do obliczeń prądu potrzebnego do przeładowania bramki mosfeta.
Najbardziej sensownie wyglądają te wzory:


Dla mojego tranzystora Qt=50nC, f=1kHz, t=30us. Czas t przyjęty jako 3% okresu, zalecane przez autora posta. Wyszły mi takie wartości:
Iavg=5*10^-5A
Ig=1,6 mA

Wydaje mi się, że to są bardzo małe wartości. Czy te obliczenia są poprawne?

Faktycznie, do drivera dałem zły link

@krafin
Możesz podrzucić mi schemat takiego sterownika, z tym rozwiązaniem? Bo jakoś ne potrafię go znaleźć. Nie ukrywam, że Twoja opcja byłaby znacznie tańsza i prostsza w budowie

Wszystkiego dobrego w nowym roku

Jeżeli chodzi o prąd średni to wzór może zostać. Natomiast szczytowy to przynajmniej w teorii jest nieskończenie wielki i celowo ogranicza się go szeregowym z bramką rezystorem. Niestety bramka mosfeta to nie jedna a kilka pojemności co gorsza zależna od tego co się dzieje na jego drenie. Najprościej szczytowy prąd obliczysz traktując bramkę jako zwarcie - czyli w prost dzieląc napięcie przez rezystor na bramce.

Co do drivera to podrzucam schematy kolegi lechoo z tego wątku http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewto ... 2#12825182


Były tam użyte igbt dlatego jest emiter zamiast źródła jednak myśle że się połapiesz. Jest tam użyta przetwornica na top 223 z 230V jednak zamiast tego możesz sterownik zrobić na jakimkolwiek tl494/sg3525/czy nawet ne555 - na stronie wtórnej zostawiasz tylko jedno uzwojenie (to z stabilizacją bo dolnego nie potrzebujesz) i gotowe.

_________________
sig off ;(