Sursa SMPS +/-75Vcc pentru audio

[maxente]

Mai revin cu o chestie

Atacul mosfetilor din driverul IR2110 se face doar prin rezistentele alea de 10R fara acele diode puse in paralel ?

Care e treaba cu diodele alea, ca eu, la sursele pe care le-am facut, le-am pus ? Mai putin la sursele cu IR2153, acolo nu am pus decat rezistentele cum era in marea majoritate a schemelor incluziv in foaia de catalog

Editat Octombrie 3, 2016 de maxente

[Marian]

Frectie la picior de lemn sunt diodele alea. Am mai explicat in alte postari de ce.

[Vizitator]

Acele diode au rolul de a creea o "stingere" mai rapida a elementelor comutatoare, adica un delay time intre turn on si turn off, unde turn off este mai rapid decit turn on.

In general se folosesc la clasaD, unde o nepotrivire sau mismatching de citeva zeci de nanosecunde poate fi fatala etajului final.

La unele smps-uri exista, la altele nu.

Un osciloscop te poate lamuri daca sint sau nu necesare smps-ului tau, vizualizind forma de unda pe primarul trafo, astfel incit sa fie cit mai corecta, ai mai jos un exemplu unde se vede si un mic deadtime intre turn on si turn off.

 

Iata o oscilograma "curata" in primar trafo, pentru care am ales foarte atent timpii de comutatie (diferenta intre ei, on si off):

 

 

Iar aici ai semnalul B-E la  IGBT cu un mic deadtime "pe dos" adica on mai rapid si off mai lent:

 

 

Si "rezultatul" in primar trafo:

 

Editat Octombrie 3, 2016 de Vizitator

[Marian]

IR2110 suporta +/-2A pe iesiri, asta este curentul de scurtcircuit in pulsuri dat de producator, in pdf nu se recomanda nici o dioda minune, nici nu este nevoie, cu +/-2A comanzi foarte bine o gama destul de larga de mosfeti, mai ales la frecvente sub 50khz asa cum se doreste a fi si cazul lui Maxente, nu trebui decat o rezistenta, una calculata functie de alimentarea CI, dioda aia minune nu face decat sa puna pur si simplu scurt pe iesirile integratului, nu inteleg de ce ai vrea sa faci asta, integratul nu are protectie la scurt... 

Adica imi sustin afirmatia ca diodele sunt o fita inutila si chiar daunatoare in cazul IR2110.

Maxente pune doar rezistenta acolo, nu stiu exact la cat stabilizezi alimentarea auxiliara insa ceva in genul 5,6-6,8Ohm ar trebui sa fie ok si sa obtii un control foarte bun al mosfetilor. 

[Vizitator]

Repet, acea dioda are rolul de a creea un delay time intre Turn On si Turn Off, in felul in care este pusa are rolul ca Turn Off sa se faca mai rapid decit Turn On.

Nu ma intereseaza nicio contradictie cu nimeni, probabil ca inginerii ce au conceput niste aparate profesionale de calitate, sint slab pregatiti in domeniul SMPS hard switching sau soft switching, cine stie, oricum ei nu considera ca pun iesirea IR2110 "in scurt",  intre B si E sau G si S la tranzistor nu avem scurt, avem o capacitate care uneori trebuie "stinsa, sau descarcata" mai repede decit timpul de turn on...

Unele mici diferente ale producatorilor seriosi, fac de cele mai multe ori diferenta intre succes si fail, si asta este valabil si in cazul DIY.

 

Editat Octombrie 4, 2016 de Vizitator

[Marian]

Leco lasa-ma cu delaytime-ul tau, dioda aia mareste fortat curentul de off pentru tranzistor, e chiar atat de simplu. Si faptul ca trebuiesc descarcate capacitatile tranzistorilor prin  acea dioda, chiar presupune scurt pe iesirea driver-ului pentru un timp foarte scurt, problema este ca-i un regim repetitiv constant, deci un stres suplimentar inutil. Si sa nu-mi spui tu mie ca fara dioda aia e direct fail ca ar fi o prostie astronomica o astfel de supozitie!

[UDAR]

Îmi permit și eu o mică intervenție fără pretenția de a epuiza subiectul. Montarea acelei diode se justifică atunci când trebuie redus toff fașă de ton - așa cum a arătat și Leco .

La MOSFET-urile uzuale ton și toff sunt comparabili , uneori toff este chiar mai mic - mă refer la valorile din DS date în condiții de test ideale. Driverele - gen IR2110 - au deasemenea performanțe mai bune pe descărcare decât pe încărcare . O astfel de diodă nu este deci justificată . 

 

La IGBT-uri în schimb situația poate fi diferită . Nu am studiat intensiv IGBT-urile dar să luăm IRG4PC50U din ultimul exemplu al lui Leco . Atât timpul de cădere cât și cel de întârziere la cădere ( off) sunt mult mai mari decât cei de la deschidere (on) dacă atacăm prin aceeași rezistență. Soluția - micșorarea rezistenței la descărcare prin acea diodă. 

 

Este uneori nevoie și la MOSFET-uri de acest artificiu . De exemplu la un flyback în DCM este inutil ( și din anumite puncte de veder chiar păgubos ) să deschid rapid tranzistorul, mai ales că tensiunae de alimentare a CI de control ( să zicem UC384x) este de obicei mai mare decât cei 10V necesari pentru comandă . Să zicem că am Vcc = 15V și Rg = 10Ω. ( incluzând aici tot ) . O să am un curent inițial de 1.5A deci o deschidere rapidă dar absolut nefolositoare deoarece curentul crește de la zero . O să consum și curent din sursă pe chestia asta . Aș putea deci să măresc liniștit rezistența asta la cîteva zeci de ohmi . Dar ce fac atunci cu toff care trebuie să fie mic ? Simplu, șuntez această rezistență ( sau doar o parte a ei ) cu o diodă. 

 

Există tranzistori - cei cu tensiuni de prag și platou Miller foarte jos - la care diferențele sunt uriașe . Ex IRLML6401 cu tr = 32ns și tf = 210 ns în aceleași condiții . Evident că aici trebuie făcut ceva . 

 

Concluzia mea este că nu se poate da un verdict unanim . În funcție de tranzistor , de driver și de aplicație se decide dacă trebuie sau nu acea diodă , dacă șuntează toată rezistența sau doar o parte a ei . Până la urmă performanțele unei scheme depind și de detalii nu numai de topologie.

Editat Octombrie 4, 2016 de UDAR

[sesebe]

O dioda 1N4148 are un curent maxim de 150mA (Vishay) - 200mA (NXP) si un curent maxim de 2A (Vishay) - 4A (NXP) pt maxim 1µsec.

Deoarece timpul cit dioda este fortata la un curent mare este mult mai mic de 1µsec se poate considera acest curent maxim.

Deci nu se pune problema ca se va defecta dioda chiar daca acel curent din catalog este nerepetitiv (din considerente termice de altfel.).

Pe urma, curentul este limitat de rezistenta driverului (nu mai caut acum cit este) si de rezistenta dinamica a diodei care conform graficului din fig 3 de aici: https://www.nxp.com/documents/data_sheet/1N4148_1N4448.pdf este in jurul a 1.1Ω-1.5Ω si de rezistenta grilei care nu este nula si desi nu este specificata totdeauna trebuie luata in considerare.

 

Pe de alta parte ar fi trebuit folosita si o rezistenta serie cu dioda pt a avea un control precis al curentului.

Pe mine chiar ma distreaza proiectele de pe aici unde vad curenti de comanda la MOS-uri si IGBT-uri limitati la valori enorme comparativ cu ceea ce se gaseste in aplicatii mult mai sensibile la comutatie. A facut careva calcul sa vada cit este disitatia pe rezistenta grilei? Rezistenta aia, contrar asteptarilor, nu poate disipa o putere foarte mare.

Nu-mi cereti exemple pt ca nu am voie sa le public dar va pot garanta ca de multe ori sint conditii mult mai dificile de comutare.

 

Totusi acesta ultima parte a discutiei este in spiritul obisnuit al forumului, adica incep expertii sa se contrazica unii pe altii pe chestii banale ignorind complet (poate) discutia initiala.

[maxente]

Sesebe nu e problema ca se mai contrazic unii cu altii, atata timp cat nu iese circ. Orice sfat e binevenit, d-aia am si intrebat pe forum ca sa isi dea lumea cu parerea. Pana acum s-a explicat foarte bine, dupa parerea mea

Daca nu poti da exemple pe care nu le poti pune public, pune macar ceva scheme de surse care nu sunt critice si pe care le poti gasi usor pe net, asa cum a pus si Leco mai sus

 

Va multumesc pentru raspunsuri !

[Vizitator]

Exact asta am si spus anterior, trebuie testat si vizualizata cu un osciloscop forma de unda  de pe primarul trafo (in idle si in sarcina), astfel incit aceasta sa fie cit mai corecta.

Idealul il obtii jucindu-te cu acei timpi de ordinul zeci de nanosecunde intre Turn On si Turn Off, in functie de capacitatile parazite ale PCB-ului, traseelor, in functie de parametrii elementelor comutatoare (rise time fall time), etc.

Doar ajustarea finala "de finete" a valorilor, poate face ca totul sa fie aproape de perfect.

De aia am si pus pozele pe pagina anterioara unde in prima poza, forma de unda arata IMPECABIL in primarul trafo, am stat sa bibilesc la singe "matchingul" intre Turn On si Turn Off times, pina a aratat asa cum trebuie (deh sint perfectionist).

In poza a doua am pus forma de semnal intre B si E la IGBT low side, cu un deadtime modificat fata de ideal, tocmai ca sa arat "efectele" delay time intre T On si T Off, in poza 3.

Cine are ochi sa vada si minte sa inteleaga, sa o faca, electronica in domeniul SMPS nu se face "pe genunchi" cu ideea "las-o bai ca merge si asa" (ca stiu eu).

Poate de aia apar subiecte gen:

 

"de ce au "puscat" domne IGBT sau MOS-urile, ca io am pus chiar mai puternice"?

 

 

Maxente, daca vrei schema integrala de la Yamaha (cea mai simpla de facut, fara elemente critice), imi lasi un PM, se pare ca mi-am depasit spatiul meu de attachmente alocat.

Editat Octombrie 4, 2016 de Vizitator

[andreigradu]

Aici este un document destul de complet despre cum sa se foloseasca IR2110

 

http://web.mit.edu/6.131/www/document/float_drive.pdf

[Marian]

Leco uita-te la postarea lui UDAR de mai sus ca sa vezi cum se dau niste raspunsuri pertinente si la obiect, fara lauda de sine nelipsita la tine, si fara aroganta. Trebui sa pricepi ca vorbim de o frecventa de doar cateva zeci de khz ( 30 din cate mi s-a spus ), nu 100 sau mai bine asa cum ai facut tu, la 30khz diferente de cateva zeci de nS in timpii de comutatie sunt fix pix. 

Vorbim despre o sursa cu mosfeti la cateva seci de khz, despre asta este discutia initiata de Maxente, iar eu sustin in continuare fara sa analizez nimic, ca diodele alea nu-si au rostul in cazul sau, IR-ul este foarte capabil sa comande singur mosfetii ( as recomanda 12NM50, pe aia ii folosesc si eu, sunt foarte buni ). Si cu asta Sesebe te asigur ca am fost cat se poate de ontopic

 

PS: Referitor la clipul cu marfar pus de tine Leco, fireste ca-i offtopic si inflamatoriu, dar de data asta trec cu vederea, o sa te rog insa sa nu se repete.

Apoi sa faca Maxente ( sau altcineva ) sursa asta asa cum zic eu fara acele diode, calculata si dimensionata asa cum as recomanda eu, si daca se ard mosfetii din cauza lipsei acelei diode, ii cumpar eu un set nou de mosfeti si IR-ul, iar daca nu se arde ci va functiona ok atunci tu iti vei cere scuze pentru aluziile ofensatoare, si vei admite ca am dat niste recomandari pertinente. Ce zici te bagi?

[sesebe]

Daca cititi cu atentie incepind de la pagina 7 o sa puteti vedea ce se intimpla la comutari prea rapide, mai rapide decit este necesar.

Sa nu spuneti sa nu apar pe masuratorile voastre cu osciloscopul pt ca sigur nu aveti osciloscope capabile sa viziualizeze acele spikeuri negative.

Cu greu pot fi vazute pe un osciloscop de numai 100Mhz, trebuie unul de cel putin 400-500Mhz cu un rise time de mai mic de 1nsec si mai trebuie si niste sonde al-naibii de performante (numai astea costa peste 200E buc) si degeaba le ai daca nu le calibrezi cum trebuie.

Eu nu retin sa fi vazut aici pe forum vreo discutie despre cum sa calibrezi o sonda pt high speed (sub 20-30nsec rise time). Nu am vazut nici un topic despre un astfel de calibrator (nu prea sint de cumparat nici chiar la preturi intangibile de mii de euroi).

Nu va mai dati atita rotunzi cu expertiza voastra in comutatie pt ca nu aveti la dispozitie echipamentele capabile sa vada tot ce este pe acolo. Aveti noroc ca peste sau sub o anumita valoare "merge si asa".

 

PS: Nu sustin ca eu as fi expert in asa ceva dar macar stiu ca nu tot ce zboara se maninca.

Daca ati ajuns la o schema si pcb ce functioneaza "bine" fiti bucurosi si nu va mai agatati de chichite pe care nu le puteti masura si controla asa de usor.

Editat Octombrie 4, 2016 de sesebe

[Vizitator]

Marian, NU conteaza frecventa de lucru in situatia data, poate sa fie 30kHz sau 125kHz, hard switching sau soft switching, ZVS sau ZCS.

Conteaza ca in functie de parametrii elementelor comutatoare (rise times si fall times in mod special), de inductantele parazite ale traseelor PCB, si de alti factori care nu se pot calcula dupa o anumita formula, pentru ca nu exista PCB ideal mai ales in cazul unei constructii DIY, pentru a obtine maximul dintr-un smps, atit ca randament cit si ca fiabilitate, sa fie nevoie sa ajustezi un delay time intre timpii de On si timpii de OFF, astfel incit sa obtii exact ce trebuie in primarul trafo.

Fiecare face ce si cum doreste, cu ce tranzistori doreste (MOS sau IGBT), cu sau fara diode de micsorare a T-OFF.

Eu am fost ontopic si am pus 2 situatii distincte, cu capturi pe osciloscop ca sa vada omul ce si cum.

Nu am pus vorbaraie si nu as putea niciodata sa spun eronat ca acele diode sint "frectie la picior de lemn".

Sa ma scuzi te rog daca sint PERFECTIONIST in ceea ce fac si nu accept "compromisuri" de niciun fel.

Poate asta ma deosebeste atit pe mine cit si ceea ce realizez eu, fata de alti colegi.

Faptul ca tu nu intelegi ce inseamna un delay time intre T-On  si T-OFF si care este rolul lui intr-o anumita situatie, reflecta lipsa de experienta cu asa ceva (fara sa te superi), iar dioda aceea are un rol BINE DEFINIT in anumite situatii, altfel Yamaha, Ecler, QSC, Crown, nu le foloseau.

Ca sa iti dai seama de importanta rise si fall times intr-o situatie data, in poza de la Crown, vei vedea o rezistenta de 1 ohm, da 1 ohm, serie cu dioda.

Ai putea spune ca "merge si sirma acolo" curentul e mic sa aibe influenta, uite ca, inginerii aia care nu au considerat dioda ca fiind "frectie la picior de lemn", ca au mai pus si o rezistenta de 1 ohm serie...

De ce oare?

Trebuia OARE sa ajusteze la ordin de nanosecunde delay-ul intre T-On si T-OFF ca sursa sa functioneze corect si sa fie fiabila?

Eu zic ca DA!

Te-as ruga sa pui un osciloscoop in primarul trafo la un smps facut de tine si sa arati 2 forme de unda, in IDLE, adica fara consumator, si incarcat la 50-75% din puterea SMPS-ului, sint TARE curios sa vad ce forme de unda ai tu acolo, asta ca sa discutam curat cu cartile pe fata si oscilograme in fata ochilor, de "vorbaraie de forum" sint satul, toata lumea stie tot si realizari, IOC...

Hai sa discutam odata CONSTRUCTIV cu masuratori reale in fata, cu oscilograme in punctele esentiale si apoi sa spunem ca diodele alea sint sau nu sint, "frectie la picior de lemn".

Editat Octombrie 4, 2016 de Vizitator

[Marian]

Tipic pentru tine Leco, totul trebuie sa se rezume la ce stii tu, la ce ai experimentat tu, la ce accepti tu ca fiind in regula, totul trebuie sa se rezume la ridicarea ta pe culmile slavei... Daca tu ai impresia ca eu ma apuc sa masor ceva doar ca sa-ti demonstrez tie ceva atunci te inseli rau. In cazul lui Maxente acele diode chiar sunt frectie la picior de lemn, si adevarul este ca nu ai argumente sa ma contrzici. Si repet, la o perioada de 33uS ( rutunjit ), cateva zeci de nS in plus sau in minus la Toff chiar este fix pix, nu ma intereseaza ca nu esti de acord. Inchei cu:

 

 

Apoi sa faca Maxente ( sau altcineva ) sursa asta asa cum zic eu fara acele diode, calculata si dimensionata asa cum as recomanda eu, si daca se ard mosfetii din cauza lipsei acelei diode, ii cumpar eu un set nou de mosfeti si IR-ul, iar daca nu se arde ci va functiona ok atunci tu iti vei cere scuze pentru aluziile ofensatoare, si vei admite ca am dat niste recomandari pertinente. Ce zici te bagi?