Sarcina electronica programabila pt. masurat capacitatea la acumulatoare/baterii

[informer]

Acum 27 minute, digitall a spus:

Eu am prajit  vreo 60-70 buc la teste ! 

Wow... cred ca era interesant sa pot sa asist, esti foarte consecvent...  

 

[informer]

Acum 53 minute, digitall a spus:

Din cate am vazut, estimat, dimensiunile pe care le vrei, tunelul  costa cam $40

Cred ca-n cazul asta e mai rentabil sa cumpar radiator plan cu aripioare, pun  doua cu aripioarele fata in fata, sus montez o placa de aluminiu, jos e inchis de PCB (sau tot o placa de aluminiu) si obtin tot aia da` mai ieftin, chiar socotit cu putina munca in plus. Probabil cererea nu-i f. mare si d-aia iese asa scump profilu`.

[digitall]

In opinia mea, pretul este nejustificat de mare la tunelurile de aer. Am vazut ca nu iti lipseste rabdarea si ai cu ce sa prelucrezi aluminiu , deci cea mai buna solutie este sa iti faci tu ... Apropos,cu cateva pagini inainte am pus o poza cu o sarcina electronica China ( aia cu ventilator mov ) care are doar 1 FET, fara rezistenta de disipatie ( shuntul e ceva f mic ca si valoare ) si merge bine la 130W , doar ca nu prea mult timp . De aici a aparut si frustrarea mea, chinezul scoate cu un FET ce eu nu am reusit cu 10  

 

[sesebe]

Eu am facut tunel de racire din doua radiatoare fata in fata si fixate de cablajul unde erau plantati tranzistorii, si doua ventilatoare fixate in capete. Am proiectat astfel cablajul incit sa se potriveasca suruburile de la ventilatoare in gaurile de pe capetele radiatoarelor, ventilatoare de 40mm (sau poate de 50 nu-mi mai amintesc exact). Ventilatoarele erau comandate in functie de temperatura radiatoarelor iar deasupra radiatoarelor am fixat cite un termocontact la 75grade (2 inseriate) iar la decuplare imi opreau comanda tranzistorilor de putere.

Editat Decembrie 19, 2019 de sesebe

[informer]

Io nu-s vreun expert in calcule de disipatii, totdeauna am preferat sa pun un tranzistor de "10 ori" mai capabil decat estimarea grosiera, tinand cont si de preturile la care au ajuns componentele (nu fac productie de serie, mi-e aprox. tot aia ca pun un tranzistor de 10 lei in loc de unul de 5).

Tranzistorul pe care l-am montat la sarcina asta (IRFP7430) costa 15RON la TME si are o putere maxima absoluta disipata de 366W.

OK, cu toate rezistentele alea din circuitu` termic, ma gandesc ca montat pe acel radiator cu miezu` de cupru si ventilat fortat o sa disipe totusi usor de 10+ ori mai putin.

Parerea mea asa de necunoscator ar fi ca montat pe un radiator mai mare si racit corespunzator ar disipa si acei 130W de care zici..... 

Editat Decembrie 19, 2019 de informer

[digitall]

Am in fata scula care duce 130W cu un singur FET TO247 , deci este posibil , doar ca nu o tine mult in timp, max 30-50 sec . Eu m-am jucat doar cu capsule TO220 si D2Pack .

Personal fac multe calcule dar nu coincid cu realitatea , deci degeaba   

La un FET, e "simplu" sa calculezi cat poti disipa . Sunt convins ca stii, dar scriu formula aici poate  ajuta si pe altii . La comanda fetului in tensiune 100% mai e ceva de luat calcul, dar nu stiu cum trebuie abordata situatia .

 

Formula :

Pd = (MaxTj- Ta) / Rtja  unde:

Pd = puterea disipata pe capsula

MaxTj = temperatura maxima de lucru a FET-ului ( din datasheet|)

Ta = temperatura ambientala

Rtja = Rezistenta termica jonctiune-ambient ( din datasheet)

 

pt IRFP7430 :

MaxTj = 175 grade

Rtja    = 40 grad/W

 

La o temperatura ambientala( pe jonctiune) de 25 grade, pe capsula, FET-ul poate disipa maxim (175-25)/40 = 3,75W 

La o temperatura  de 80 grade(pe jonctiune) , Pd = (175-80)/40 = 2,37W

 

Puterea care trece prin FET este 

 

Pfet = Rds x I x I

unde :

Rds = rezistenta drena sursa( din datasheet, atentie ca variaza in functie de temperatura)

I = curentul care trece prin drena-sursa

 

[UDAR]

Am - dacă nu e cu supărare - două observații :

1. Primul calcul este valabil doar pentru tranzistorul nemontat pe radiator , în aer cum se zice . Montat pe radiator puterea disipată admisă crește mult .

La IRFP7430 luat ca exemplu avem :Rthjc = 0,41 °C/W, Rthcs = 0,24°C/W ( montat fără izolație, cu TIM ) și , să zicem, Rthhs = 1°C/W . În acest caz rezistența termică joncțiune - ambiant este suma celor trei de mai sus adică 1,65°C/W . Dacă luăm o temperatură ambiantă de 25°C  avem o putere maximă disipată de circa 90W .  150°C/(1,65°C/W).

Sigur trebuie urmărită și încadrarea în SOA unde, dacă curbele nu sunt greșite, IRFP7430 stă foarte prost . 

2. Puterea disipată pe FET se calculează cum ai scris doar dacă tranzistorul este în conducție deplină - profund în regiunea ohmică unde intervine Rdson din catalog. În regimul de lucrul liniar din cazul nostru ( atenție, nu regiunea liniară după nomenclatura de la MOSFET !!! ) puterea se calculează simplu :

P = Id * Uds unde Id este curentul prin tranzistor iar Uds este tensiunea drenă-sursă. 

Editat Decembrie 19, 2019 de UDAR

[digitall]

Acum 33 minute, UDAR a spus:

 

1. Primul calcul este valabil doar pentru tranzistorul nemontat pe radiator , în aer cum se zice . Montat pe radiator puterea disipată admisă crește mult .

 

 Formula este clar pt disipatia pe capsula , ai  perfecta dreptate , dar aici e o treaba putintel de discutat .  M-am incurcat de nenumarate ori si ma invarteam intr-un cerc vicios . Capsula  poate suporta o putere mai mare doar daca este  dusa la o temperatura mai mica, altfel il scoti afara din SOA ( safe operating area) si este riscant  . Degeaba ii pui un radiator de 20 mp daca temperatura pe jonctiune creste ! DAR daca ii pui radiator, creste puterea totala a sarcinii , nu a capsulei! Gresesc ?   

[UDAR]

Creșterea suprafeței radiatorului duce la scăderea Rthhs . Dacă celelalte condiții sunt identice atunci și temperatura joncțiunii scade. 

Puterea sarcinii nu are treabă cu puterea pe tranzistor ( bănuiesc că la asta te referi prin puterea capsulei ) . Radiatorul are rolul de a răci tranzistorul nu sarcina .

[digitall]

Acum 49 minute, UDAR a spus:

 

2. Puterea disipată pe FET se calculează cum ai scris doar dacă tranzistorul este în conducție deplină - profund în regiunea ohmică unde intervine Rdson din catalog. În regimul de lucrul liniar din cazul nostru ( atenție, nu regiunea liniară după nomenclatura de la MOSFET !!! ) puterea se calculează simplu :

P = Id * Uds unde Id este curentul prin tranzistor iar Uds este tensiunea drenă-sursă. 

Asa este , formula este valabila in cazul in care tensiunea de grila este mai mare decat Vgs-th ,  problema la mine este calculul in regim liniar, nu stiu exact de unde sa il apuc . Aici sunt 2 situatii:

-Vgs < Vgs-th

-Vgs >= Vgs-th

 

Ce se intampla cand in regim liniar , tensiunea de grila este mai mica decat Vgs-th ? La o sursa de curent constant se intalneste situatia cand tensiunea liniara de comanda a grilei este mai mica decat de deschidere a grilei . Aici am ceata totala....

 

[digitall]

Acum 4 minute, UDAR a spus:

 

Puterea sarcinii nu are treabă cu puterea pe tranzistor ( bănuiesc că la asta te referi prin puterea capsulei ) . Radiatorul are rolul de a răci tranzistorul nu sarcina .

 

Eu altfel vad situatia, adica radiatorul are rolul de a nu lasa sa se incalzeasca tranzistorul fata de temperatura de ambient , nu sa il raceasca pt ca nu are cum !  Daca totusi  il racesti printr-un mijloc oarecare, puterea totala suportata de capsula va creste, scade Rds, creste curentul suportat , deci sarcina din drena va fi mai mare .  Eronat ?

 

[UDAR]

1. La o sursă de curent constant nu putem avea Vgs < Vgs_th . Pur și simplu tranzistorul nu ar conduce în această situație . În aplicațiile liniare Vgs> Vgs_th și Vds > Vgs-Vgs_th . Suntem - după nomenclatura MOSFET - în regiunea de saturație în care Id nu mai depinde practic de Vds ci doar de Vgs . 

2. Ai dreptate ca exprimare strictă . Radiatorul nu răcește tranzistorul ci doar îl ajută să se încălzească mai puțin . Dar expresia de ”răcitor” pentru radiator se folosește. 

[informer]

Parerea mea "de 2 lei": P = Id * Uds merge oriunde pe caracteristica, in "regim ohmic" inclusiv,  Rds ii ca idee pt. ales piesele...   

[UDAR]

Sigur că formulele sunt echivalente doar că valoarea aleasă pentru Rds diferă - în cazul funcționării în comutație se ia Rdson din catalog iar în cazul funcționării liniare se ia un Rds pe care (static) îl definim tocmai ca Uds/Id .  

Reciproc în cazul comutației putem folosi Uds = Rdson*Id. 

Eu m-am referit doar la modurile de calcul uzuale pentru aplicațiile respective .

[informer]

Gata "agregatu`" pt. descarcat baterii de 12V cu plumb (I <= 10A).  

Sa vedem la teste....