регулятор греется

aquarius

Здравствуйте!

Сильно греются транзисторы в регуляторе. Собирал по схеме с Н-мостом, 4-ре IRF1010. Затворы открываются удвоенным напряжением питания (стоит ICL7660). Опторазвязка (2 x 4n25). Автор схемы -Kim Mortensen. Схема на ПИКе, с кнопочкой калибровки 100%-0-100%. Уже как-то проскакивала на форуме. Советовали уменьшить номиналы резисторов в цепях затворов с 10к до 1к. Попробовал-не помогло.
Регулятор нагружен 2мя 400ми моторами на катере. Ток потребления 6-10А. Батарея 6 банок. Транзисторы стоят на дюралевой пластинке (уголок 40х40 длиной 50). При интенсивных покатушках пальца не удержать на радиаторе. По даташиту сопротивление транзистора 0.011 Ом. Ток 84А. Почему _сильно_ греются ?

Заранее спасибо.

BALAL
aquarius:

Советовали уменьшить номиналы резисторов в цепях затворов с 10к до 1к. Попробовал-не помогло.

Вообще, как норма, разве не порядка 50 - 100 Ом должны быть 😒

hcube

Потому что у них емкость затвора большая 😉. Посмотри осцилографом, что происходит на затворе при работе регулятора. Если там характерная ‘затухающая’ экспонента - они поэтому и греются.

Поставь, или уменьши резисторы, подтягивающие затворы к ‘земле’, то бишь к истоку.

А вообще H-мост IMHO лучше собирать на транзисторах разной полярности - например IRFZ46N + IRF5305. И для верхних управление затвором делать через дешевый оптрон.

ILUHA
aquarius:

Здравствуйте!

Сильно греются транзисторы в регуляторе. Собирал по схеме с Н-мостом, 4-ре IRF1010. Затворы открываются удвоенным напряжением питания (стоит ICL7660). Опторазвязка (2 x 4n25). Автор схемы -Kim Mortensen. Схема на ПИКе, с кнопочкой калибровки 100%-0-100%. Уже как-то проскакивала на форуме. Советовали уменьшить номиналы резисторов в цепях затворов с 10к до 1к. Попробовал-не помогло.
Регулятор нагружен 2мя 400ми моторами на катере. Ток потребления 6-10А. Батарея 6 банок. Транзисторы стоят на дюралевой пластинке  (уголок 40х40 длиной 50). При интенсивных покатушках пальца не удержать на радиаторе. По даташиту сопротивление транзистора 0.011 Ом. Ток 84А. Почему _сильно_ греются ?

Заранее спасибо.

В динамике у меня тоже греются на 1 speed600- но мои токи больше(трубку водного охлаждения через радиатор пускаю). Собери на столе с мощным блоком питания, нагрузи нихромовой проволкой 10 ампер, и следи за температурой. Должны не сильно греться, рука точно должна терпеть. Там 2,5-3 Ватта должно рассеиваться.
На всех затворах проверь напругу осцилографом- на смежных сигнал должен быть одинаков. Резюки на землю смени на 30 кОм особенно у верхних. Скорее свего сквозной ток шпарит!
С подключенным резюком на 1к вместо мотора (на половине газа) проверь импульсы в точках подключения мотора должны быть четкие амплитуды(0 и напряжение питания). И ток потребления при этом должен быть оч. маленикий. Удачи!

aquarius
hcube:

Потому что у них емкость затвора большая 😉. Посмотри осцилографом, что происходит на затворе при работе регулятора. Если там характерная ‘затухающая’ экспонента - они поэтому и греются.

Ок. проверим.

Поставь, или уменьши резисторы, подтягивающие затворы к ‘земле’, то бишь к стоку.

на землю притягивают резисторы 10к. Это много ?

А вообще H-мост IMHO лучше собирать на транзисторах разной полярности - например IRFZ46N + IRF5305. И для верхних управление затвором делать через дешевый оптрон.

дык уже собрал… раскурочивать не хочется… вот следующий регулятор - это да 😃

а в затворах, все-таки, сколько надо ? 50-100 Ом ? или 1к ? у автора там 10к. ИМХО, неспроста 😃

всем спасибо за советы ! буду пробовать…

Добавлено

ILUHA:

В динамике у меня тоже греются на 1 speed600- но мои токи больше(трубку водного охлаждения через радиатор пускаю).

тогда, у меня вопросик не в тему немного. как ставить заборную трубочку ? за винтом ? под углом к потоку ?

ILUHA
aquarius

тогда, у меня вопросик не в тему немного. как ставить заборную трубочку ? за винтом ? под углом к потоку ?

Я конечно не Леонардо…но за 3 секунды зато

hcube

Ну, на свои я сначал поставил 10к, на частоте ШИМ в 100-300 Гц они норамльно работают. А вот на 10кГц уже понадобилось ставить 1к. Еще вариант - поставить паралельно резистору, который между логическим выходом и затвором, конденсатор, порядка 0.1 - 0.05 мкф.

В общем, если разбирать не хочешь - уменьшай частоту ШИМ. Я думаю, 1 кГц будет в самый раз 😉

Сопротивление канала указано в ОТКРЫТОМ состоянии. Но при закрывании транзистора, если это делать через большое сопротивлени, будет участок переходной между ‘открыто’ и ‘закрыто’. Там ток еще большой, а сопротивление уже большое - и поэтому тепловыделение велико. Еще помогает установка диода, ‘замыкающего’ ток при закрывании транзистора.

aquarius
hcube:

Ну, на свои я сначал поставил 10к, на частоте ШИМ в 100-300 Гц они норамльно работают. А вот на 10кГц уже понадобилось ставить 1к. Еще вариант - поставить паралельно резистору, который между логическим выходом и затвором, конденсатор, порядка 0.1 - 0.05 мкф.

у меня логический выход открывает оптрон. а “выход” оптрона (коллектор фототранзистора) уже идет через резистор на затворы.

В общем, если разбирать не хочешь - уменьшай частоту ШИМ. Я думаю, 1 кГц будет в самый раз 😉

ага ! это как ? прошивочку переписывать ? 😃

Сопротивление канала указано в ОТКРЫТОМ состоянии. Но при закрывании транзистора, если это делать через большое сопротивлени, будет участок переходной между ‘открыто’ и ‘закрыто’. Там ток еще большой, а сопротивление уже большое - и поэтому тепловыделение велико. Еще помогает установка диода, ‘замыкающего’ ток при закрывании транзистора.

это понятно…

посмотрел осциллом… импульсы, конечно, далеки от прямоугольных. скорее половинки от синуса… фронт гладкий, а на спаде, как раз, есть всплеск… может правда 4 диода поставить ?

Добавлено

ILUHA:

Я конечно не Леонардо…но за 3 секунды зато

ок. идея понятна ! спасибо !

Добавлено

Заметил, что сильно греются только “верхние” ключи Н-моста. нижние - практически холодные. чем это можно объяснить ? как бороться ?

V_Alex

Напряжения верхним ключам не хватает - вот они и греются. Лечится заменой транзисторов на Logic Level типа IRL3803 либо 3713. И драйвер хорошо бы впендюрить между выходом ПИКа и затворами полевиков. Тогда фронты распрямятся. А частоту тактовую хоть до 100 кГц давать сможете, если захотите… и приемник выдержит 😈 .

hcube

Ну, если со специализированным драйвером - то да. А так я бы частоту ШИМ не задирал. Потому как простые схемки не дают быстрого открытия затвора, и транзистор греется. Разумная частота ШИМ - от 100 Гц до 1 КГц.

И в нижних ключах я бы их коммутировал напрямую, без оптронов. Взять что-то типа irfz46n, у них напряжение открывания 2.4 вольта, и напрямую их тягать выходом контроллера. У оптронов тоже есть задержка включения-выключения.

А верхние транзисторы ОДНОЗНАЧНО надо ставить с P-каналом, вы чего?! 😉
Зачем надо себе же гемморой создавать? 😉 Я бы понял, если бы других просто не было - так ведь есть же!

Вообще, можно глянуть в сторону уже готовых мостов. Например, BTS7810K. Это готовый мост уже со встроенными драйверами - только подовай логический сигнал на вход.

Вообще, я схемку для себя придумал, как до ума доведу - можно положить куда-то… 😉

Идея вот в чем - в контроллерах есть аппаратный генератор ШИМ на 1-2 канала. Добавляем немного мелкой логики типа ЛН1 и ЛИ1, и получаем во-первых, защиту от неправильного включения, во вторых, использование одного и того же АППАРАТНОГО (т.е. программе достаточно один раз установить значение, и все) ШИМ для режимов и прямого, и обратного включения. В том же tiny15 есть еще и таймер на входящие импульсы - то есть сосчитать длительность входного сигнала можно ТОЖЕ аппаратно… ну, почти - на прерываниях. В общем, как мостики заказанные приедут - попробую сделать реверсивный регулятор как раз на tiny15.

aquarius
V_Alex:

Напряжения верхним ключам не хватает - вот они и греются. Лечится заменой транзисторов на Logic Level типа IRL3803 либо 3713. И драйвер хорошо бы впендюрить между выходом ПИКа и затворами полевиков. Тогда фронты распрямятся. А частоту тактовую хоть до 100 кГц давать сможете, если захотите… и приемник выдержит 😈 .

вообще, странно… почему верхним не хватает, а нижним хватает ? у них затворы в одной точке соединяются… через резисторы, ессно… ключи одинаковые, токи затворов тоже, надеюсь 😃, одинаковые…

V_Alex

Аппаратно (при надобности) защита делается на том-же драйвере - два резюка и два диода крест-накрест.
P-канальных транзюков с таким сопротивлением канала не делают. И дороже они, чем N-канальные.
Для бустера лучше пользовать МС34063 - напряжение можно выставить какое хочешь.
А вообще мой малый катается на 50-Гц реге (3 штуки 4001 логики, в т.ч. и бустер) и мост на 4-х IRL3713 (радиатор общий со слюдой) на 11-витковом моторе. Греется умеренно. Защита - аппаратная и драйвер на этой частоте без надобности. Проца ессно нет 😁 . По Москве их где-то с десяток ползает.
Да и еще, силовые дорожки на плате надо толстеньким медным проводом дублировать (под 1 квадрат хотя-бы) - на них тоже тепла прилично выделяется.

aquarius
aquarius:

вообще, странно… почему верхним не хватает, а нижним хватает ? у них затворы в одной точке соединяются… через резисторы, ессно… ключи одинаковые, токи затворов тоже, надеюсь 😃, одинаковые…

сильно перепахивать платку не хочется… вот пруды замерзнут, тогда начнем экспериментировать 😃 … попробую пока заменить верхние ключи.

Добавлено

hcube:

Вообще, я схемку для себя придумал, как до ума доведу - можно положить куда-то… 😉

ждем-с. с нетерпением. и прошивочку к ней желательно 😉

V_Alex
aquarius:

вообще, странно… почему верхним не хватает, а нижним хватает ? у них затворы в одной точке соединяются… через резисторы, ессно… ключи одинаковые, токи затворов тоже, надеюсь 😃, одинаковые…

Странного ничего нет. На нижние ключи Вы подаете 2 напряжения питания относительно массы, а на верхние 1 напряжение питания относительно “+” питания, т.е. вдвое меньше. Причем это теоретически, поскольку реально удвоения напряжения нет - там еще на диодах чего-то теряется. А для полного открытия надо в затвор давать 9-10 В. Отсюда и потери, и нагрев.

aquarius
V_Alex:

А вообще мой малый катается на 50-Гц реге (3 штуки 4001 логики, в т.ч. и бустер) и мост на 4-х IRL3713 (радиатор общий со слюдой) на 11-витковом моторе. Греется умеренно. Защита - аппаратная и драйвер на этой частоте без надобности. Проца ессно нет  😁 . По Москве их где-то с десяток ползает.

а можно на схемку взглянуть ?

Добавлено

V_Alex:

Странного ничего нет. На нижние ключи Вы подаете 2 напряжения питания относительно массы, а на верхние 1 напряжение питания относительно “+” питания, т.е. вдвое меньше. Причем это теоретически, поскольку реально удвоения напряжения нет - там еще на диодах чего-то теряется. А для полного открытия надо в затвор давать 9-10 В. Отсюда и потери, и нагрев.

ок. согласен (подумав полчасика 😃 )

V_Alex
aquarius

а можно на схемку взглянуть ?

Чуть позже выложу.

ILUHA

Ставьте Р-канальные! и от оптронов избавитесь и от преобразователя. Я себе irf4905 поставил! Красота 😃 и места меньше занимает платка

V_Alex

IRF4905 - 0,026 Ом;
IRL3713 - 0,003 Ом;

Почувствуйте разницу 😃

hcube

IRF5305 6-8 мОм, ток 31А. Напряжение открытия - 3-4В. Стоит порядка 20-25 рублей.

ILUHA
hcube:

IRF5305 6-8 мОм, ток 31А. Напряжение открытия - 3-4В. Стоит порядка 20-25 рублей.

стоит он так дешево потому что “RDS(on) = 0.06” , а это 60 мОм, к сожалению не 6.

BALAL

Встрять захотелось…
Сам однажды сделал свой первый регулятор для авто, на отечественных ключах (каких - то КП девятьсот с чем-то, точно уже не помню), работало отвратительно… Взял потом, и поменял ключи на IRL3803… Как всё сразу здорово заработало - как говорится, небо и земля! 😋