резонансный драйвер затвора (mosfet, igbt)

[alinn]

Почитал статьи всякие о резонансном способе управления затвором.
Но не понял. Затвор это конденсатор. Притулив туда индуктивность в резонансе с частотой (длительностью)наших прямоугольных импульсов (а мы заинтересованны в максимальной крутизне фронта наших управ. импульсов подаваемых на затвор=макс.насыщение) мы как я понимаю LC-резонансную цепь получаем синусоиду=и линейный режим. Обьясните плиз че я тут не понял.СПС



по материалам> "Resonant Gate Drive Techniques for Power MOSFETs " > PDF
>>>

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

 

[Злой]

А не в частоте ли той синусоиды дело?

Понятно что на сотни кГц драйвер справляется.
Но когда частоты под МГЦ, возможно синусоида обеспечивает более быстрые процессы заряда\разряда затвора, чем то что останется от прямоугольников на таких частотах и с такими большими емкостями как затвора так и затвор -сток и прочее?

Да и сопротивление в затворе не нужно, то которое снижает добротность.
А на больших частотах и больших мощностях оно не мало тепла рассеивает!

 

[alinn]

а почему тогда эта индуктивость стоит последовательно с затвором а не параллельно с ним ???> токовый резонанс тоесть.
А чисто из школьной теории последовательный резонанс вызывает раскрутку напряжения... а затвор пробивается напряжением.А на схеме например нет даже защиты затвора...

 

[Злой]

В последовательном контуре на резонансной частоте сопротивление минимально.
А в параллельном максимально.

Что такое раскрутка напряжения?

 

[Гість 3253]

а почему тогда эта индуктивость стоит последовательно с затвором а не параллельно с ним ???> токовый резонанс тоесть.
А чисто из школьной теории последовательный резонанс вызывает раскрутку напряжения... а затвор пробивается напряжением.А на схеме например нет даже защиты затвора...

Напряжение при параллельном резонансе возрастае в Q раз.
Вот получишь добротность контура 20 и будешь одним вольтом пытаться управлять

Мало того - это вообще хорошо только если надо долго и без плясок с ШИМ управлять. Резонанс же тоже не мгновенное явление - несколько тактов амплитуда растет по экспоненте.

 

[alinn]

ну да я так и предположил насчет сведения входного импеданса на 0 при послед.резонансе. Это имеется ввиду?

Что такое раскрутка напряжения?

Ну это то что в учебниках наз. макс.размахом напряжения при послед.резонансе.
CПС



вообщето есть драйверы и на 50мгц и 15 или даже 20 ампер от иксиса например. цена кусучая.

Ixys DEIC420 45 Mhz 20 Amper



наверно есть критерии в зависимости от частоты ключевания и рассеиваемой мощности для выбора именно резонансного способа. Если я правильно пониманию то это рассчеты потерь для нескольких способов и сравнение сих потерь.так или нет?

Напряжение при параллельном резонансе возрастае в Q раз.
Вот получишь добротность контура 20 и будешь одним вольтом пытаться управлять

Мало того - это вообще хорошо только если надо долго и без плясок с ШИМ управлять. Резонанс же тоже не мгновенное явление - несколько тактов амплитуда растет по экспоненте.

Reset че ты имеешь в виду? повышение напряжения происходит при так наз. резонансе напряжений он же последовательный.так я поэтому и спросил как это учитывается в резонансном драйвере.

"......Наряду с полезным использованием явления резонанса напряжений в электротехнике технике часто бывают случаи, когда резонанс напряжений вреден. Большое повышение напряжения на отдельных участках цепи (на катушке или на конденсаторе) по сравнению с напряжением генератора может привести к порче отдельных деталей и измерительных приборов. ...." (c)

В последовательном контуре на резонансной частоте сопротивление минимально.
А в параллельном максимально.

Я руководствовался чисто предположением из головы...когда спросил о индуктивности стоящей паралл.с затвором.
импеданс параллельного ЛС-контура на резочастоте максимальный.
Но всего контура а не конденсатора в мосфете.
Поэтому и подумал что тот заряд затвора который обычно просто сжигается на мин. српротивлении в данном случае гоняется туды-сюды с компенсацией на Q еснно...но все равно синусоида....

СПС

 

[uve]

Индуктивность компенсирует ёмкость затвора - для генератора импульсов это нагрузка без реактивных составляющих.Напряжение на затворе много больше того,что вызовет насыщение транзистора,поэтому на выходе сигнал будет близок к меандру и о появлении синусоиды можно не беспокоиться.

 

[Тюф]

Минимальное сопротивление последовательного контура грузит драйвер по току,а вот напряжение на злементах контура в момет резонанса максимально и с противоположным знаком. Благодаря такому включению(паразитная ) емкость затвора компенсируется и затвор для сигнала имеет чисто активное сопротивление и открывается максимальной напругой . Я перекликнулся в поддержку предыдущего сообщения.

 

[Злой]

...наверно есть критерии в зависимости от частоты ключевания и рассеиваемой мощности для выбора именно резонансного способа. Если я правильно пониманию то это рассчеты потерь для нескольких способов и сравнение сих потерь.так или нет?

Я об этом и писал.

 

[CepDILLETO]

Уважаемые , а не кажется что изначальная посылка была не верная. Несуществует резонансное управление затвором , а есть- резонансное управление транзисторным ключом.

 

[Гість 3253]

Уважаемые , а не кажется что изначальная посылка была не верная. Несуществует резонансное управление затвором , а есть- резонансное управление транзисторным ключом.

Не совсем так.
Смотря с какой стороны ключа будем наблюдать резонанс.

Если в НАГРУЗКЕ - то да, это резонансное управление ключем, это делают в сварочниках, чтобы не лепить узел поджига дуги (но под нагрузкой получим обычный степдаун - нагрузка похерит все резонансные свойства, убив добротность).
Если в ЗАТВОРЕ - то это, видимо, и будет то, чего хочет ТС. Не знаю зачем оно ему нужно.

Reset че ты имеешь в виду? повышение напряжения происходит при так наз. резонансе напряжений он же последовательный.так я поэтому и спросил как это учитывается в резонансном драйвере.

"......Наряду с полезным использованием явления резонанса напряжений в электротехнике технике часто бывают случаи, когда резонанс напряжений вреден. Большое повышение напряжения на отдельных участках цепи (на катушке или на конденсаторе) по сравнению с напряжением генератора может привести к порче отдельных деталей и измерительных приборов. ...." (c)

Я, как обычно, имею ввиду учебник по электрофизике.
Может я выразился слишком упрощённо...

Усвой - на резонансной частоте последовательный контур работает, как ЗАМЫКАНИЕ, а параллельный - как РАЗРЫВ. Вот и вся суета.

Дроссель впослед затвору - резонанс напряжений, реактивности друг друга зохавают и работать нагрузкой будет сопротивление потерь (или балласт, если его внести).
Чем это чревато:
Если балласт взять большой - драйверу будет легче, но раскачивать амплитуду будем дольше.
Если балласт ниже - драйвер нагружаем, но и управляем почти мгновенно.
Если втулить дроссель параллельно затвору - при накачке напряжение будет РАСТИ именно на затворе. Если втулить драйвер напряму - не будет, но и толку ни какого не будет - драйвер своим низким выходным сопротивлением зашунтирует контур и лишит его резонансных свойств.


P.S. Ты скажи - чего ты добиться-то хочешь?

а почему тогда эта индуктивость стоит последовательно с затвором а не параллельно с ним ???...

По тому, что контур, кроме F характеризуется ещё и Q, и вот Q - это отношение импеданса к паразитному сопротивлению.
Когда открывается драйвер - к параллельному контуру подключается очень низкое сопротивление его выходных ключей.
Естественно - ни какие резонансные процессы идти не будут - драйвер насильно зарядит и разрядит всё, что угодно до амплитуды питания, или до нуля.
Это по сути мы Q свели к хуям. А контур с Q менее 1 - вообще контуром считать сложно.

 

[Anpex]

Парни вы подались не в ту степь... Т.к. никто не удосужился посмотреть (прочитать) статью. Суть идеи показана на рис.4.2 на стр.30 и заключается в том, чтобы короткими импульсами подаваемыми попеременно на затворы Q1 и Q2 сформировать импульс управления затвором "силового" полевика используя при этом два физ. явления 1 - свойства конденсатора(а конкретно емкость затвора+ Сin) сохранять заряд 2- явл. последовательного резонанса для уменьшения енергии передаваемой в LC контур образованный Lr и Сзат+Сin.

 

[alinn]

Reset

P.S. Ты скажи - чего ты добиться-то хочешь?

экспериментирую...пытаюсь ума набраться...и кпд поднять

после ваших ответов и проанализировав еще раз понимаю так - данная метода минимизирут вх. импеданс затвора. для фронтов наших управляющих импульсов dV(dI)/dT а их длина сохраняется. синусоиды не будет- т.к. ипульсы принудительные.СПС.еще почитаю

 

[Anpex]

Да не стоит овчинка той выделки. Весь геморой ради увеличения КПД драйвера затвора на 2-4% при этом фактически оставляя затвор силового транзистора болтаться в воздухе. Что там будет никто толком не знает т.к. автор приводит только форму напряжения на затворе и нет ни одной эпюры формы тока через ключ. Но думаю что ничего хорошего там не будет т.к. если бы было увеличение общего КПД то китаеза всенепременно бы об этом заявил, а не молчал-бы.

 

[Гість 3253]

А чё маетесь-то? EWB в помощь! Или LTSpyce. Эпюры потом можно и сюда запостить - тоже посмотрю, бут интиресна.

 

[alinn]

СПС... я пока ничего конкретно не строю... в планах много чегоб я хотел забабахать втч. индукционный проточный водонагреватель и все многое другое чего ессно связанно с ключеванием просто изучаю пока...
повожусь ишо со спайсом...


ЗЫ:В инете еще много других статей по этой теме...

 

[В.А.]

Есть семейство фазосдвигающих резонансных контроллеров UC3875, там подобные вещи реализованы и довольно подробно описаны в техдокументации...