Влияние паразитных емкостей на переключение ключей

sergh

Чего-то не пойму как может проявиться эффект Миллера если выход у драйвера на полевиках, и поэтому затвор мощного транзистора практически (при соотв. подборе DT) все время будет конкретно прикорочен к одной из шин питания, к "+" или к массе. Полевики вроде в открытом состоянии проводят в обе стороны ( открывшись, блокируют паразитный диод, так как, как правило, у того большее прямое падение напряжения чем падение напряжения на сопр. открытого фета)

Просто читал и думал почему от этого Миллера ничего у меня еще вроде не горело :-?

Последний раз редактировалось: sergh (Fri Feb 15, 2008 3:38 pm), всего редактировалось 2 раз(а)
Добавлено: Fri Feb 15, 2008 3:06 pm

Пружина
Экзорцист

Верно , но далеко не всегда сопротивление драйвера достаточно мало , чтобы подавить самостоятельно эффект миллера.
Причем тут диоды я вообще не понял , в маломощные полевики они не вставляются.
Кстати говоря пропускание тока через фет в обратном направлении безопасно только если он полностью открыт , в противном случае он может сгореть при весьма малом токе.

ЗЫ.Обсуждение драйверов , не связанное с темой вести в другой ветке.

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 3:35 pm

TheBypasser
Космонавт

драйвер на полевиках эт конечно труЪ, но и про наличие резика в затворе забывать не надо подмигивает

Имхо, надо делать так - есть два драйвера, один заряжает-разряжает затвор через резик (это может быть обычная уццшка), а второй врубается после заряда и разряда затвора (вероятно, хватит и тупо одного полевика на минус) и не даёт миллеру подгадить праздник - причём звона не будет в таком случае тоже - ведь заряд-разряд происходит по-прежнему через резик и мягко.

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 4:43 pm

Пружина
Экзорцист

Впринципе вариант имеет право на жизнь , проверю на практике , возможно даже сегодня.

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 5:05 pm

TheBypasser
Космонавт

Имхо тут вообще всё просто - тупо коннектим второй фет через большой резик к тому же драйверу - в итоге процесс закрытия идёт на слабооткрытом фете уццшкой, затем фет открывается до конца.

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 5:11 pm

Пружина
Экзорцист

Ты хоть сам понял что написал?У тебя фет откроется при единице на выходе драйвера и будет пиздец.Нужна инверсия.

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 5:20 pm

BSVi

Дрова на таком принципе делает ST. Но нахер они нужны если спроще сделать удвоитель и не ебать мозг? Ведь чтоб подавить выброс в 10А (а у IRFP460 при 310вольтах именно столько) это нехилый инвертор нужен, соответственно еще драйвер для него, вообщем пиздец имхо.

У IR есть пример такого подавления, там юзают 4 16амперных транзюка которые драйвит IR2110. Единственное достоинство - бутстеп. Но за цену 8 транзюков для притягивания затвора уж точно можно лишний трансформатор купить... Разве что за весом гнаться, тогда да...

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 5:45 pm

KaV

2 Skywarrior
Отличная иллюстрация. Добавлю ещё, что показанный пик не всегда удаётся подавить мощным драйвером или диодом шоттки параллельно затворному резистору - сказывается индуктивность затворного вывода.
Так что я вижу только один выход из положения - конденсаторный "сдвиг" драйвера или двухполярное питание, отрицательное смещение.
2 BSVi
В реальной схеме (да и просто в модели моста/полумоста) такого здорового отрицательного выброса не наблюдается.
Прилагаю схему "Идеального" моста Smile

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 7:06 pm

Bridge2_improved.gif (30.67 Кб)

Bridge2_improved.asc (11 Кб)

TheBypasser
Космонавт

Пружина писал(а):
Ты хоть сам понял что написал?У тебя фет откроется при единице на выходе драйвера и будет пиздец.Нужна инверсия.Ога, я с работы писал, вот и ступил - ессесно инверсия нужна, кстати феты бывают такие, которые при нуле открыты. Хотя сюда проще биполярник вснуть и не ебать мозг.

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 7:08 pm

BSVi

Думаю, начинать всетаки нуно с полумоста - в 2 раза меньше транзисторов вылетет.

Отричательного выброса не набльдается, потому как драйверы с фетами его лучше давят (да и положительный тоже), НО лучше перестараться, чем недостараться ).

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 9:41 pm

Skywarrior
Only one

Решил пойти дальше и сравнить два ФЕТа на предмет проявления эффекта Миллера при равных условиях. Топология - полумост, питание +310В, частота 238кГц, deadtime = 700мкс, обвязка FF1N30HS60DD (Stealth™ diode optimized for low
loss performance in high frequency hard switched applications) + STPS24045TV (Dual power Schottky rectifier suited for Switched
Mode Power Supplies and high frequency DC to
DC converters). Итак:

1. STW29NK50ZD от ST Microelectronics. Crss ("емкость Миллера")=165пф, Ciss (входная емкость) = 6450пф.
2. FDH44N50 от Fairchild Semiconductor Corporation. Crss =40пф, Ciss (входная емкость) = 5335пф.

Как видно из осциллограмм, FDH44N50, имеющий "емкость Миллера" в 4-ре раза меньшую, чем STW29NK50ZD, дает и пичок в 2.5 раза меньший - на уровне 1В.

ЗЫ: Сорри за кривые фотки - условия фотографирования были экстремальные... :-o

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 10:45 pm

comparison.JPG (44.09 Кб)

Юрий
ГАД

2Skywarrior
Замечательные иллюстрации и хорошие исследования! Спасибо. Smile

Добавлено: Fri Feb 15, 2008 11:49 pm

TheBypasser
Космонавт

Кстати, сейчас вот мост патчил (резики уменьшил - а то сквознячок малость был как оказалось, капики трушные воткнул к уцц итп) - и заметил на осцилле такую же ебень - у переднего фронта сверху выброс до вольта, и такая же ямочка у заднего. На этих осциллограммах такое тоже есть. С этим бороться вообще есть смысл? Имхо, пох - но всё же..

Добавлено: Sat Feb 16, 2008 12:24 am

Skywarrior
Only one

2Юрий: я рад, если мой эксперимент будет полезен для наглядной агитации против эффекта имени. товарища Миллера.
Продолжаю комментировать полученное.
1. Управление ФЕТами велось от полумостового оптодрайвера, оконечный каскад которого состоит из UCC27321P. Затворные резисторы имеют номинал 2 Ом, а резисторы, шунтирующие затворы ФЕТов на землю - 5k. Сигнал от оптодрайвера на ФЕТы подается через два многожильных провода в оплетках (экранах). При этом оплетка - это еще и общий для соответствующего плеча полумоста (и ФЕта) провод.
2. Нагрузка отсутствует.
3. Охлажление - радиатор от кулера к P-IV с вентилятором на 12В 100мА.
4. Нагрев FDH44N50 практически не ощутим, и явно проявляется чем у STW29NK50ZD. Приняв во внимание, что значения выходных емкостей у данных ФЕТов приблизительно одинаковы, и соответственные тепловые потери из-за них должны быть приблизительно равны, можно сделать вывод о существовании сквозных токов в варианте с STW29NK50ZD (с повышенным проявлением эффекта Миллера).
5. В связи с п.4, оставил в генераторе ФЕТы FDH44N50.

Выбор хороших ФЕТов с малой емкостью Crss не у всех есть. Уменьшение значения сопротивления затворного резистора, а также добавления емкостей на затвор, равно как и шунтирующих затвор биполярных ключей - не панацея от эффекта Миллера. Остается одно - использовать двуполярный драйвер. :-/

Добавлено: Sat Feb 16, 2008 10:17 am

Юрий
ГАД

TheBypasser писал(а):
С этим бороться вообще есть смысл? :-D
Ясен хуй - есть смысл!

Skywarrior писал(а):
2Юрий: я рад, если мой эксперимент будет полезен для наглядной агитации против эффекта имени. товарища Миллера.
Полезен конечно. Эти картинки я уже давно созерцал при работе девайсов. И с бубном скакал вокруг, какбы уменьшить это дело. Но настолько наглядных иллюстраций сделать не додумался. Smile

И агитация против - не очень нужна. Это и так понятно! Smile

Добавлено: Sat Feb 16, 2008 12:16 pm

VAL
Властелин колец

Не миновала и меня чаша сия...работой силовухи доволен, но вот такая херь. Нагрузка- мой трансформатор на кольцах. Частота порядка 120кгц. Напруга- 150в. Дуги большие, как и раньше, нового ничего . Надо бубен покупать

Добавлено: Sat Feb 16, 2008 3:23 pm

DSC00747.JPG (45.03 Кб)

VAL
Властелин колец

Снятие сигнатуры в работе..

Добавлено: Sat Feb 16, 2008 3:29 pm

DSC00749.JPG (82.84 Кб)

Пружина
Экзорцист

Продолжаю работу над 2х полярным драйвером.Изучил схему BSVi , немного изменил , убрал диод - работает получше немного , вытекающий ток вырос раза в 2.
Моделил работу драйвера в полумосте с питанием 400В и особенно злыми в отношении старика мЮллера мосфетами - по результатам моделирования работает довольно неплохо , миллера гасит капитально , он даже близко к нулевому порогу не подходит , держица в районе -2В.

Если хватит времени , завтра изуродую свой неработающий полумост , модернизирую драйвер до 2х полярного и проверю его эффективность на практике.

Добавлено: Sun Feb 17, 2008 2:19 am

BSVi

Пружина!!! Верни диод обратно. Вот тебе и недостаток симов )) Без него переход база -эмиттер транзюка пробьет. На нем напруга питания падает без диода, а допустимое напряжение - 6 вольт! Как ток мог вырости в 2 раза - не представляю.

Добавлено: Sun Feb 17, 2008 9:14 am

Пружина
Экзорцист

BSVi писал(а):
Пружина!!! Верни диод обратно. Вот тебе и недостаток симов )) Без него переход база -эмиттер транзюка пробьет. На нем напруга питания падает без диода, а допустимое напряжение - 6 вольт! Как ток мог вырости в 2 раза - не представляю.

И незачем так орать , я же сказал , что изменил схему.Упростил и диод теперь не нужен.
____________________________________________________________________________
Значит так: закончил моделирование , выкладываю окончательную версию антимЮллерного драйвера.
Вот схема и модель.
С данными транзисторами ток драйвера при нагрузке 10нф 3.2/9А , 26нф - 5/12А , амплитуда напряжение на затворе +12/-5В.
Нагрузочная способность также не маленькая , способен поднимать затворы по 30нф на частоте 250кГц.

О схеме кое-что: Q1 и R2 можно смело выкинуть , если не требуется большая мощность.R2 тоже необязателен , но он немного снижает уровень нуля драйвера за счёт компенсации падения напряжения на переходе Q1.

Ещё важное значение имеет делитель C1 C2 R3 R4 , им задаётся уровень смещения по напряжению.

Резистор R1 можно значительно увеличить , но опять же , если не требуется значительная мощность и быстродействие , а нужна экономичность.
____________________________________________________________________________
Теперь отчёт о практических испытаниях: изменил схему драйвера в своём полумосте и запустил - работает чётко , как и в модели.Включил силовую часть - работает , но полностью эффект миллера в верхнем ключе не подавлен(по какимто необъяснимым причинам он там у меня развивает амплитуду до 8В(хотя , возможно это помехи в проводе , щуп осцилла вносит большие помехи) , а амплитуду обратного перезаряда я выставил всего 4В.Однако нагрев верхнего ключа почти полностью пропал(чуть тёпленький радиатор , в сравнении с огненым , до этого).

Вобщем заключение моё - работает.
*На полумосте тестил версию без Q1 и R2.

Последний раз редактировалось: Пружина (Thu Nov 13, 2008 10:34 pm), всего редактировалось 1 раз
Добавлено: Sun Feb 17, 2008 1:50 pm

Драйвер.jpg (36.14 Кб)
Схема.

Драйвер.asc (2.18 Кб)
Модель.

BSVi

Опять ты за свое ) Я же этот каскад делал чтобы избавится от 150Ом резюка - он мощи черти скока кушает. У тебя на нем почти 2 ватта будет рассеиваться. Зачем? Если можно без "горячих" деталей обойтись?

Загоняй миллера ниже, делай размах +-15В, добавь емкости затвору. Для себя ведь стараешься, так сделай настолько надежно, насколько это возможно не считаясь с ценой и кол-вом деталей (в разумных пределах естесно).

Добавлено: Sun Feb 17, 2008 2:25 pm

Пружина
Экзорцист

Я гонюсь не за экономичностью , 2Вт(половина из которых на резюке R1) потратить на работу драйвера мне не жалко.Меня в первую очередь интересует мощность драйвера , а с большим резистором ток сильно падает(при увеличении резистора со 150 до 2200 Ом выходной ток драйвера падает вдвое).
Проверил работу с резистором 620 Ом - ток упал примерно на 30% , хотя фронт практически не пострадал.С таким резистором , даже с учётом интеруптора(когда полевик всё время открыт) мощность рассеяния всего 0.5Вт.

Добавлено: Sun Feb 17, 2008 2:46 pm