Palące się tranzystory w sterowniku 8A

Asza PL · Post napisał: **Asza PL** » 17 sty 2009, 17:14

Witam , zbudowałem sterownik wg. projektu kolegi RCHOBBY , dałem tranzystory IRF640 i podłączyłem do silnika unipolarnego 8A . Dla prądu do 4A działał doskonale na mniejszych silnikach , zmieniłem tylko oporniki referencyjne z 0.1 na 0.05 oma. W pierwszej wersji radiator by wspólny z przekładką izolacyjną silikonową , niestety po kilku minutach prób , po zwiększeniu prądu do ok. 7A na fazę spalił się jeden mosfet , ponieważ radiator nie był gorący uznałem że z powodu przekładek izolacyjnych jest złe odprowadzanie ciepła i zrobiłem osobne radiatory do każdego Mosfeta + wentylator na całość i tym razem po ok. pół godziny prób przy prądzie 8A znów to samo -tym razem inny mosfet. Wg obliczeń na każdym mosfecie może wydzielać się przy tym prądzie ok 8W + ok 8W na diodzie zwrotnej. Napięcie zasilania na razie ok 35V. Może ktoś mógłby coś poradzić, wiem -mocniejsze tranzystory

.

Leoo · Post napisał: **Leoo** » 17 sty 2009, 17:56

Jeśli średni prąd wynosi 8A to jaki będzie szczytowy?
Dodatkowo jeśli radiator osiągnie blisko 100st.C to prąd maksymalny spada do 7,2A - czyli wszystko się zgadza dla tranzystorów ze schematu.
Przy IRF640 układ powinien pracować niezawodnie.
Przyczyną może być znacznie większa wartość pojemności bramki IRF640, która wynosi nawet 1560pF, natomiast IRLZ14 ma tylko 400pF. Różnica w czasach włączania, wyłączania i jednocześnie moc tracona będzie znaczna na niekorzyść IRF640.

Asza PL · Post napisał: **Asza PL** » 17 sty 2009, 19:03

Miałem ustawione dla 8A prądu szczytowego , radiatory dla każdego mosfeta osobny ok. 50 cm2 ,miały ok 50-60 stopni jak się mosfet spalił. Na TC 427 mam zasilanie 15V i oporniki bramki 22om. Dałem dość dużą czestotliwość choppera ok. 60khz. może tu zmniejszyć?.

jarekk · Post napisał: **jarekk** » 17 sty 2009, 20:25

Asza PL pisze:Dałem dość dużą czestotliwość choppera ok. 60khz

Zmniejszyć - tak duża częstotliwość zwiększa straty na tranzystorach.
Ale nie niżej niż 20..24kHz

Leoo · Post napisał: **Leoo** » 17 sty 2009, 20:36

Częstotliwość choppera jest ewidentnie za duża. Może występować wzbudzanie się układu, jeśli został popełniony nawet niewielki błąd np. prowadzenia masy w projekcie PCB.
Proponuję zmniejszyć częstotliwość do 18kHz, której i tak większość nie usłyszy.
Zasilanie gatedriverów jest odpowiednie.
Na schemacie nie widać diod relaksacyjnych. Kiedy MOSFET przestaje przewodzić, na złączu D-S pojawia się duży potencjał SEM o przeciwnym kierunku, który może uszkodzić tranzystor.

Asza PL · Post napisał: **Asza PL** » 17 sty 2009, 22:04

W tym sterowniku za diody relaksacyjne robią diody wbudowane w mosfeta , niech kolega przejrzy temat na cnczone bo projekt oparty jest na tym sterowniku.
http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=25361
http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=38873
Wstawię pr-kę do choppera na razie brakło tranzystorów , mam IRFZ44 ale to tylko 60V więc trochę mało przy zasilaniu 30V. W poniedziałek dalsze próby ,dałem IRF640 żeby móc zasilać sterownik do 80V , a tu taki problem.

Leoo · Post napisał: **Leoo** » 17 sty 2009, 23:28

Asza PL pisze:W tym sterowniku za diody relaksacyjne robią diody wbudowane w mosfeta

Dioda wewnętrzna jest spolaryzowana zaporowo i może zabezpieczać przed zmianą biegunowości ale uzwojenie fazowe włączonej jest między szynę zasilającą i dren. Po wyłączeniu prądu powstaje przepięcie ale względem plusa zasilania co skutkuje chwilowym wzrostem napięcia D-S znacznie ponad wartość 30V. Tutaj sumują się napięcia zasilające i SEM od silnika. Diody relaksacyjne muszą być zewnętrzne, włączone równolegle (zaporowo) do przewodów fazowych silnika i do plusa zasilania. W podobny sposób chronimy tranzystor sterujący np. przekaźnikiem na płycie SSK-MB.
Najlepiej podłącz oscyloskop między masę i dren jednego z kluczy a zobaczysz co się dzieje. Zamiast diod relaksacyjnych można zastosować gasiki RC ale dobór parametrów będzie eksperymentalny.

Asza PL · Post napisał: **Asza PL** » 18 sty 2009, 10:06

Wiem o tym dlatego zawsze w takich sterownikach stosuje się tranzystory o napięciu pracy minimum 2 razy większym niż napięcie zasilania.
Mam jeszcze drugie pytanie odnośnie prądu pobieranego z zasilacza przez taki sterownik , z pomiarów wynika że wynosi on ok 0,6 wartości ustawionego prądu szczytowego . Z załączonego rysunku wynika że w momencie wyłączenia prądu przez chopper w drugiej cewce indukuje się napięcie zwierane przez diodę do zasilania które doładowuje w jakimś stopniu zasilanie. Prąd mierzony na oporniku ref wygląda tak. Ponieważ cewki są nawinięte razem więc zwieranie przez diodę drugiej tłumi przerost napięcia pierwszej. Gdyby dać diodę tłumiącą na np. 40V przy zasilaniu 30V prąd w drugiej cewce byłby ograniczony.
Obrazek

Leoo · Post napisał: **Leoo** » 18 sty 2009, 11:17

Asza PL pisze:drugie pytanie odnośnie prądu pobieranego z zasilacza przez taki sterownik , z pomiarów wynika że wynosi on ok 0,6 wartości ustawionego prądu szczytowego

Kiedy popatrzysz na oscylogram prądu fazowego podczas sterowania mikrokrokowego zauważysz, że jeśli w fazie A płynie 100% to w B 0%. Przy nastawie 8A amplitudy będzie to 5,7A wartości skutecznej. Dalej analizując przebiegi okazuje się, że prąd fazy A maleje, natomiast B - rośnie a ich wartości wyrównują się w okolicy 71%, co sumarycznie daje 142% czyli 11,3A amp. tj. 8A sk. Tak więc sumaryczny prąd w szynie zasilającej będzie oscylował między 5,7A a 8A.

pukury · Post napisał: **pukury** » 18 sty 2009, 11:27

witam.
czy diody w mosach nie są nieco za wolne - coś takiego mi się o uszy obiło - puk .
może tu jest problem ( również ) .
pozdrawiam .

Palące się tranzystory w sterowniku 8A