ecco uno schema con il quale possiamo fornire impulsi della durata di circa 740uS con una potenza media di 11 chilowatt, ho messo anche il file per chi ha micro-cap e lo vuole simulare (impostate time range 1000ms - time step 400us), con una resistenza in serie di valore minore possiamo aumentare la velocità degli impulsi, oppure tenere la stessa velocità ma aumentare la capacità dei condensatori per aumentare la potenza (vorrei arrivare almeno a 100 chilowatt, e in questo caso bisognarà variare anche la resistenza che scalda l'altra cella). La resistenza da 4,7 serve per limitare il picco di ogni mosfet intorno ai 10 ampere, se mettiamo una resistenza da2,2 ohm possiamo metere 12 mosfet e quindi avere un picco intorno ai 22 kilowatt, i mosfet che ho previsto sono irf840, ma si possono anche modificare con modelli più potenti. Però mi sa che il picco attuale disintegra tutti i mosfet al primo colpo, perchè la loro portata non arriva neanche a 1000 watt, per cui sicuramente o li aumento di numero o cambio modello.

Dimenticavo, tutto ciò premesso che la cella si comporti come una resistenza di valore zero, se cosi non fosse bisognerà dimensionarla in modo che offra la minor resistenza possibile, la cella andrebbe messa tra il condensatore e la resistenza da 4,7ohm.

Vedi allegato:

La distanza tra gli elettrodi quant'è ?

Faccio questa domanda strana perchè l'intensità di corrente dipende dall'impedenza dell'acqua o resistenza dell'acqua (o gas se si tratta di gas).

A sua volta la resisteza dipende dalla resistività e dalla DISTANZA.

Io penso che la distanza tra gli elettrodi è importante, ad occhio e croce NON dovrebbe essere maggiore di 1 millimetro, ma finora non ho avuto ancora tempo per fare calcoli che possano dimostrare qualcosa.

Allora, veniamo un attimo alla pratica, per scaricare un picco di energia istantaneo e molto forte c'è bisogno di mosfet potenti, e per trovarli non mi resta altro che dere un occhio ai loro datasheet, ora ho bisogno il vostro aiuto:

prendiamo come ipotesi il mosfet IRF840 ormai noto come STP9NB50, questo sicuramente non è uno tra i più potenti, ma la lettura dei datasheet è lastessa. Nel caso di questo mosfet si ha che:

IDM(·) Drain Current (pulsed) 32 A

dove il punto vicino a IDM:

(·) Pulse width limited by safe operating area (1) ISD £ 8A, di/dt £ 100 A/ms, VDD £ V(BR)DSS, Tj £ TJMAX


dove il massimo picco sopportato è:

EAS Single Pulse Avalanche Energy
(starting Tj = 25 oC, ID = IAR, VDD = 50 V) = 520mJ dove IAR = 8 ampere

dando un occhiata al grafico della Safe Operating Area pare che per un millisecondo posso far condurre al mosfet circa 10 ampere alla tensione di 300 volt, che sono 3000 watt.

Mi potete confermare?

Ok, tutto chiaro.... ora però torniamo in noi, avrei bisogno di una conferma riguardo il mio post precedente (potenza mosfet) e una risposta a questa domanda:

con 300 watt quanto tempo mi serve per aumentare la temperatura di 50° a 300cc di soluzione al 40% di NaOH? (ipotizzando che la temperatura iniziale è di 20° e che il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore).

Questa NON è da usare in funzionamento normale.. nemmeno la "repetitive".. sono per applicazioni/situazioni ..diciamo.. "strane"

A 25°C di contenitore! (Tc) ..non finisce qui singolo impulso! (che ti porta la giunzione a 150°C.. poi devi aspettare che si raffreddi... "2 giorni"..)

Dai un occhio anche al grafico dell'impedenza termica (ovvero ..diciamola così.. che tiene conto della ripetitività dell'impulso, oltre che della sua durata.. [delta]...e dell'inerzia termica del componente/massa.. quindi dell'innalzamento istantaneo termico..e successivo smaltimento)

Comunque se stai facendo chiudere il mos.. vuol dire che stai facendo salire la corrente al suo interno.. MA probabilmente stai facendo scendere la tensione ai suoi capi (quando il mos sarà chiuso ..e ben pilotato <-, avrai una tensione pari a RDSon x Id)

Il problema con i mosfet (almeno in quella applicazione) è ..il pilotaggio.

La domanda è: se si vuole scaricare "TUTTO" un impulso.. perchè usare i mosfet.. considerato che lavoreresti in alta tensione? (Così mi sembra di capire)
Per la tensione sarebbero opportuni dispositivi con "caratteristiche d'uscita" più del tipo BJT...
e per il discorso "scarica impulso" allora non serve proprio un IGBT o equivalenti.. ma un dispositivo ad innesco tipo SCR forse potrebbe andar bene:
lo inneschi.. e rimane attivo fino a che c'è una certa corrente di "holding" (quasi come lo scaricatore)...

(intanto penso a come spostare organizzare gli "altri" messaggi..)

PS
Sul catalogo IRF840 della Internactional Rectifier.. circa la SOA vedo che intercetta 1mS 10A con "10 alla 2" Volt (100V), non 300V!


Premesso che mi limito alla parte elettrica (e di potenza/alimentazione, possibilmente..).. per questioni di conoscenze... e lascio quindi rispondere a chi più afferrato su questa materia.. ma direi che un dato manca, ovvero le questione termiche relative al contenitore di quella soluzione (massa termica e/o dissipazione-isolamento, ecc.)
A titolo indicativo (ho letto -> "il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore") persino nel vuoto avresti irraggiamento che può non essere trascurabile... se non schermi nell'IR.. ecc.

E' importante rispondere ala seconda domanda che ripropongo:

con 300 watt quanto tempo mi serve per aumentare la temperatura di 50° a 300cc di soluzione al 40% di NaOH? (ipotizzando che la temperatura iniziale è di 20° e che il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore).


Riguardo il mosfet farò delle prove pratiche, anche perchè nello schema che ho postato non ho previsto il driver di pilotaggio ma solo una resistenza da 1k, il chè implica sicuramente una non conduzione corretta del mosfet.

Potenza = Energia / tempo

Inversamente...

Tempo = Energia / potenza

tempo = (volume * cs * (t2-t1) * 4186) / potenza

dove cs è il calore specifico
t2 è la temperatura che si vuole raggiungere
t1 è la temperatura iniziale
4186 è la costante di conversione caloria joule.

NaoH ha un calore specifico simile all'acqua.
L'acqua ha un calore specifico di 1.

Quindi basta sostituire i simboli con i valori numerici e il gioco è fatto.

tempo = (0.3 * 1 * (50-20) * 4186) / 300

tempo = 125,58 secondi.

----------------------------
Però ho sprecato tempo a fare caolcoli inutili perchè 50 gradi celsisus non servono a niente.

Per sperare in qualche reazione nucleare occorre sostituire quel 50 con 100 milioni, temperatura necessaria.
Sempre l'equazione è quella ma occorre fare quella sostituzione.

tempo = (0.3 * 1 * (100000000-20) * 4186) / 300

decisamente risulta un tempo troppo esagerato ed improponibile.

Quindi le cose sono 2:
O si aumenta la potenza oppure si deve diminuire la quantita di liquido.
Io consiglierei di lasciare inalterato quel 300 watt e diminuire la quantità di liquido.

Quindi mano alla calcolatrice, e rifare i calcoli.

Adesso però non ho tempo, domani ci riprovo ancora.

gaetà, il tempo che impiega l'acqua a salire di temperatura non è quello che serve per avere una reazione, come nemmeno i 50 gradi, ma è quello che serve per capire se la potenza immessa per elevare di tot gradi corrisponde o meno a quella che realmente servirebbe....... nel caso in cui questi 125 secondi dovessero essere per ipotesi 45, allora è chiaro che la potenza in uscita è superiore a quella in ingresso.... grazie per i calcoli, ho preso nota.

Allora, ho appena messo a punto un circuito funzionante(vedi allegato sotto), ecco la descrizione:

Abbiamo 2 tensioni, V1 e V2, rispettivamente 300 volt e 30 volt, la prima serve per dare carica ai condensatori tramite la resistenza R3 che in questo caso è da 3,3K contro i 300ohm che dovrebbe essere, ho scelto questo valore per effettuare un controllo preciso sull'impulso, infatti se avessi scelto la 300ohm non sarebbe stato semplice ottenere un impulso a lunga distanza dall'altro, infatti la velocità degli impulsi dipende unicamente dal tempo di carica dei condensatori, volendo avrei potuto sostituire la capacità di 200uF che ho utilizzato magari con 20000uF, ma questo sarebbe stato pericoloso per i mosfet, infatti già con 200uF ci sono delle esplosioni piuttosto forti. Il trimmer X2 accoppiato con la resistenza R4 serve a ridurre la tensione per fare il modo che il trigger 74hc14 legga valori compresi nel suo range di commutazione(valore di centro pari a 2,5V), non appena la tensione ai capi di questo trigger sale oltre i 2,5 volt lui commuta la sua uscita a 0 portando quindi in interdizione il transistor Q1, questo transistor è collegato in modo da interrompere o attivare la tensione sul gate del mosfet data dalla resistenza R2, quando questo è in interdizione sul gate del mosfet troviamo 30 volt con 0,3A disponibili, il mosfet conduce scaricando il condensatore attraverso gli elettrodi della cella. Non appena la tensione ai capi del condensatore scende sotto i 200 volt circa, il trigger 74hc14 si trova una tensione in ingresso inferiore a 2,5 volt, pertanto porta la sua uscita a livello logico 1 (5 volt), quindi il transistor Q1 va in conduzione e scarica a massa la tensione sul gate del mosfet, quest'ultimo non conduce più, e quindi i condensatori riiniziano a caricarsi per continuare il ciclo all'infinito. In poche parole è un semplice oscillatore di potenza.

Con questa configurazione i mosfet non scaldano, tuttavia la frequenza tra un impulso e l'altro è molto bassa, si parla di circa un secondo, e la capacità dei condensatori è di soli 200uF(2 in parallelo da 100uF 350V), la durata di ogni singolo impulso di scarica dei condensatori è di 150uS circa(misure effettuate con datalogger e oscilloscopio), la tensione sul gate del mosfet nel momento ON è perfettamente stabile a 30 volt, la rampa di salita è ripidissima, un perfetto rettangolo. L'onda di carica e scarica dei condensatori è perfetta e rispecchia la simulazione fatta sul PC.

La cella è composta da 2 elettrodi ai soli fini di prova: un cerchio di rame dello spessore di 2mm e diametro 1cm che funge da ANODO (positivo), un cavo di rame di sezione 1mm spelato per 2mm all'estremita, questa estremità è collocata al centro dell'anodo e funge da CATODO (negativo), le soluzioni su cui ho effettuato le prove sono le seguenti: acido cloridrico 10%, NaOH 40%, in tutti e due i casi ho delle esplosioni con un onda d'urto notevole, nell'acido cloridrico il colore della scintilla è tra il viola e il blu, mentre nel NaOH è nettamente bianca e molto intensa, riducendo la tensione del condensatore la scintilla in NaOH diventa gialla mentre nel cloridrico diventa viola.

Tutto è stato fatto in modo piuttosto scrupoloso, un pò alla volta realizzarò un prototipo su cui si potrà verificare se effettivamente c'è o meno un rendimento superiore rispetto all'energia immessa. Purtroppo il tempo a mia disposizione non è molto, e non sempre posso applicarmi, vedrò di fare del mio meglio.

Avrei piacere di confrontarmi con qualcuno che abbia modo di mettere in pratica questo esperimento, cosi da poter capire bene di cosa stiamo parlando.

Allegato:

Ma non è assolutamente quella!! Ma ti pare ragionevole, prima ancora che fisicamente sensato, che quell'equazione valga anche a 100 MK ???

Ho dato un'occhiata veloce allo schema (di tecnonick Nota: gli schemi sono già "contorti" per fatti loro.. ti chiedo se puoi fare il possibile per semplificarli... e non complicarli ulteriormente. Il "filo" in alto a cui sono collegati i generatori 300V e 30V è il "ritorno"/gnd in basso [lo scrivo per quelli che non lo avessero notato].. sarebbe meglio metterlo fisicamente in basso; diventa tutto più ..."immediato"!)... e stavo iniziando a leggere quando ho notato subito un problemino (anche altri.. ma fermiamoci al primo muretto):
hai messo 30V di pilotaggio per i mosfets!

1) vero che quella sigla richiamata è data per+-30V di gate.. ma chi li cambia con, esempio, IRF840.. sfonda già tutto perchè sono +-20V (ricordo che i mosfets NON hanno una giunzione di base-emmitter che "clampa"!

2) anche ammesso l'uso di un mos +-30V non va assolutamente bene fornire il massimo. Ricordo che il gate-source è "come" un condensatore e quella rappresenta la tensione di "rottura" dell'isolamento. Non dimenticandoci che varia in funzione di alcuni parametri (esempio temperatura), e di alcuni comportamenti circuitali (esempio dV su induttanza di "bounding" di source, ecc.) la domanda è perchè ti servono 30V di gate? Forse non hai chiaro il funzionamento (fermiamoci alla parte pilotaggio) dei mosfets.

Ti consiglio allora un approfondimento in zona "servizi&utilità>manualistica>elettronica"

Ciao Tecnonik scusa una domanda ma non sarebbe più facile pilotare col mosfet il primario di un trasformatore non so 24V primario 350V secondario e poi raddrizzi e vai alla cella col secondario. ?

Ciao gatt, dimentichi che i mosfet hanno una tolleranza, e con 30 volt vanno benissimo, e gli irf840 possono essere pilotati a 30 volt, non a 20, perciò ti consiglio di leggerti i datasheet.... (VGS Gate-source voltage - ± 30 V per irf840)

schemi contorti e complicati? forse non hai molta esperienza.... uno schema più semplice di quello che ho postato non esiste! non c'è bisogno di regolare il duty, il tempo dipende dalla capacità del condensatore della cella, la commutazione è perfetta, la rampa di salita rispecchia il time-on del mosfet, che vuoi di più? più automatico di cosi!


x gabri:

no, assolutamente no, perchè quando dai un impulso sul primario di un trasformatore hai un impulso sul secondario che non è un onda quadra, ma un onda sinusoidale che parte da una tensione inversa a quella applicata al primario per poi raggiungere il suo massimo che è dato dal rapporto delle spire primario-secondario. Non avresti mai e poi mai nemmeno l'1% dell'energia che è in grado di fornirti un condensatore in un istante.

Lo schema che va utilizzato è quello che ho postato, questo schema offre un periodo positivo di +300volt che dura nel mio caso 150uS, un picco come deve essere.

Lo schema chiaramente potete modificarvelo a vostro piacimento, in base alla potenza che volete ottenere, i tempi etc... dimenitcavo, il condensatore che c'è tra l'ingresso del trigger e la massa serve per evitare indecisioni del trigger, e stabilizzare la durata dell'impulso l'impulso fino ad una certa tensione di soglia, è indispensabile aumentare il suo valore nel caso si aumenta la capacità dei condensatori di scarica della cella.

tu forse dimentichi che le persone qui non stanno leggendo il giornale ..o un libro.. o assistendo a un talk show tipo "Porta a Porta".. MA sono collegate in rete/internet.
Conseguentemente senza la "nostra" eventuale conoscenza/esperienza professionale o meno.. che ci permette di andare direttamente a visitare i siti dei "noti" costruttori.. tutti possono più semplicemente scrivere su un motore di ricerca, tipo "google":
tra le risposte che giungono ci sono alcuni siti che forniscono un elenco di "pdf" di più fornitori.. ad esempio:
IRF840 Datasheet pdf - 500V Single N-Channel HEXFET Power MOSFET in a TO-220AB package - International Rectifier

E visto che io non chiedo di aver "fede in me",.. di prendere le mie parole per "oro colato", ecc.. ecc. , ma preferisco fornire gli elementi, collegamenti .. e quant'altro per ragionare con la propria testa...
.. quel sito citato (esempio) fornisce i pdf di:
IR http://www.datasheetcatalog.org/data...irf/irf840.pdf
Motorola http://www.datasheetcatalog.org/data...ola/IRF843.pdf
Philips http://www.datasheetcatalog.org/data...ips/IRF840.pdf
ST http://www.datasheetcatalog.org/data...onics/3013.pdf
Fairchild http://www.datasheetcatalog.org/data...ild/IRF840.pdf
Intersil http://www.datasheetcatalog.org/data.../284090_DS.pdf
Samsung http://www.datasheetcatalog.org/data.../284089_DS.pdf
...
che SE andiamo a leggere ... intanto danno (solitamente tra i primi dati) una tabella di ABSOLUTE MAXIMUM RATING.. sulla quale non c'è nessuna tolleranza ma è il massimo (maximum) dei massimi (absolute!)

In questa tabella .. che non è la recomended.. ne la operational.. ecc.. ecc. (solitamente più conservative) per TUTTI I PDF dei datasheet SOPRA ELENCATI, che ti consiglio di leggere , e CON LA SOLA ECCEZIONE DI PHILIPS... leggiamo che la tensione gate source è di 20V massimi e, appunto, per il solo Philips (tra l'altro a me nota per "evanescenza" su tali dati..) è 30V come da te indicato.

Conseguentemente.. se prendi un "generico" IRF830.. considerando le probabilità dei numeri di "pescare" un Philips è MOOOOLTO probabile che a 30V eccedi del 50% gli "absolute" (e ben di più gli operating/recomended et affini)

Inoltre:
dal momento che dici che io non ho molta esperienza chiedo allora a te il motivo tecnico..ovvero di rispondermi (non "a senzazioni") alla mia (già esposta) domanda:
..e non 20V... o 10V.. o altro?

Grazie 1000

Ho capito, ma secondo tè posso mettermi a considerare tutte le possibile varianti che esistono in elettronica? ma sarà anche compito di chi decide di sperimentare cercare di capire cosa fare no? si da lo spunto, e poi ogniuno dovrà cercare di risolvere gli eventuali problemi che incontra, e in caso di dubbi potrà chiedere senza necessariamente aspettare che gli sia spiegato che per bere un bicchiera d'acqua prima lo deve riempire d'acqua!

Non ti ho interpellato per fare polemica, quindi se vuoi essere costruttivo bene, altrimenti posso fare a meno del tuo parere, perchè su 4 post che hai scritto continui a polemizzare e fare critiche, allora? cerchiamo di essere più pazienti, spiegare le cose con EDUCAZIONE, RISPETTO E MOLTA CALMA, perchè non tutti sono maestrini come te.

Evitiamo di dare giudizi quando non richiesti, ma solo cerchiamo di offrire spiegazioni quando richieste e senza la presunzione di essere geni, ok?

stavo continuando/modificando il messaggio mentre tu rispondevi (forse meglio che riverifichi/rileggi)

È quello che sto cercando di fare.. citando fonti, collegamenti, dati e quant'altro.. ovvero tentando (con molta fatica) di condividere quel poco di esperienza che eventualmente ho su limitate materie (tra cui non fidarsi mai del primo dato/pdf che si trova... e nemmeno 100% di quello che io scrivo: verificate sempre!).

E' ok gatt, perchè è inutile star li a discutere su concetti che alla fine possono avere inumerevoli varianti, io ho deciso una strada da intraprendere, cioè realizzare una cella dove buttiamo picchi di oltre 100 chilowatt, ora non ci resta altro che farla. Lo schema che ho postato funziona molto bene, e ti invito a metterlo in pratica per renderti conto. Ora lo potenzio, e poi dovremo cercare di capire che picco offre, quindi la potenza che ho in quei 150uS. Fatto questo, nell'ipotesi che avessi anche soltanto 1 chilowatt, me ne frego, metto 200 mosfet, aumento la capacità, e tiro 100 chilowatt (poi mi andrò a nascondere quando premo l'interruttore),

Moderazione/Nota:
le discussioni circa lo schema suggerito da uforobot , ecc. sono state spostate qua:
http://www.energeticambiente.it/l-e-...ne-fredda.html

Gatt, giusto per tornare l discoro di pilotaggio dei mosfet, sono arrivto anche a dare 50 volt in gate agli irf840 senza ciularli, è chiaro che in queste condizioni si deteriorano prima del previsto, ma non per questo non funzionano, e a 30 volt vanno bene, vuoi proprio essere sicuro? ok dagli 29 volt un pò come i led bianchi no? massima corrente continua 20mA, ma anche se gliene dai 100 vanno bene, semplicemente vivono di meno...

PS
lavoro solo su datasheet della ST, il resto non lo calcolo nemmeno...

Per quanto riguarda l'impulso di potenza per fusione fredda, il parametro fondamentale è la distanza tra gli elettrodi; quasi tutto dipende da quello.
Approssimatamente il volume coinvolto nell'impulso è il cubo della distanza, questa approssimazione è necessaria altrimenti non posso applicare la seguente equazione la quale chiede il volume e non la distanza.


Osservando l'equazione sopra indicata è intuitivo che se la potenza a disposizione è limitata, il volume coinvolto nell'inpulso deve essere il più piccolo possibile e questo significa che anche la distanza tra gli elettrodi deve essere più piccola possibile.


Secondo il mio parere, la distanza tra gli elettrodi non dovrebbe essere maggiore di 1 decimo di millimetro, questo significa interporre tra i 2 elettrodi un foglio di carta e avvicinare i 2 elettrodi fino a farli toccare con la carta, fissare gli elettrodi, quindi rimuovere il foglio.
Successivamente è possibile verificare se c'è 0,1 millimetri interponendo il foglio fra i 2 elettrodi e poi rimuoverlo.

Ho calcolato che se l'impulso dura 150 microsecondi e se la potenza è 100 kw, la temperatura generata è approssimatamente 3,5 milioni di gradi.
Il calcolo è stato eseguito con il seguente programmino java.
http://www.gencodex.com/caloria.zip

Per default sono già inseriti i dati che pensava tecnonik che sono
potenza = 100 kwatt (che è lo stesso di 1*10^5 watt)
tempo = 150 microsecondi (che è lo stesso di 1,5 *10^-4 sec)

Invece la distanza l'ho decisa io, 1*10^-4 metri cioè 0,1 millimetri.

0,1 millimetri

Ma infatti non puoi comunque! L'avevo anche già scritto sopra.
Quell'equazione non vale più oltre un certo valore della temperatura!!

Ciao quoto nabla.....
I parametri da tenere in considerazione sono conducibilità dell'elettrolita, della superficie degli elettrodo dalla distanza di questi e e poi della tensioni in gioco e in fine il comportamento dell'acqua sottoposta a un ddp.
e credo sia proppio questo il punto cosa succede all'acqua sottoposta a una ddp cosi alta e dalla disranza tra gli elettrodi.
Se sono troppo vicini si ottiene un'arco voltaico e non succede nulla semplicemente si scaricano su se stessi e l'aqua semplicenete si sposta verso il meno e verso il più dipende dalla posizione in quel momento delle molecole.
Per coinvolgere il numero di molecole maggiore per me bisogna lavorare a una certa distanza direi 20mm e con un rapporto tra katodo- e anodo+ di 1:2... 1:3 bisogna provare... com una superficie di katodo di 18..20 mmquadri e anodo da 36..40mmquadri. Con la potenza che gli vuoi scaricare dentro in effetti se fossi in te mi metterei al ripareo.
Ciao.

Procederò aumentando la potenza poco alla volta, perchè come vi dicevo già con la sola scarica di 2 condensatori da 100uf ho dei colpi non indifferenti e la luce è bianca-azzurrognola, quindi già siamo a temperature piuttosto alte, magari aumentando l'energia probabilmente si produrranno anche raggi x, perciò ufo a breve catapulati da me con i tuoi strumenti che vediamo di fare qulche rilievo, e se magari recuperi una pellicola sensibile ai raggi x vediamo di fare qualche lastra (quando avrò incrementato la potenza per bene).

Adesso sto realizzando un primo contenitore in vetro immerso in polietilene fuso per reistere agli urti, ai tempi con un condensatore da 1000uf i contenitori in vetro scoppiavano, lo spessore di questo contenitore è di circa 20mm, alzerò la potenza poco alla volta fino a quando questo si spaccherà, dopodichè passerò all'inox.

.. mi sono già espresso su questo argomento (pilotaggio).. circa il modo (mio) di vedere la cosa.

NOTA BENE: il LED è una giunzione (come anche una base-emittore per un transistor BJT)... la Gate-Source NO! non a caso in un precedente messaggio, prevedendo l'associazione [a mio avviso non corretta], avevo scritto:
Ricapitolando e cercando di dettagliare ancora un poco (poi la finisco), sempre per come io a grandi linee procedo/vedo la cosa:
-1) decido quali fornitori tratto
0)...ne "normalizzo" i dati/parametri. Nel caso di absolute maximum rating per la tensione gate-source, prendo il minore di tutti. Esempio pratico: usando i fornitori elencati nel mio prec. messaggio il dato è +-20V
1) dal dato normalizzato, ricavo il dato "declassato" (derating) in funzione di tutte le possibili situazioni (diciamo.. "statiche") di funzionamento dell'oggetto che vado a progettare. Per esempio per quelle tipicamente ambientali potrebbe esserci una riduzione (sparo un dato a caso come "esempio": va visto in funzione di Tmin-Tmax, ecc.) del 10%.. da cui ricavo (nel caso di Vgs max) esempio (sparo un dato...) 18V.
2) definito il valore che NON devo superare se voglio evitare di iniziare a distruggere qualcuno delle centinaia di mossini elementari di cui è magari composto il mio oggetto (=degrado... +- lento) ...mi riferisco ovviamente al caso citato con un mospower HexFet [IR]... o V-mos (Vertical mos)[Siliconix].. o T-mos [Motorola] o.. altra struttura...
...dicevo/scrivevo.. vado a calcolare la massima tensione di pilotaggio "verso" il gate-source (quella di prima infatti è quella all'interno del mos..e non all'esterno) in funzione di alcuni parametri costruttivi (compreso layout circuito stampato) e "commutativi" (esempio effetto dell'induttanza di "source" in funzione della corrente e dei tempi di commutazione.. eventuali riporti di Miller in funzione della "bontà"/impedenza del pilotaggio/driver, ecc. ecc.)
Trovato questo ultimo numero.. esempio 16Vmax...
3) ...vado a verificare l'effettiva tensione di pilotaggio che mi servirebbe (per questo la chiedevo...) che è in funzione tipicamente di quello che il mos deve fare "lato uscita" (drain-source).. oltre che delle caratteristiche intrinseche del mos che sto usando (tensione di soglia,.. "gm",.. ecc... e con tutte le possibili dispersioni di caratteristiche [vedi min-max].. riparametrate nel campo di temperature [le min max di solito sono date SOLO a una temp.. esempio a 25°C]
4) se il dato "3" eccede il dato "2" significa che quel mos e/o quella configurazione non va bene e devo cambiare qualcosa (tipo di mos e/o più mos in parallelo e/o tipo di layout e/o pilotaggio, ecc. ecc.)
5) ...

(nb i numeri prima di "1" riguardano un qualcosa di generale, non strettamente legato a "un progetto")

Ciao gatt, la tua teoria è corretta, ma ai fini pratici possiamo anche tralasciare certe finezze, infatti devi tenere in considerazione che non sto realizzando un dispositivo commerciale, ma solo un dispositivo che dovrà funzionare per 5 minuti.... in questo tempo avrò modo di verificare l'efficienza della cella. Comunque è un attimo ridurre la tensione di gate in caso di problemi, tanto i test inizierò a farli con i 2 mosfet, devo vedere tenendoli attaccati per un pò quanto scaldano e se reggono, dopodichè aumento la potenza. Certo i mosfet che ho usato fanno un pò ridere, come del resto l'irf840, infatti se la commutazione è perfetta altro che 10 ampere, per un istante il picco di scarica potrebbe essere anche di 300 ampere, quindi servirebbero dei mosfet molto più potenti per evitare di usarne sul serio 200 e passa....

Mi pare che gli scr si possano pilotare facendoli condurre anche in base all'impulso di gate, ovvero che non necessariamente restano chiusi dando un impulso, basta darlo in un certo modo, tu sai qualcosa in merito?

Poiu un altra cosa, il fatto che ho preferito far scaricare i condensatori solo di 1/3 è perchè IPOTIZZO che quella parte di tensione da 200 a 0 volt non abbia una grande importanza, perchè probabilmente il plasma si disattiverebbe stando sotto una certa tensione, tu proponevi di usare gli scr per far scaricare COMPLETAMENTE i condensatori, dici che con questa impostazione abbiamo comunque un plasma che si mantiene fino alla completa scarica?

ohhh intanto cominciamo a venire al "dunque", con alcuni dati/specifiche ecc.
non puoi che trovarmi 99,9% in accordo... quindi certe declassamenti possono essere tralasciati (eccetto il discorso dei +-20V, sempre secondo il mio punto di vista..) ..

..faccio un passo avanti e poi ritorno sul discorso "pilotaggio":
Ci sono alcuni "trucchetti", forse applicabili, forse no (bisognerebbe vedere bene tutto l'insieme). Tuttavia consiglio dispositivi ad innesco (SCR, TRIAC) solo se non sono da "spegnere" su commando. Viceversa il ripiego su transistors e/o affini è ampiamente saggio.

Qua la mia ignoranza è pressochè totale. Posso solo appoggiarvi quando vedo questioni elettroniche (diciamo "di potenza") che non reputo molto corrette.. e circa le quali posso magari fornire alternative/consigli.

Torniamo al pilotaggio.
Bisogna vedere bene come e cosa è un mos come ... comando.
Il gate(-source) possiamo considerarlo come un condensatore (è ben diverso: non ho scritto che "è"... ma che "possiamo..")
Se fosse equiparabile osserviamo ad esempio che caricandolo a corrente costante (non è detto che il pilota/driver si comporti così..) vediamo che la tensione ai capi sale a rampa ..e proporzionalmente.
Va da se che per arrivare caricarlo (=chiudere il mos) a 20V.. ci si mette esattamente il doppio che per arrivare a 10V (a 30.. 50.. amesso che per qualche motivo "tenga", ancor di più... ovviamente).. e lo stesso per scaricarlo(=interdire il mos). (NB tutto questo è scritto in zona servizi&utilità>manualistica>elettronica.. che più volte ho invitato [generico] a leggere)
Per non parlare dell'energia spesa per il pilotaggio (che il driver deve dare) che invece va con un quadrato (E=1/2 C*V*V).

La domanda che ho voluto più volte suggerire:
lato "uscita" mos (drain-source) cosa cambia tra 10 e 20 (o più) Volt di pilotaggio tra gate source????
Perchè se non siamo in zona attiva (parte piatta delle curve, in cui il mos "assomiglia" a un limitatore di corrente..) .. ma in saturazione ..e la RDSon scende di poco (esempio 5%) è chiaro che è una scelta (che io reputo) sbagliata e complica soltanto la vita (oltre che enormemente il pilotaggio e la sua flessibilità)...

Ok, quindi gli SCR li mettiamo da parte un attimo... Restiamo sui mosfet: perchè ho scelto di pilotarlo a 30 e non a 20? perchè in fase di simulazione del circuito, noto che se carico a 20 ho un picco massimo di conduzione del mosfet che è inferiore a quello che ottengo con 30 volt, in simulazione chiaramente non ho a disposizione una cella, quindi mi sono scaricato la capacità a massa, ora considerando che la cella potrebbe essere un cortocircuito o quasi, ho necesità di buttare dentro la massima corrente possibile, ora stando a 30 volt con un buon driver ho dei picchi di potenza altissimi, anche se il tempo di carica è leggermente superiore, fatte le prove al simulatore sono passato alLa pratica, e costato che anche in questo caso c'è una bella differenza! A prescindere da quale sia la tensione di gate, ho la seria necessità di far sforzare al massimo ogni singolo mosfet peR evitare di doverne mettere troppi, quindi ho optato per questa soluzione. Adesso ho realizzato un nuovo circuito che incorpora un driver con meno dispedioso del precedente, infatti se hai notato ho utilizzato una resistenza da 100ohm in serie al bd139, questa a 30 volt si mangia già di suo circa 10 watt ("circa" perchè devi togliere i tempi in cui non conduce), per cui se uso per ipotesi 100 coppie di mosfet avrei 1kW buttato... Questo circuito incorpora 6 mosfet e una capacità di 600uf, quindi rispetto a prima ho messo a dispoizione il triplo dell'energia, lo posto appena ho finito di testarlo, se hai voglia posta tu lo schema che utilizzaresti per pilotare la cella, purchè sia il meno incasinato possibile, non perchè non ci capisco, ma perchè non è la mia passione saldare componenti

ahhh.. forse inizia a spiegarsi qualcosa... Occhio che i simulatori a volte hanno dentro un mos "generico" che va poi adattato con i parametri giusti.

Se stai usando gli IRF840... vediamo un attimo 2 cosine.
Pendo il primo dei pdf elencati in qualche mio messaggio fa.. e cioè quello della IR: http://www.datasheetcatalog.org/data...irf/irf840.pdf
Se andiamo a pag 3 in alto a sinistra abbiamo il grafico di fig. 1 "Typical Output Characteristic" [Caratteristiche tipiche d'uscita] (a 25°C.. quello della fig 2 è a 150°C)
Notiamo che la curva in basso si riferisce a una Vgs di 4,5V (occhio! Tipici.. la VgTh[soglia] spazia da 2 a 4V.. e di conseguenza possono spostarsi le curve.. diciamo che quelle sono relative a Vgsth= circa 3).. che abbandona subito il "fascio" di tutte le altre per correnti di drain poco oltre 1A (ovvero se tentiamo di far passare/forziamo più di quella corrente il mos [con 4,5V tipici di pilotaggio] tende ad aprirsi quasi come un limitatore di corrente [pompa di corrente] andando in zona attiva) le curve superiori si riferiscono alle Vgs come nel quadrettino in alto a sinistra del grafico.
Notiamo che per le ultime curve non c'è distinzione percepibile.. siamo nel "fascio" che ci sta dicendo che il mos è quasi una resistenza (infatti il fascio sale quasi come una rampa).. ovvero dare 10... o 15V non cambia niente lato uscita (NB a riprova si può prendere il pdf della Philips (vedere qualche mio messaggio fa) che da [fig.6 pag 3 in basso] un grafico della RDSon in funzione della corrente ID e della VGS: si vede che oltre i 7V gate-source.. non diminuisce più ulteriormente in modo apprezzabile)

Andiamo ora alla fig. 6 in alto a destra di pag 4.. "Typical Gate Charge Versus Gate-toSource Voltage" [Carica di Gate tipica in funzione della tensione gate-source].. formata da una rampa che sale ..poi diventa quasi piatta.. e poi riprende a salire.
La prima rampa ..fino a quasi 5-6V e poco meno di 7,5 nanoCoulomb è la zona d'interdizione (NB la soglia tipica è da 2 a 4.. ma quella curva si riferisce a ID=8A.. come ci dice il riquadro in alto a sinistra del grafico).. poi inizia la zona circa piatta: è la fase di transito in zona attiva... è piatta principalmente per via dell'effetto Miller (più noi cerchiamo di far salire il gate.. caricando la capacità gate-source.. più il drain "viene giù" verso il source.. e quindi la capacità gate-drain ci riporta questo delta V in gate, frenandoci nei nostri intenti)
Il punto dove la rampa riprende a salire è dove il mos è completamente chiuso (il drain non si muove più) ...la salita è lievemente diversa perchè la capacità gate-drain si trova in parallelo alla gate-source, inoltre sono un poco variate.. visto le variazioni elettriche li intorno (facciamola breve)..
Abbiamo qui un po più di tensione di prima (ma proprio poco.. a riprova che il gm è alto) .. e un totale di circa 30nC. Si vede che ci sono varie curve in funzione della tensione (più è alta la VDS più ci mette il C gate-drain a .."venir giù"!) .. ma siamo sempre li..
Diciamo che per sicurezza possiamo arrivare a 40-45nC oltre non serve andare (è del tutto inutile ai fini "uscita").. e quindi vediamo che la tensione corrispondente è 9-10V. NB questo ci conferma anche le curve del grafico di fig 1...
Possiamo salire eventualmente a 12-15V se consideriamo una Vgsth al max (4V)...escursioni termiche.. gm al min.. ecc. Ma stiamo già andando per il sottile.

Chiaramente cambiando mos le cose cambiano.. ma i ragionamenti si possono riapplicare pari pari.
Che corrente deve dare il pilota/driver? Beh.. una volta visti i nC è abbastanza semplice.. infatti quel numero lega corrente (del pilota) e tempi.. di commutazione!
Sapendo che Q=i * t...... assumendo 10V di pilotaggio (partendo a 0), quindi 45nC dal grafico.. per esempio con 1A avremo.. 45nS teorici...per chiudere il mos! (E altrettanto per aprirlo se le cose non cambiano)
[NB non ho preso in considerazione induttanze di source, ecc.]
Un bel pilota TC4420 (o 29 se bisogna negare) è più che sufficiente, accoppiato all'immancabile zener gate source di protezione, qualche ohm serie, un buon C ceramico sull'alimentazione del pilota stesso, un buon layout (ma garantisco che se si va oltre 16.. 18Vmax Il 4420 si schianta al 120%)

..Vi ho... svelato.. un arcano... che non molti svelano (o forse... sanno).. non mi riferisco al forum.. ma un po più in la.. sul terzo in orbita intorno alla stella

Grazie gatt, sei stato chiarissimo, anche se già ero al corrente in parte di tutto ciò, ma evidentemente ho tralasciato alcuni particolari, che però poi a livello pratico non coincidono con le reraltà teoriche, ma che ce ne frega.... ho ordinato i sample in microchip, appena mi arrivano faccio su il prototipino e iniziamo a fare qualche test, però con soli 5 mosfet(i sample dei tc4220 sono 5). Adesso già che ci sei, hai qualche sigla di mosfet che sia in grado di sopportare picchi di corrente più elevata? purtroppo a quella tensione dove mi servo io al massimo mi danno 10 ampere(irf840 appunto).

Cercando di esser breve..

..i pilota possono sopportare diversi mos in parallelo.
Quel che succede è che la loro... capacità .. di pilotaggio è divisa tra i vari. conseguentemente scende la corrente "utile" e si allungano i tempi (ma potrebbero essere ok ... e direi così anche per la tua applicazione)

Il grosso problema sta nel parallelare i mosfets.. è l'ennesima volta che lo scrivo/dico (non mi riferisco al forum)... quasi mai letto/sentito per quel che dovrebbe (non a caso il mio 2ndo nick è Cassandra.. e credo che tu ne comprendi il motivo).
È una di quelle cose dove purtroppo bisogna sbattere la testa ..più e più volte.. fino a far "entrare" il concetto.. comunque (per quel che vale):

Layout) I mosfet devono essere collegati con collegamenti simmetrici (il più possibile), soprattutto per quanto riguarda il path["percorso"] di gate e source (il drain è solo, ripeto solo, un po' meno critico). Se per esempio ci sono 3 mos in fila.. il pilota andrebbe messo in posizione mediana.. inoltre il mos mediano dovrebbe essere avanzato per far assumere ai collegamenti di gate la stessa forma ..ma non troppo da incasinare quelli di source e gli eventuali accoppiamenti meccanici sul dissipatore (già qua si evince che è impresa ardua)

Pilotaggio) occorre disaccoppiare i gate (anche tra loro) con una resistenza serie pilota-mos e per ogni gate.. che non può essere tanto piccola (dove per piccola intendo ohm), in genere va aumentata tanto più il resto è asimmetrico.

Prestazioni) anche così le prestazioni totali (corrente) non sono la somma dei singoli mos.. Bisogna scalare tanto più oggetti sono in parallelo, tanto più velocemente si commuta, ecc.

Tanto per capirci se si adottano quelle tecniche non importa se metti un IR insieme a un Motorola, ecc. (stessa sigla!)... ma se non lo fai bastano due IR di lotti differenti e quando sali poco oltre le prestazioni (corrente) di uno di loro (dove il parallelo ..diciamo.. inizia a "lavorare"..).. booom!
(Per quel che può servire...)


PS Non sto sancendo che è falso quel che si dice circa la facilità di parallelo (uso on/off) dei mosfets!
Sto dicendo/scrivendo che un conto è far accendere e spegnere... con calma.. un LED... un altro conto è commutare esempio 100A a 100V in 30 nanosecondi [ 0,000.03 secondi].. cosa che, da quel che dici/scrivi nei tuoi messaggi circa la conoscenza/esperienza, dovresti pienamente concordare!

gatt, concordo pienamente con quel che dici, ma dimentichi sempre che tra teoria e pratica c'è una bella differenza, non ha caso ti avevo invitato a fare una prova....

Quando si tratta di fare un esperimento veloce tutte queste accortezze possiamo anche limitarle, mentre quando si realizza qualcosa di commerciale allora bisogna prendere in consierazione tutto, quantomeno per fare il modo che il prodotto non duri meno di 2 anni(la garanzia...).

Nella pratica possiamo anche fare a meno della resistenza di gate su più mosfet in parallelo, ma comunque l'avrei messa, non basarti troppo su quello schema veloce che ho postato, infatti trattasi di concetto più che di utilità capisci? ovviamente quello schema era una base dalla quale partire per poi apportare tutte le necessarie modifiche, ma pur essendo cosi semplice e non "calibrato" ti permette di capire cosa accade in quella cella quando dai un impulso di una certa potenza (e credo che ad oggi qualcuno avrà sperimentato, e sarà daccordo con me quando dico che regge e non si brucia niente se lo usi per 5 minuti).

So bene che quei driver possono pilotare più mosfet in parallelo, però siccome voglio il MASSIMO da ogni mosfet, li userò singolarmente, per ogni mosfet il suo driver, anche perchè nel caso dovessi utilizzare mosfet che neccesitano di più corrente in gate non ho bisogno di modificare il circuito.

Ad ogni modo i sample da microchip sono già partiti, credo in 4-5 giorni di riceverli(solitamente è cosi), appena mi arrivno inizierò a buttare giù un circuito, lo proverò e poi posto lo schema, schema che chiaramente avrà bisogno di migliorie....

Piuttosto, ti avevo chiesto se conosci delle sigle di mosfet di potenza meglio di irf840, hai qualche sigla?