Discussione: Switching per la cella

Ciao a tutti.

Vi anticipo lo schema dello switching per la cella.
Nei prossimi giorni pubblicherò la solita paginetta, dove aggiungerò PCB, lista componenti, oscillatore pilota, ecc...

Per ora 'beccatevi' questo anticipo:






Edited by ElettroRik - 10/12/2005, 15:10

Ciao, ottimo lavoro !!! ti volevo chiedere che programma usi per la simulazione degli schemi e relativi segnali in/out . Sono 18 anni che non ho più a che fare con circuiti elettronici e vorrei aggiornarmi , anche se qualcosa ricordo .
Ciao

Ma.....funziona,come switching?....nel senso.......lo hai scovato da qualche parte,o lo hai progettato tu,Rik?...mi sembra strano,come schema...D4,D5,D6,non li metterei,ad esempio...Q1,Q2,Q3,non presentano resistenze di gate, e son posti in parallelo direttamente.....D1,D2,D3 credo che reggano solo una manciata di milliampere,che ruolo hanno?.....i due transistor Bc non sono polarizzati troppo bene....elettronicamente curioso,davvero.Se hai qualche notizia su come funziona,saro' lieto di leggere il tutto!

QUOTE (OggettoVolanteIdentificato @ 11/12/2005, 01:54)

Ma.....funziona,come switching?....nel senso.......lo hai scovato da qualche parte,o lo hai progettato tu,Rik?...mi sembra strano,come schema...D4,D5,D6,non li metterei,ad esempio...Q1,Q2,Q3,non presentano resistenze di gate, e son posti in parallelo direttamente.....D1,D2,D3 credo che reggano solo una manciata di milliampere,che ruolo hanno?.....i due transistor Bc non sono polarizzati troppo bene....elettronicamente curioso,davvero.Se hai qualche notizia su come funziona,saro' lieto di leggere il tutto!

E' uno dei pochi casi in cui ho fatto 'a rovescio'.
Cioè, prima ho fatto il circuito in breadboard, e DOPO l'ho simulato in PROTEL99 (così rispondo a kalos66) non senza tribolazioni, perchè (ho poi scoperto grazie anche a una dritta) avevo il modello del Mosfet buggato, e non riuscivo a simulare il circuito senza capire perchè.

Premetto che 1N4007 non è certo il massimo, ma è il componente a 'portata' di libreria di simulazione che ho trovato.
Ovviamente sarà molto meglio se sostituito con un qualunque diodo FAST da 1A / 800V o più.

Il fatto che gli IRF840 abbiano già di loro un diodo in reverse non vuol dire che mettergliene un altro non 'aiuti' ad ammazzare gli spikes di ritorno sul Mosfet.
Inoltre i mosfet hanno la resistenza di gate in comune. Anche se non è inusuale vedere switching direttamente senza Rg, visto che sono pilotati in tensione.

Riguardo i Bjt, non è che ci sia tanto da 'polarizzare'. Vanno saturati il più possibile, senza sfondare ovviamente la Ib. Meglio comunque usare dei Tip110/115 o, come suggeriva Gattmes in un altro post, dei BCX68/69 o BC868/869. Anche qui simulo con quello che ho... Però, pur non essendo l'ottimale, anche così funziona. Magari è un po' debole su carichi induttivi, perchè poco protetto, ma funziona.

In ogni caso sul sito metterò quello definitivo dopo averlo testato con il suo carico: la cella. Manca anche la parte di Optoisolamento, oltre al driving a freq. e DTC variabile...

Edited by ElettroRik - 11/12/2005, 22:38

Ciao,

ho una domanda elettrorik, ho visto che hai aperto un post sullo switching.
Non ho ancora capito perchè tu e qualche altro altro vogliate modificare l'alimentazione della cella...non mi sembra fondamentale...
grazie mille,

A presto

CITAZIONE (Dareus @ 12/12/2005, 14:40)

Non ho ancora capito perchè tu e qualche altro altro vogliate modificare l'alimentazione della cella...non mi sembra fondamentale...

Ciao,
L'alimentazione impulsiva potrebbe essere invece la chiave per ottenere un COP superiore.

Bisogna trovare il modo di massimizzare l'effetto plasma fornendo la minore energia possibile, quindi DOBBIAMO provare a giocare con l'alimentazione. E' uno dei pochi elementi in cui si può 'spaziare' quasi liberamente....

Per esempio, una volta attivata la termoionica, forse basterà immettere brevi impulsi invece che una tensione continua.

Edited by ElettroRik - 12/12/2005, 14:45

CITAZIONE

L'alimentazione impulsiva potrebbe essere invece la chiave per ottenere un COP superiore.

D'accordo al 100%, insieme alla composizione dell'elettrolita, alle geometrie e ad altri parametrucci di minore importanza...

CITAZIONE (ElettroRik @ 12/12/2005, 14:44)

Per esempio, una volta attivata la termoionica, forse basterà immettere brevi impulsi invece che una tensione continua.

Ciao,

MOLTO INTERESSANTE.
Non ci avevo pensato...grazie...
Da quello che ho capito anche quel furbastro di Naudin usa un sistema switching nel suo lehg...ecco forse dove li tira fuori quei cop...

il vecchio Brunovr l'aveva detto che la chiave è nell'alimentazione e nella geometria!!!

peccato che ho poco tempo in questo periodo!!
avanti tutta!!!

Scusate ma lo zener "DZH" del primo posto sconsiglio di posizionarlo così, cioè tra gate e alimentazione positiva del driver, ma tra alimentazione positiva e negativa del driver...altrimenti in caso di rotture dei mosfet si vanifica la protezione del pilotaggio capacitivo. É poi tassativo (a meno di non volere cose particolari.... che qui non è il caso di discuterne..) che il valore dello zener tra gate e source sia il più possibile simile al valore picco-picco del segnale di pilotaggio (in pratica alla alimentazione del driver..se simile a quello della fig del 1o post). In pratica deve creare un "corridoio" che il segnale va a "sfiorare" (con i valori di picco) per "autoposizionarsi" (cioè caricare il condensatore al giusto valore). Ricordo che il valore nominale del ..corridoio..è Vz (valore dello zener) e -Vf (circa mezzo volt negativo), visto che lo zener a rovescio è un diodo (ed è giusto così altrimenti mancherebbe l'altra parete di limitazione del...corridoio!)
Consiglierei comunque uno zener x ogni mosfet parallelato, connesso vicinissmo (in pratica ai piedini...) ai pienini di gate e source. Visto poi che i mos sono parallelati e onde derogare a:
1) piste perfettamente simmetriche
2) mosfet almeno dello stesso costruttore ..non mescolare esempio EXFET (IR) con TMOS (Motorola) o VMOS (Siliconix...pardon Vishay) ecc...anche se tutti IRFpicopallino
...dicevo consioglio di ...splittare ..(visto che i condensatori sono più di uno) la rete capacità resistenza in tante reti quanti sono i mos...e lasciare tutto connesso assieme lato driver...cosi si puo usare probabilmente (scegliendo valori resistivi non inferiori all'ohm!) IRF840 parallelo a IRF830!!
Ricordo che è il "Miller" che rompe i co&%&/glio&//£"ni , arrivando a far innescare il tutto oltre certe correnti di drain /tempi di commutazione (certo che se lavorate con milliampere e secondi il problema potrebbe non porsi..dipende molto dalla geometria delle piste anche...)
Ciao

Edited by gattmes - 15/12/2005, 17:31

CITAZIONE (gattmes @ 15/12/2005, 17:27)

Scusate ma lo zener "DZH" del primo posto ............
Ciao

Grazie per le dritte, Gattmes.

Il effetti quello che sto per scrivere sarebbe emerso appena pubblicato il PCB:
- i 3 mosfet sarebbero 'in linea' e a max 1,4mm di distanza tra di loro
- tali mosfet non solo saranno dello stesso produttore/lotto, ma andranno selezionati misurando la loro Rdson a parità di condizioni: Vg e Id, rilevando la caduta Vds.
- Inoltre andrà misurata analogamente la capacità di gate, con un capacimetro, applicando un carico fittizio (non troppo pesante) al mosfet
Tutto ciò per ottenere il vantaggio di poter trattare la tripletta come un Mosfet unico, evitando complicanze circuitali, soprattutto sul PCB, che a livello amatoriale è meglio se è single-side (o comunque che abbia pochi vias (fori connessi) tra i 2 side).
Salvo queste considerazioni, mi trovi perfettamente daccordo con le tue osservazioni.Riguardo al diodo, ho capito cosa intendi e procedo alla modifica.

So che questo non è approccio comune per chi progetta a livello industriale su 'larga scala', ma per prototipazione è spesso utile per raggiungere buoni risultati con minimo sforzo...

Mi interessa comunque molto sapere come la pensi tu a questo proposito.

P.S. Sai come ho scoperto questa 'tecnica'?
Aprendo un regolatore elettronico professionale per automodelli radiocomandati (che deve stare nella dimensione di un servo da radiocomando)! Ci ho trovato 3 + 3 + 2 Mft paralleli a ponte: 3+3 per marcia avanti e 1+1 per marcia indietro. I blocchi da 3 erano appiccicati insieme uno davanti all'altro e dissipati solo sulla parte alta delle alette da barrette di Al spesse il giusto per passare nello spazio tra un'aletta e l'altra. Dati dichiarati del regolatore: 15Vmax 180-200Amax. Infatti lo spunto di questi motorini è enorme!

Edited by ElettroRik - 15/12/2005, 18:12

QUOTE (ElettroRik @ 15/12/2005, 18:09)

QUOTE (gattmes @ 15/12/2005, 17:27)

Scusate ma lo zener "DZH" del primo posto ............
Ciao

Grazie per le dritte, Gattmes.

Il effetti quello che sto per scrivere sarebbe emerso appena pubblicato il PCB:
- i 3 mosfet sarebbero 'in linea' e a max 1,4mm di distanza tra di loro
- tali mosfet non solo saranno dello stesso produttore/lotto, ma andranno selezionati misurando la loro Rdson a parità di condizioni: Vg e Id, rilevando la caduta Vds.
- Inoltre andrà misurata analogamente la capacità di gate, con un capacimetro, applicando un carico fittizio (non troppo pesante) al mosfet
Tutto ciò per ottenere il vantaggio di poter trattare la tripletta come un Mosfet unico, evitando complicanze circuitali, soprattutto sul PCB, che a livello amatoriale è meglio se è single-side (o comunque che abbia pochi vias (fori connessi) tra i 2 side).
Salvo queste considerazioni, mi trovi perfettamente daccordo con le tue osservazioni.Riguardo al diodo, ho capito cosa intendi e procedo alla modifica.

So che questo non è approccio comune per chi progetta a livello industriale su 'larga scala', ma per prototipazione è spesso utile per raggiungere buoni risultati con minimo sforzo...

Mi interessa comunque molto sapere come la pensi tu a questo proposito.

P.S. Sai come ho scoperto questa 'tecnica'?
Aprendo un regolatore elettronico professionale per automodelli radiocomandati (che deve stare nella dimensione di un servo da radiocomando)! Ci ho trovato 3 + 3 + 2 Mft paralleli a ponte: 3+3 per marcia avanti e 1+1 per marcia indietro. I blocchi da 3 erano appiccicati insieme uno davanti all'altro e dissipati solo sulla parte alta delle alette da barrette di Al spesse il giusto per passare nello spazio tra un'aletta e l'altra. Dati dichiarati del regolatore: 15Vmax 180-200Amax. Infatti lo spunto di questi motorini è enorme!

Ciao , fra le mie "cianfrusaglie" ho trovato un bellissimo modulo di potenza Mitsubishi QM400HA-H che risolverebbe "praticamente" qualsiasi esigenza di controllo di potenza ( 400 A di corrente max di collettore e 600V di tensione collettore-emettitore ) . L'unico mio problema è dato dal circuito di polarizzazione che dovrei simulare o trovare sperimentalmente ; sinceramente non voglio mettermi con la carta e calcolatrice.
Magari ... Elettrorik potresti simulare qualcosa per questo "mostro" di modulo con il tuo Protel99 ???
Fammi sapere

CITAZIONE (kalos66 @ 16/12/2005, 09:44)

Ciao , fra le mie "cianfrusaglie" ho trovato un bellissimo modulo di potenza Mitsubishi QM400HA-H che risolverebbe "praticamente" qualsiasi esigenza di controllo di potenza ( 400 A di corrente max di collettore e 600V di tensione collettore-emettitore )   . L'unico mio problema è dato dal circuito di polarizzazione  che dovrei simulare o trovare sperimentalmente ; sinceramente non voglio mettermi con la carta e calcolatrice.  
Magari ... Elettrorik potresti simulare qualcosa per questo "mostro" di modulo con il tuo Protel99 ???
Fammi sapere  

Ciao Kalos66
in effetti è un bell'esemplare... Non credo che sia così facilmente reperibile a tutti, però...

In merito alla simulazione, occorrerebbe il modello in Spice...

Comunque, così a naso potresti semplicemente sostituirlo direttamente alla tripletta di mos, aumentando un po' la Rg (Rb).
Ipotizzando un assorbimento max. della cella di 20A dovresti garantire in base una corrente di, diciamo per sicurezza e semplicità 60mA... Cioè Rg (o meglio Rb) = 220ohm - 2-3Watt, e a questo punto dovrai aumentare di brutto anche le Capacità in serie alla Rg in modo che la RC sia almeno 5 volte il periodo della frq. minima di pilotaggio. 470uF dovrebbero dare c.a. 500Hz minimi. 4700uF - 50Hz (per usare elettrolitici polarizzati devi metterne 2 in controfase di cap. doppia, oppure usare quelli non polarizzati). Sotto i 50Hz non conviene, a meno di cortocircuitare la C in serie ed accettare il rischio che si fonda tutta la parte driving in caso di fumata del modulo (ma ci può stare). In tal caso con la sola modifica della Rg hai risolto. Eventualmente (e questo vale anche per il caso Mosfet, un bel microfusibile meglio se smd da 1-2A in serie alla Rg potrà aiutare a non fondere tutto.

Casomai si potrà usare un bel fotoaccoppiatore per isolare il segnale d'ingresso sulle basi dei Bjt, in modo da salvaguardare la 'logica' di pilotaggio, specie se è connessa a un Pc.

Oggi incomincio a postare la versione semplificata del circuito con PDB:
Driving con Ne555 a freq. fissa (variabile cambiando un C) e duty-cycle 1...99% (ora non posso ce l'ho sul notebook).

Sto già lavorando a un altro driving semplificato (sempre con NE555) che abbia Freq. e Dtc variabili con continuità.
Poi passerò a quello pilotato a ucontroller, tipo Pic16F84, sempre 'stand alone'.
L'ultimo step è usare un Pic sella serie 18 con I/F USB e software da Pc.

P.S. Mi sono arrivati i campioni per:
- moltiplicatore analogico: vorrei farci un bel Wattmetro (V * I) in tempo reale, con valore istantaneo e valore medio.
- ADC 16bit 6ch (un bel all-in-one per misurare tutto il misurabile V, I, P, t1, t2, luminosità, ecc...)
- ADC 16bit 4ch 200ksps (questo è più veloce)

Edited by ElettroRik - 16/12/2005, 12:50

QUOTE (ElettroRik @ 16/12/2005, 12:47)

Ciao Kalos66
in effetti è un bell'esemplare... Non credo che sia così facilmente reperibile a tutti, però...

In merito alla simulazione, occorrerebbe il modello in Spice...

Comunque, così a naso potresti semplicemente sostituirlo direttamente alla tripletta di mos, aumentando un po' la Rg (Rb).
Ipotizzando un assorbimento max. della cella di 20A dovresti garantire in base una corrente di, diciamo per sicurezza e semplicità 60mA... Cioè Rg (o meglio Rb) = 220ohm - 2-3Watt, e a questo punto dovrai aumentare di brutto anche le Capacità in serie alla Rg in modo che la RC sia almeno 5 volte il periodo della frq. minima di pilotaggio. 470uF dovrebbero dare c.a. 500Hz minimi. 4700uF - 50Hz (per usare elettrolitici polarizzati devi metterne 2 in controfase di cap. doppia, oppure usare quelli non polarizzati). Sotto i 50Hz non conviene, a meno di cortocircuitare la C in serie ed accettare il rischio che si fonda tutta la parte driving in caso di fumata del modulo (ma ci può stare). In tal caso con la sola modifica della Rg hai risolto. Eventualmente (e questo vale anche per il caso Mosfet, un bel microfusibile meglio se smd da 1-2A in serie alla Rg potrà aiutare a non fondere tutto.

Casomai si potrà usare un bel fotoaccoppiatore per isolare il segnale d'ingresso sulle basi dei Bjt, in modo da salvaguardare la 'logica' di pilotaggio, specie se è connessa a un Pc.

Oggi incomincio a postare la versione semplificata del circuito con PDB:
Driving con Ne555 a freq. fissa (variabile cambiando un C) e duty-cycle 1...99% (ora non posso ce l'ho sul notebook).

Sto già lavorando a un altro driving semplificato (sempre con NE555) che abbia Freq. e Dtc variabili con continuità.
Poi passerò a quello pilotato a ucontroller, tipo Pic16F84, sempre 'stand alone'.
L'ultimo step è usare un Pic sella serie 18 con I/F USB e software da Pc.

P.S. Mi sono arrivati i campioni per:
- moltiplicatore analogico: vorrei farci un bel Wattmetro (V * I) in tempo reale, con valore istantaneo e valore medio.
- ADC 16bit 6ch (un bel all-in-one per misurare tutto il misurabile V, I, P, t1, t2, luminosità, ecc...)
- ADC 16bit 4ch 200ksps (questo è più veloce)

Ciao , vedendo il datasheet del "mostriciattolo" ho notato che la corrente "minima" di saturazione ( per farlo funzionare da switch ) dovrebbe essere intorno a 0,5 - 0,8 A con tensione Vbe di circa 2,5 - 3 V , quindi i 60mA non basterebbero a fare muovere il bestione . Per quanto riguarda la possibile fusione ... mi sembra difficile che si possa fondere , visto che sopporta correnti di punto fino a 4000 A( con adeguata dissipazione... ) .
Quindi il mio unico problema stà nel circuito di driving del QM400HA che a sua volta deve essere isolato visto che voglio pilotare il tutto con un generatore di segnali a onda quadra con duty cycle e frequenza variabile .
Comunque non ho fretta di realizzare questo "alimentatore" particolare , se riesco sabato mi dedicherò alla serie di esperimenti sulle variazioni dei parametri elettrici al variare delle superfici degli elettrodi ( tensione innesco , tensione spegnimento , assorbimento , ecc.. ) .
Un saluto a tutti .

Ciao
Io sono un...sostenitore...dei paralleli....
Pensa che li parallelo anche in lineare! (Beh.. non pin-to-pin!) Recentissimamente ho, per esempio, costruito il caricatore a corrente costante per la formattazione delle batterie al litio TS con mos parallelati in lineare... questa è cmque un'altra storia.

In commutazione...(svelo un segretino..mi raccomando!) uno dei tanti motivi per scegliere un parallelo è la...velocità...
Sebbene dentro il contenitore puoi mettere un DIE (=tocco di silicio) sufficentemente grosso/abbondante/performante, quello che resta un problema (parlo di contenitori soliti...tipo TO 220, TO3P, ecc.) è il bounding (saldatura/collegamento) del source. Il Drain di solido non è un problema perchè (via substrato) è di norma appiccicato alla parte metallica di asporto termico, inoltre non "partecipa" (eccetto sig. Miller et simila) al pilotaggio, che ricordo/sottolineo è in tensione (importante x quanto segue..). Il source deve invece essere...portato..tra il "pad" relativo nel DIE e il piedino assocciato del contenitore. Per quanto il bounding/path (scusate gli inglesismi..) sia curato presenta sempre una NOTEVOLE induttanza parassita rispetto il collegamento di drain...

...facciamo un po di pratica è prendiamo lo IRF840 (pdf: http://www.irf.com/product-info/datasheets...data/irf840.pdf ). A pag 2 troviamo i valori delle.. internal drain/source inductance (vedere eventuale fig. allegata)..come si vede quella di drain è 4,5nH e quella di source è 7,5nH...non molto distante dal doppio. Cosa succede al pilotaggio?
A meno di non avere un secondo collegamento di source (collegamento tipo Kelvin) quello che succede sulla induttanza (seppur piccola!) di source LS ce lo ritroviamo in...serie al pilotaggio!
Supponiamo di applicare..che so...9V istantani tra gate-source....in realtà gli applichiamo tra i piedini gate-sorce e non tra gate-source reali ovvero sul DIE, quindi ci ritroviamo in serie almeno la LS (si lo so c'è anche alta "roba", di recente considerazione...). Se su questa LS si generano (vedremo poi come) contemporaneamente al pilotaggio (supposto 9V) 6V istantanei e con polarità + verso il "source DIE" e - verso il "souce-piedino"...ecco che questa tensione si trova in serie al nostro pilotaggio e con polarità invertita...quindi la vera tensione gate-source (DIE...) sara: 9V-6V= 3V...il mos potrebbe (istantaneamente) non essere pilotato!
Nello stesso modo se il mos è già da tempo pilotato (sipponiamo sempre con 9V) e lo spilotiamo imponendo istantaneamente (ipoteticamente) 0V tra gate-source "piedini"..e per ipotesi su LS si..rigenerano ..istantaneamente 6V..stavolta con polarita negativa sul "source die" il gate source "die" , che si trova sotto la "massa pilotaggio" di 6V..continuerà a vedere questi 6V di pilotaggio...e il mos potrebbe continuare a rimanere chiuso/pilotato!
Orbene quando su un'induttanza cerchiamo di imporre una variazione di corrente (passaggio tra conduzione/interdizione e viceversa) su questa si genera una tensione che tende ad opporsi alla variazione brusca di corrente..

Per non farla troppo lunga e praticamente/aspanne .. sappiamo che L=(V x t) / i, dove t è il tempo i la corrente...se volessimo passare da 0 a 8A (rampa di corrente) in 8 nanosecondi..sulla nostra LS si avrebbero: (giro la formula : V = (L x i) / t) 7,5nH x 8A / 8nS =..dunque 8 con 8 si semplifica...nano con nano anche ...rimane 7,5 Volt!!!!!! Ora se IRF840 ha bisogno sui 5,5V per portare 8A...(e non raggiunge la minima RDSon!) capite che un pilotaggio di esempio 9V non soddisfa le condizioni. Cosa succede? Semplice che il mos si...diciamo..autospilota..cioè si autocontrolla il pilotaggio ...voglio dire si autolimita il tempo di commutazione...(in realtà è LS la principale artefice)...ora se "t" aumenta diminuisce "V" su Ls no? Viceversa si può ...ridurre o LS o "i"....Come? Semplice! paralellando. Supponendo identici i mos (....!%&£!!!!) avremo metà corrende (£$VV%!!!!) per mos e quindi metà effetto su LS! Tutto qua il quadagno? NO! Paralellando si possono usare mos più "piccoli" (parlo di corrente/RDSon/DIE...) e questo implica carica di gate minore..non mi riferisco a quella vista dal driver (essendo i 2 in parallelo) ma...be ora andiamo troppo a fondo...
Ciao

Edited by gattmes - 16/12/2005, 14:28

Attached Image

QUOTE (gattmes @ 16/12/2005, 14:25)

Ciao
Io sono un...sostenitore...dei paralleli....
...

Bene, mi fa piacere che siamo arrivati alla stessa conclusione, ci speravo proprio.

E' chiaro, il concetto è "2 induttanze in parallelo = induttanza/2". E più paralleli hai meno effetti parassiti ti ritrovi (a parte un gate più 'duro' da pilotare). Inoltre dimezzi anche la Rdson, che comunque a commutazione ormai effettuata segue (in via resistiva) lo stesso ragionamento, per via della connessione Pin-Die sul source.

Viceversa, fai un po' il misterioso riquardo la carica di gate Qg....
Uhmmm, intendevi che in fase di turn-off nei 2 mos in parallelo la Qg è minore perchè la Id è la metà? Cioè la caduta Vds dici che 'pesa' così tanto?

P.S. Mi suggeriresti un buon 'parente' veloce (almeno 100khz) del classico 4N25 ?

Edited by ElettroRik - 19/12/2005, 01:49

Ok.
Ci sono con i primi prototipi:


POWER:
Sezione di potenza, da pilotare a scelta con una delle sezioni driving:


e questo è il PCB:


Descrizione:
Il segnale entra nelle basi dei 2 Tip, che formano un totem-pole. La C1+C2 in serie al gate consente un eventuale 'isolamento' dalla continua a 300v che dovesse presentarsi in caso di rottura dei mosfet. Gli zener formano (grazie Gattmes) un blocco inferiore Vzfwd e superiore Vz che consente il correto pilotaggio dei gate anche in presenza di disturbi indotti. I diodi BYW sono dei Fast-Recovery a protezione dei mos.
I mos andranno testati e scelti uno per uno con le caratteristiche più simili possibile tra loro, dato che sono in parallelo diretto.

DRIVING 555:
Questo è il piu semplice cei circuiti di driving a duty-cycle variabile. Lo consiglio a chi vuol cominciare subito senza andare troppo nel sofisticato.


DRIVING OpAmp:
Questo è un po' più completo. Oltre al duty-cycle è possibile regolare anche la freq di commutazione.

il pcb

il circuito simulato:

Il primo opamp e un'oscillatore che genera una triangolare a freq variabile. Il secondo è un comparatore che confronta la triangolare con un riferimento fisso. L'uscita è una pwm a Dtc variabile.
E' fondamentale usare OpAmp molto veloci con altissimo Slew Rate, come questi, altrimenti i limiti di frequesza sarebbero molto bassi.

Edited by ElettroRik - 19/12/2005, 21:13

ciao rik
complimenti!!!!
ti sei solo dimenticato il valore della Vcc (dovrebbe essere 12V, x il ne555 e 300 x l'altro)
ciao e buon lavoro

pardon!
solo nel secondo schema!!!, nel primo è scritta in alto,ma si potrebbe fare confusione....
ciao ciao

Edited by brunovr - 19/12/2005, 12:02

QUOTE (ElettroRik @ 19/12/2005, 01:05)

Ok.
Ci sono con i primi prototipi:

Ottimo Lavoro .... Grande!!!!!
Un saluto a tutti

Ciao
Consiglo assolutamente di mettere in parallelo secco gate-source uno zener per ogni mosfet (e quindi si può eliminare DZ2 tra punto intermedio condensatori resistenza di pilotaggio). Consiglio di mettere anche una resistenza di richiusura tipo 47k-100k nello stesso punto (così in assenza di pilotaggio i mos rimangono interdetti/aperti e non si chiudono "da soli" x qualche motivo fumando tutto...).

Consiglierei anche di splittare/dividere la rete di pilotaggio, ora formata da 2 condensatori 1,5uF (totale 3u) e resistenza di 2 ohm, in tre reti C-R di valore equivalente 1uF 6ohm (ok 6,8)...cosi non vi dovete preoccupare di selezionare i mosfet (funziona anche con irf840 parallelo a irf830 parallelo a irf820...scegliendo valori non bassisimi della resistenza..) e di fare le piste simmetriche perfettamente simmetriche x i 3 mos.

Nel totem-pole (il driver) le due basi vanno collegate assieme e va utilizzata una sola resistenza in ingresso. Questo evita di portare in "zener" la giunzione emitter-base dei 2 transistor (cioè intorno a tensioni di 5,5-6V inverse) evitando così sorprese: il.."diodo" base-emitter del PNP protegge lo zener emitter-base dello NPN, limitando la tensione a "Vforward... e viceversa (il diodo base-emitter del NPN protegge, ecc....)

Se si vuole poi irrobustire ulteriormente il totem-pole (già abbastanza protetto..) si può evitare di usare i transistor come zener (non mi riferisco al caso di prima ma parlo dello "zener comandato" collettore-emitter ...) in caso di protezione , cioè tensione in uscita al driver superiore alla alimentazione di quest'ultimo (interviene il PNP Q2..sempre se il precendente pilotaggio del pwm rimane fermo/è un po robusto) oppure inferiore alla massa (interviene il NPN Q1) ...e mettere un ulteriore zener in parallelo alla resistenza R2 in uscita verso massa. Se non ci sono distanze ragguardevoli totem-pole / mosfets la resistenza si può eliminare a vantaggio di una maggiore corrente (minima..) disponibile x i gates (lo consiglio).

...x Q1-Q2 non usate darlington...eventualmente prebufferate (va bene anche un CMOS 4050 o 4049 [questo occhio che inverte...]). Usate transistor a bassa tensione (da evitare esempio 2n5401 2n5550) ..di solito hanno un maggior HFE (e attenzione! ...Riferito a VCE=1V ...e non 10...che poi a 1 diventa niente!!).
Mi raccomando:
1) condensatore ceramico 47...100nF tra positivo e massa del totem-pole (C3)...subito li
2) usate un..lago di massa a parte x il totem-pole (e x il pwm) da collegare direttamente al punto di unione dei tre source (che a sua volta deve essere il + corto possibile..eventualmente fate "viaggiare" gate e/o drain)

Ciao

PS ricordo che il valore di Vcc del totem-pole può essere maggiore del valore del segnale del pwm (per sicurezza non superare mai 18-20V....) e in ogni caso la tensione di uscita al totem-pole (picco positivo) sarà non questa, ma quella del pwm (meno la tensione Vbe.circa 0,6V [a 25 gradi] e quacosina su Ringresso..).
Il tal caso il transistor Q1 rimane parzialmente aperto ed aumenta un pelo la sua dissipazione transitoria. Occhio che gli zener (lato gate) vanno in questo caso scenlti il più possibile simili al valore di tensione del pwm e non del driver. Lo rischivo: devono creare un corridoio dove la "pallina" di pilotaggio possa "oscillare" senza essere...clampata (quindi non devono essere minori del valore picco picco ..es 0-10V picco picco è 10...con uno zener 10V si ha un "corridoio" 10V+zener_in_inversa_come_diodo=10,5..10,6V oK!)..ma non deve essere troppo ampio da lasciare la pallina oscillare tutta verso una parete (esempio riferito a prima: Zener 15V corridoio=15,5...15,6.. cioè clamp positivo 15V e negativo -0,5...la pallina oscilla per 10, quindi potrebbe oscillare al minimo tra -0,5 e 9,5 e al massimo tra 5V e 15V...in questo caso il mos non si apre mai [5V > Vth che è tra 2 e 4V per irf840)

Edited by gattmes - 19/12/2005, 14:40

Ciao Gattmes,

premesso che queste raccomandazioni estreme le terrò buone qualora dovessero presentarsi problemi di 'disturbi' o malfunzionamenti reali (sarebbe inutile fasciarsi la testa prima), qualcosa senza fatica si potrebbe già fare:

CITAZIONE (gattmes @ 19/12/2005, 14:20)

Consiglo assolutamente di mettere in parallelo secco gate-source uno zener per ogni mosfet (e quindi si può eliminare DZ2 tra punto intermedio condensatori resistenza di pilotaggio). Consiglio di mettere anche una resistenza di richiusura tipo 47k-100k nello stesso punto (così in assenza di pilotaggio i mos rimangono interdetti/aperti e non si chiudono "da soli" x qualche motivo fumando tutto...).

Questo si può fare solo saldando i 3 zener separati direttamente sul lato rame, e mettendo la R di chiusura al posto dello DZ2. A meno di inventarsi un altro Pcb.

CITAZIONE

Consiglierei anche di splittare/dividere la rete di pilotaggio, ora formata da  2 condensatori 1,5uF (totale 3u) e resistenza di 2 ohm, in tre reti C-R di valore equivalente 1uF 6ohm (ok 6,8)...cosi non vi dovete preoccupare di selezionare i mosfet (funziona anche con irf840 parallelo a irf830 parallelo a irf820...scegliendo valori non bassisimi della resistenza..) e di fare le piste simmetriche perfettamente simmetriche x i 3 mos.

Ecco, questo comporta secondo me più fatica che utilità (le piste sono già quasi simmetriche, e selezionare 3 mos non è poi così un problema), perchè rifare il Pcb MONOFACCIA con le 3 reti separate MANTENENDO corte le piste, è un po' dura.... quindi lo lascierei come ultima spiaggia.

CITAZIONE

Nel totem-pole (il driver) le due basi vanno collegate assieme e va utilizzata una sola resistenza in ingresso. Questo evita di portare in "zener" la giunzione emitter-base dei 2 transistor (cioè intorno a tensioni di 5,5-6V inverse) evitando così sorprese: il.."diodo" base-emitter del PNP protegge lo zener emitter-base dello NPN, limitando la tensione a "Vforward... e viceversa (il diodo base-emitter del NPN protegge, ecc....)

Ecco qui Gattmes e OVI a confronto: 2 scuole di pensiero diverse, a quanto pare. Anch'io ero sempre partito dalle 2 basi insieme, ma soltanto perchè le ho sempre viste così... poi OVI mi ha segnalato che secondo lui sarebbe stato meglio separarle... A voi.

CITAZIONE

...x Q1-Q2 non usate darlington...eventualmente prebufferate (va bene anche un CMOS 4050 o 4049 [questo occhio che inverte...]). Usate transistor a bassa tensione (da evitare esempio 2n5401 2n5550) ..di solito hanno un maggior HFE (e attenzione! ...Riferito a VCE=1V ...e non 10...che poi a 1 diventa niente!!).

Perchè non i darlington? C'è un motivo particolare? Io li ho sempre usati senza problemi... ?!

CITAZIONE

1) condensatore ceramico 47...100nF tra positivo e massa del totem-pole...subito li

Altro accorgimento da usare sul lato rame...

CITAZIONE

2) usate un..lago di massa a parte x il totem-pole (e x il pwm) da collegare direttamente al punto di unione dei tre source (che a sua volta deve essere il + corto possibile..eventualmente fate "viaggiare" gate e/o drain)

Dai anche un'occhiata al PCB... c'é anche quello nel post oltre allo schema. In pratica suggerisco proprio di separare (e magari inscatolare) i 2 pcb driver e power separatamente.

Qualche suggerimento per irrobustire l'alimentazione del totem-pole e/o del driver?



Edited by ElettroRik - 19/12/2005, 14:41

ehm ho aggiunto un PS al post di prima.
..in effetti non ho guardato il cs.mhhhh un compromesso (chè è equivalente come protezione nel caso un mos ti si fuma "aprendosi"..se va in corto no..ma visto che anche separando avresti comunque problemi a pilotare gli altri 2...diciamo che qui si tratta di non propagare il guasto) dicevo è quello di spittare solo le resistenze. In questo caso porti i mos un po + a dx e metti orizzontalmente al loro livello e alla loro sx la resistenza direttamente collegata al gate rispettivo. La pista di unione verticale la sposti quindi a sx..
se poi la connessione in basso in basso V2 la ruoti di 180 gradi e la metti a sx vicino a "cell" puoi spostare poi tutto più in giu, dare più respiro ai 3 circuiti e inserire i 3 zener ..e togliere DZ2 a favore delle 3 resistenze di pilotaggio..circa R4 la hai già tolta..e il gioco è fatto! (penso)

..circa il darlington è principalmente x un problema di velocità (dovresti quanto meno mettere le resistenze di richiusura base-emitter del secondo transistor del darlington e "trimmerarle" sulla f di switching..se poi sono integrate non le puoi toccare!)...meglio quindi usare transistor tipo BC368 ( http://www.semiconductors.philips.com/acro...ets/BC368_5.pdf versioni smd/smt BCX68, BC868 ed anche BCP68) quadagna almeno (cioè al minimo!) 85 e questo a VCE=1V e IC=500mA!!!

..dimenticavo di dire che se è il guadagno del totem-pole insufficiente..all'ora puoi mettere DUE totem pole in cascata [senza resistenze ed altro...) (ti fumi 1V invece di mezzo.... anche per il "negativo", ma x IRF840 non ci sono problemi) ed usare dei classici contenitori piccolini plastici (ed economici) TO-92..o metallici (economici) TO-18...ma forse allora è il caso di valutare un driver gia bello e fatto tipo TC4420 di Microchip o Telcom Semiconductor:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/Devi...eDoc/21419c.pdf

CITAZIONE (gattmes @ 19/12/2005, 15:18)

...ma forse allora è il caso di valutare un driver gia bello e fatto tipo TC4420 di Microchip o Telcom Semiconductor:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/Devi...eDoc/21419c.pdf

Si, quello lo conosco. In effetti cercavo di fare qualcosa di reperibile comunemente.

CITAZIONE

..circa il darlington è principalmente x un problema di velocità (dovresti quanto meno mettere le resistenze di richiusura base-emitter del secondo transistor del darlington e "trimmerarle" sulla f di switching..se poi sono integrate non le puoi toccare!)...meglio quindi usare transistor tipo BC368 ( http://www.semiconductors.philips.com/acro...ets/BC368_5.pdf versioni smd/smt BCX68, BC868 ed anche BCP68) quadagna almeno (cioè al minimo!) 85 e questo a VCE=1V e IC=500mA!!!

Beh, parliamo di 100kHz al max... non è poi così critica la velocità dei Tip... Secondo me ci può stare. Comunque, se ci fossero problemi, ci hai dato una via d'uscita.

CITAZIONE

In questo caso porti i mos un po + a dx e metti orizzontalmente al loro livello e alla loro sx la resistenza direttamente collegata al gate rispettivo. La pista di unione verticale la sposti quindi a sx..
se poi la connessione in basso in basso V2 la ruoti di 180 gradi e la metti a sx vicino a "cell" puoi spostare poi tutto più in giu, dare più respiro ai 3 circuiti e inserire i 3 zener ..e togliere DZ2 a favore delle 3 resistenze di pilotaggio..circa R4 la hai già tolta..e il gioco è fatto! (penso)

Ci posso provare. Se viene difficile, mi riservo di farlo qualora uscissero dei problemi di pilotaggio di gate insufficiente.

Per l'alimentazione, a parte il corridoio forzato, ti chiedevo come faresti per garantire la massima insensibilità al ritorno sull'alimentazione di spikes e rumori di commutazione sul circuito di controllo. Un bel filtro LC + regolatore 7812 a valle possono essere sufficienti? O è il caso di separare completamente le alimentazioni del totem-pole e della logica di controllo?
Io fin'ora ho usato questo sistema, ma non avevo mai commutato a questa tensioni... quindi non so cosa aspettarmi.


Edited by ElettroRik - 19/12/2005, 16:45

Direi che si può usare una semplice resistenza di basso valore (pochi ohm) avendo cura di fare un pi greco con condensatori prima e dopo, magari accoppiando ceramici ed elettrolitici (io eviterei questi ultimi ...oggi esistono ceramici da svariate uF..se li trovi, in smd ci sono...bastano 25V, visto che si lavora a 12-15..) . Ripeti lo zener anche lato pwm..(magari usando 1,5W...o un bel TVS 600W 8/20uS monodirezionale) così la resistenza fa da ulteriore protezione/fusibile.

Suggerirei di esagerare con la massa e indebolire le VCC x stessi motivi

Vista la tensione il "Miller" gioca molto (visto che il drain si ...sposta...di centinaia di volt..e il condensatore Miller è qui collegato..) se puoi fare la modifica e separare i gates (almeno splittando le sole resistenze) eviti di friggere tutto x inneschi et simila....nel pcb che hai sbrogliato i collegamenti al mos possono sembrare uguali ma non sono simmetrici, ovvero ogni mos non vede la stessa "distanza di collegamento" tra il suo source e il "carico"...idem x il drain. Okkio, se paralleli secco i gates!
Inoltre hai una doppia connessione di massa tra i..sources..e il totem pole (Q2) una passa sopra a C6 e una sotto a "V2" inoltre il path di massa Q2 e sources, specialmente Q4, è molto lungo-svariati centimetri!- (e quello di Q4 è anche interessato dalla corrente di source degli altri 2 mos)

Ora non so che correnti tiri..ma vedo queste come potenziali mine innescate....

Ciao