Controllore e sincronismi X l'uscita

[sandro-meg]

Ciao, durante queste feste ho fatto tanti test sul MEG e vi anticipo che ci sono delle novita che potrete leggerle nel sito di ROY appena le mette disponibili.Per ora non vi anticipo nulla tranne il fatto che ormai siamo vicini a scoprire la verita'.Per farlo pero' bisogna ancora realizzare un circuito che presenta qualche difficolta tecnica e quindi vi anticipo solo lui anche se la teoria ve la leggerete dal documento(un po lungo da spiegare..).
Le foto che trovate nel file zippato si riferiscono sia allo schema pilota sia di una sua possibile realizzazione .Le foto schema1-2 rappresentano i sincronismi da creare e il circuito pilota del MEG(a grandi linee)enso che sia abbastanza facile da comprendere e l'unico commento che posso fare e'quello di dirvi che il segnale delle uscite e' sfasato di un tempo T/4(o 45 gradi rispetto al vertice della tensione presente sulla resistenza di carico) rispetto al tempo T (Tempo onda quadra).Il file sync_contr e' lo schema di come sono riuscito a crearmi i sincronismi di comando che ci servono,sia per l'ingresso che per l'uscita (si entra con un segnale a 320 KHz ad onda quadra e si esce con i quattro segnali a frequenza 80 KHz o comunque F/4 rispetto all'ingresso).Il circuito e' gia stato realizzato e funziona perfettamente(piu' avanti cerchero' di renderlo piu' comprensibile..)

L'ultimo circuito e' invece quello piu' critico e dove ho i maggiori problemi a realizzarlo (controllo.jpg ) e mi riferisco al controllo delle usciteoiche' il segnale e' alternato e i fet(che penso siano gli unici componenti insieme ai transistor che si possono utilizzare dato la frequenza elevata e le tensioni in gioco) dovrebbero lavorare sia nel lato positivo che negativo della tensione.Questo pero' mi ha portato ad usare sia un mosfet a canale N sia uno a canale P per ogni uscita (altrimenti il mosfet una volta raggiunta la tensione inversa comincerebbe a condurre).Inoltre ho aggiunto 2 diodi in modo da bloccare la corrente su ogni ramo dei fet (logicamente con polarita' invertite).
Il circuito cosi' come' dovrebbe funzionare ma purtroppo gli unici mosfet a canale P con tensione elevata che ho trovato sono gli MTP2P50E che possono sopportare solo fino a 500V (un po troppo bassa come tensione).
Qualcuno a qualche idea su come modificare,migliorare,integrare,etc etc. questo circuito per poter lavorare con piu' alte tensioni ? (le correnti non sono elevate,come potenze dovremmo essere sui 10 W)
Penso che sia un discorso importante e fondamentale la realizzazione di questo circuito e piu' riusciamo ad alzarci di tensione ed ottimizare il tutto,piu' possiamo avvicinarci all'OU.
Ciao e ringrazio fin d'ora chi potra' dare dei suggerimenti.

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[gattmes]

Ciao

Chiedo un chiarimento:
il mosfet P che e' disegnato su "controllo.jpg" deve eventualmente condurre in fase con il relativo N in parallelo?

Se si allora e' valida la schematizzazione di "schema2.jpg" pero' non va bene pilotare N & P con lo stesso segnale, esempio U (per far condurre il P occorre una -Vgs), ma va intrecciato con U negato

Se no allora e' valido il segnale U per la prima coppia N&P e U neg. per l'altra, ma allora non e' ben schematizzato in "schema2.ipg".

Grazie & ciao

[gattmes]

Un altro chiarimento..

I mosfet sincroni devono essere pilotati con un segnale delta non molto variabiile da 50%???
Voglio dire anche 20on80off o viceversa. Importante che non debba raggiungere 1on 99 off (o viceversa).
Se si allora si puo' usare un trasformatore di pilotaggio e mettere un bilateral swicth (vedere schema postato 28/12/2003, 13:05 su Progettomeg ->M.E.G.: Sezione TECNICA->PWM) con due ch N.
Cioe', lasciando perdere circuiti particolari, un semplice trasformatorino pilotato con un onda quadra da una uscita altrettanto quadra. Importante e che l'area (+/-) della semionda quadra positiva sia uguale a quella negativa. In ingresso forse si trisolve gia' tutto con un C. In uscita se il delta non spazzola a valori stratosferici non si raggiungono i kV in un senso e i picovolt nell'altro. Basta allora calcolare il tutto per non eccedere oltre i meno 20V e contemporaneamente dare in positivo una tensione sufficiente a chiudere i mosfet (8V??). Invertendo il delta si invertiranno le tensioni ma tutto dovrebbe funzionare (cambiano un po' i tempi di commutazione)

[sandro-meg]

Grazie per l'aiuto Gattmes.
Sei sicuro che bisogna avere una tensione negativa VGS per il mosfet P? Ho guardato i data sheet del componente e parlano di tensione positiva (sia per il P che per N poiche' sono pensati di lavorare in coppia).Potrei sbagliarmi ma mi sembra giusto lo schema:servono due mosfet proprio perche' uno fa condurre solo nella semionda positiva (N) mentre l'altro solo nella negativa (P).
Per quanto riguarda lo schema2.jpg,e' solo uno schema di massima per capire come volevo lavorare (alternare il carico sulle bobine d'uscita,non importa come(comando a massa o polo caldo) ma basta rispettarne i tempi ).Il tutto l'ho poi realizzato trammite lo schema controllo.jpg.

Per quanto riguarda l'altra domanda,sinceramente non ho capito come si possa adattare il circuito che avevi gia postato e come funziona.Potresti farmi uno schemino del tutto inserendo anche il carico? Grazie.
Per quanto riguarda i duty-cicle,per ora lavoriamo al 50 %,ma non e' detto che in futuro per ottimizzare il tutto lo si cambi leggermente(mooolto futuro per ora consideriamolo al 50%).Un'ultima cosa:noi abbiamo come comando dei segnali ad onda quadra ma, le tensioni/correnti che noi andiamo a lavorare,sono sinusoidali (vedi grafico VL sul carico RL),non riesco a capire cosa intendi nella tua seconda parte di domanda ("In ingresso forse si trisolve gia' tutto con un C. In uscita se il delta non spazzola a valori stratosferici non si raggiungono i kV in un senso e i picovolt nell'altro").Sperimentalmente ho riscontrato una tensione di +600 V e -600V (1200Vpp) sui morsetti e,per quanto riguarda i picchi di Lenz (extratensioni)forse l'inserimento dei condensatori limitano di molti i picchi senza per questo far consumare di piu'al circuito(altrimenti,per prova,lo faro' lavorare con tensioni piu' basse).
Ciao

[gattmes]

Hai ragione sono stato un po' confuso. E' che sono stanco e' faccio fatica a trasformare i pensieri in parole. Domani se riesco faccio uno schemino.

Ti confermo che per pilotare un "normale" mosftet ch P (a riempimento tipo IRF9630) ci vuole una tensione negativa in gate rispetto al source (vedilo come un transistor bipolare PNP: devi estrarre corrente in base e non infilarla, ergo dai una meno Vbe).

Per quanto riguarda il C mi riferivo all'ingresso del trasformatorino di pilotaggio (per pilotare i sincroni in modo isolato), per non saturarlo e rendere confrontabili le aree della semiona positiva con quella negativa (voglio dire se ad es. diminuisci il Ton, cioe' la base del rettangolo, bisogna che aumenti la tensione, cioe' l'altezza del rettangolo, per avere area equivalente....a "spanne"...).
Il C messo in serie al primario, ti trasla la tensione (quindi non piloti piu' con segnale di forma quadra 0...+V ma con livelli traslati +Vy -Vx. Avrai Vy=Vx se delta 50%, viceversa si traslano xche'-> domani) ---un po come negli ampli audio con una sola alimentazione c'e il C in serie all'altoparlante---
Anche a secondario avrai quindi un pilotaggio che va in negativo quando spegni i mosfet, ma non c'e' problema. Il breakdown del gate e circa determinato dall'ossido di silicio usato per isolarlo (come fosse un dielettrico di un condensatore) e quindi si rompe ad una Vgsmax che e' indifferente se + o -. Cioe' non va superato il limite nei 2 sensi esempio max +20V o -20V. Il mosfet (se ch N classico) per valori Vgs negativi rimane comunque aperto (tutto da "girare" per ch P).
Il problema e' se ti muovi da delta 50% (mi riferisco a secondario trasf. pilotaggio collegato circa direttamente tra gate-source). Per la storia aree..saturaz.. se la negativa diminuisce la positiva aumenta e viceversa.
Importante e':
1) non superare mai Vgsmax (+ o - che sia)
2) avere nel caso + sfigato una Vgs positiva [x ch N] (quando vuoi mandare on il mos) che superi Vgsthmax (soglia) piu' un po' di centinaia di millivolt che moltiplicati il gm (transconduttanza) ti permettono in drain di tenere il mos chiuso alla corrente ID che passa (reguisito minimo! se di + rdson diminuisce ancora un po' a favore delle perdite minori. Si perde pero' + tempo a ricommutare come gia postato da qualche parte il xche' forse su sez. pwm)

Va be forse a mente riposata sono piu' chiaro e meno prolisso. Ci riprovo domani
Ciao e buonanotte

[sandro-meg]

Ok perfetto ora ho capito cosa intendevi e ti dico ancora una cosa che non avevo scritto nel forum ma che ho spiegato nel documentino.
Per le bobine d'ingresso bisogna lavorare solo per ottenere il massimo rendimento dal trasformatore alla frequenza che vogliamo lavorare(un quasi-normale trasformatore).Quindi,corregimi se mi sbaglio,bisogna calcolarsi il valore del condensatore da mettere in parallelo su ogni bobina d'ingresso in modo da creare un circuito risonante a solo quella determinata frequenza.La cosa mi era riuscita lavorando con la prima versione del MEG a una frequenza di circa 20 KHz dove avevo raggiunto un rendimento quasi uguale a 1(il carico era fisso e non flottante come ho intenzione ora di farlo ora).
Per quanto riguarda le tensioni Vgs che potrbbero andare oltre i 20 V,penso che non dovremmo avere grossi problemi se il circuito risulta speculare (induttanze delle bobine,valore dei condensatori parassiti etc.etc.) semmai potrebbero esserci delle extratensioni piuttosto elevate sul drain quando apriamo il circuito (forse mitigate dal'introduzione del condensatore da mettere in parallelo alla bobina).
Che ne pensi?Hai in mente qualche tipo di componente o un'altro circuito che possa migliorare quello disegnato? Comunque oggi vado a comprare un po di Mosfet P (vedo quello che riesco a trovare) e poi ti faccio sapere come si comporta il tutto.
Ciao

P.S. Riguardo il Mosfet a canale P ad arrichimento (come l'N sempre ad arrichimento),la tensione Vgs da dargli deve essere positiva a differenza di quelli a svuotamento (appunto IRF9630).Questa precisazione l'ho data per chi non avesse ben capito di cosa parlavamo.

Edited by sandro-meg - 10/1/2004, 10:20

[gattmes]

Aspetta prima di comprare i P!!!

Normalmente costano parecchio, sono difficili da reperire e, comparati con gli N, fanno pieta'.
Nel senso che raramente superano 200V (si ci sono: -> monofornitore -> piu' facile comprare rocce lunari -> patiscibili/deboli) e a parita' di area di silicio hanno il doppio di resistenza (per via del processo tecnologico) con conseguenze su perdite, ecc.

Per il bilateral sw. allego uno schemino di principio (e' solo uno schema quasi a blocchi da perfezionare) per capire il concetto (il Trasf. di pilotaggio deve "farcela" alla frequenza base della quadra e con un N2/N1 -> K opportuno).

Per spiegare un vantaggio del BSW devo fare una precisazione.
I mos sono collegati in anti-serie per via del body diode (credo che ho postato qualcosa di dettagliato nella sezione "mosfet carbonizzato..."). Cosi' in funzione della polarita' ai capi di questo interrutore uno dei due e' sempre in conduzione (il diodo!) e l'altro blocca.
Allora (primo non compri i diodi; 2 mos li devi comprare cmque) quando VUOI far passare la corrente chiudi tutti e due i mos (ricordo che funzionano anche a rovescio con le limitazione che ho gia' postato da qualche parte), quindi in quello che "fungerebbe" da diodo (cioe' sarebbe gia' in conduzione per fatti suoi) paralleli con la RDSon. Vero e' che ai due RDSon in serie ma (secondo i casi) puo' essere meglio che una RDSon+Vdiodo, inoltre non hai la RDSon del P notoriamente alta ed infine (ciliegina) puo' usare mosfets da 1KV.
Svantaggi:
oltre a quello che si legge su tra le righe..il pilotaggio deve essere flottato per via del punto di riferimento -cioe' i sources- che sta....bohhhh (cioe' e' floating) ....secondo cosa fa V&I.
(Achtung!
Il trasformatorino di pilotaggio si ciuccia tutta la tensione di secondario..secondo dove volano i sources..inoltre non deve avere dei Farad tra secondario/primario e/o massa...occhio ai cablacci e quindi alle EMI..evitare di "trasmettere" piu' del dovuto -> i tx non funzionano senza energia)

Circa il pilotaggio dei mos primari suggerisco di introdurre un delay per evitare incroci (uno inizia ad andare on quando l'altro non e' ancora arrivato in off -> corto dissipativo momentaneo) con delta prossimo a 50%.

Circa la risonanza..non vorrei che.. cosa fai a secondario ...lo vedi in qualche modo a primario..e quindi ogni variazione di circuito nel sincrono/carico/ecc ti cambia le carte in tavola.

Circa i deplation (che vanno pilotati con tensione opposta, ecc, ecc) alla tua precisazione per chi li volesse usare (x i mos le...rocce da lunari diventano marziane...) aggiungo anche questa:
In realta' la logica e' sempre la stessa! Infatti (un comune esempio e' il classico Jfet) sono gia' chiusi. Un ch N per aprirlo bisogna portare il gate in negativo rispetto al source, quindi con Vgs=0 e' on, con Vgs=menoVpippo e' off.
Il fet "canonico" invece: con Vgs=0 e' off con Vgs=piu'Vpippo e' on
Ora si nota come in tutti e 2 i casi e' la tensione piu' positiva che porta in ON (sostanzialmente c'e una traslazione e c'e' il fatto che non pilotando affatto [non lasciare i gates "appesi"] uno e chiuso, l'altro aperto)
Tra l'altro il "nome" deriva dal fatto che il canale in un caso e' vuoto e va riempito, nell'altro e' gia pieno e va svuotato...o giu' di li..

Ciao a tutti

[gattmes]

.png non allega. Provo .jpg

Attached Image

[gattmes]

Dimenticavo per sandro-meg (ma anche x tutti):

http://www.onsemi.com/pub/Collateral/MTP2P50E-D.PDF
Quelli della Motor..ehm ON Semiconductor (ed altri..) bisognerebbe inchiap...arli. Parlano di ch P ma danno tutte le tensioni e le correnti positive...compresa la caduta sul body diode!!!!!! Cioe'...nel senso della normale conduzione (c'e' un nuovo tipo di mos e non lo sapevo!!!)???? Mahh...Chissa'... se li chiamo succedera' come lo schema equivalente del "currente sense mosfet"??? Mia citta-> Milano -Toulouse - Silicon valley--> fax con schemetti (di conferma) -> aggiornamento data book (nessun grazie grrrr.. neanche al mio allora capo a cui hanno risposto in fax superGRRRRRR?? [We confirm you that the eq. cir. ..blablabla... depending on die shape etc. etc. ..as follow....3 schemi di cui uno il mio]
Non credo, ma quando mi passa per telefono il rappresentante glielo accenno (non ho voglia di scrivere mail direttamente a loro. E' solo un segno. Fate Voi.. non sono Dei...mica vi mangiano..generalmente rispondono..qlche volta gentilmente & ringraziando [non mettete in cc il mail del capo...eventualm. in bcc..]..)....

..oppure i jfet in sot23 dell'allora Siliconix (oltre 10 anni fa...) con source e drain invertiti nel disegno della piedinatura rispetto altri fornitori (certo! il rappresentante aveva ragione..funzionano anche a rovescio..prova ad usarli cosi' a 400Mhz poi ne riparliamo).

E' che ogni tanto capel...ano.......forse e' il loro ufficio monografie/stamperia/ecc..
Solita regola cmque: solo chi non lavora non sbaglia.
Bisogna stare attenti e ...diciamo..usare un fuoco incrociato (tirare giu' piu' pdf e da piu' fornitori/ditte dello stesso oggetto).

Diciamo che x chi fa colazione con i mos non e' un problema (a volte .."induce in tentazione"..lo stesso.. se e' un parametro non solito da masticare), ma su un sito prestigioso - per chiarezza - bisognebbe essere piu' formali o almeno mettere una nota al riguardo all'inizio del documento (se c'e' ...cmque io non la vedo o non e' evidente).

Ciao

[sandro-meg]

Ora mi sono schiarito gli ultimi dubbi riguardo al tuo circuito.Carino e veramente operativo e funzionale....purtroppo non sono in grado di parametrizzarlo,molto complicato per il mio grado di esperienza d'elettronica.Tu sei in grado di farlo? Lo schema logico l'ho capito ma ti chiedo se il trasformatorino consumi anche potenza dal secondario del MEG(come del resto mi pare volevi alludere).
Inoltre prima di parametrizzarlo (e penso proprio che possa essere migliore di quello da me proposto) bisogna sapere per bene la frequenza di lavoro,le tensioni sul carico e il carico stesso.Finche non abbiamo fissi questi dati,il tuo circuito e' quasi impossibile da creare (o sbaglio?)
Si potrebbe fare delle prove con il mio circuito che risente meno delle frequenze e carico di lavoro e trovarsi tutti i dati che ci servono per poi sviluppare il tuo tipo di controllo.
Per quanto riguarda il Mosfet P ad arrichimento,ne ho trovato uno MTP2P50E della Motorola che supporta ben 500V.Logicamente e' impossibile da trovare nella mia citta'(gia fatto la ricerca) ma e' ordinabile da catalogo RS(costa non molto,qualche euro).Con quello il circuito si semplifica notevolmente anche se le tensioni massime possono arrivare a 1000Vpp.
Se vuoi vederti il data sheet e' disponibile su :Data sheet MTP2P50EComunque ora provo a farlo funzionare senza la parte negativa,vediamo che succede(in quei tratti chiudo il circuito con 2 diodi in entrambe le bobine,solo la parte positiva e' soggetta a switching).
Ciao e a risentirci tra un po.

[sandro-meg]

Ho appena letto il tuo post,e ti confermo che quel fet lavora proprio in quella maniera.Forse e' per questo che non ci capivamo all'inizio......
Quelli di cui parli sono a svuotamento P e lavorano con tensioni negative:questo e' invece ad arrichimento P e lavora in positivo?Fino ad ora anchio non gli avevo mai visti,ma cercando di costruire il controllore sono andato in cerca dei componenti.....e tadadada.(forse pero' mi sbaglio visto che la tensione Vds dovrebbe essere negativa e invece messa positiva.....bo?)
Ciao

Edited by sandro-meg - 10/1/2004, 15:19

[gattmes]

Il circuitino di pilotggi che ho postato e' da collegare (ne servono 2) a quello che hai gia sviluppato (all'uscita U e U negato)
Il driver 4050 e' stato messo per chiarezza ma non serve. Mi spiego meglio: da U entri direttamente nel C e poi nel primario del trasformatorino di pilotaggio.
Questo lo puoi fare con un piccolo nucleo (anche RM5 o RM6) su cui avvolgi spire a sufficienza in modo da vedere i livelli orizzontali della quadra anche a secondario (e non discendenti/salenti tipo carica/scarica di condensatore) con un oscilloscopio alla freq base di "U" e un -diciamo- 20K di carico (certo va calcolato ma per una prova si puo' fare cosi). X il rapporto spire dipende dal driver che fa U. Es. se va da 0 a 5V allora, con delta 50%, il C trasforma -2.5/+2.5. Chiaramente se K e' 1 (n1=n2) non piloti i due mosfet (ricordo sono tutti e 2 canale N e messi con source comune e gate comune- I "poli" di questo interruttore sono i 2 drain). Supponendo a spanne di volere 10V di gate allora K=4 cioe' N2=4xN1

Per la storia delle tensioni e della capacita' parassita:
Era solo un avvertimento. Non e' che il BSW assorbe energia a secondario e/o pilotaggio in + rispetto ad altro (i mos in gate non ciucciano molto).
Quando il "pallino" di L3 diventa negativo (mi sembra parlavi di -600V) se l'interrutore BSW e' aperto, essendo l'altro capo di L3 collegato a RL ed essendo quindi a gnd se su RL I=0 allora il drain del mos in alto e' a -600V.
Il suo source pure per via del suo bodi diode. Voglio dire x es. se tenti di "alzarlo" in qualche modo (il source) a -599V -esemipo dark current o simile che transita nell'altro mos collegato con drain a gnd- entra in conduzione il bodi diode che ti clampa. Quindi ai capi del mos di sopra avrai circa 0V (Vforward body diode), mentre l'altro si cucca un deltaV di 600(599)V con meno in source (-600V) e + in gnd (0V).
Ritornando al BSW i 2 source si trovano (in questo frangete) a -600V. Quindi ai capi del mos di sopra avrai circa 0V (Vforward body diode), mentre l'altro si cucca un deltaV di 600(599)V con meno in source (-600V) e + in gnd (0V).
Allora anche il ritorno del secondario (N2) del trasformatorino di pilotaggio e' a -600V (l'altro capo sara' a una decina di volt di differenza), mentre l'avvolgimento primario e' riferito a gnd, ergo tra primario e sec. si deve tenere 600V di isolamento (nell'esempio)
Non e' un grosso problema se non usi rame smaltato capillare e se metti un giro di nastro tra N1 e N2.
Quest'ultimo serve anche x il problema capacitivo, dimiuendo questo parametro.
E' chiaro che quando su L3 la tensione varia fino ad arrivare a +600V (o quello che e') i source si schiodano da -600V. Se tentano di salire oltre diciamo 1V allora entra in funzione il body diode del mos di sotto (drain collegato a gnd) che qui l'inchioda (ai suoi capi Vforward) e i +600V se li cucca il mos di sopra (di nuovo negativo 0V in source e positivo +600V in drain).
Questo con BSW tenuto sempre OFF, se va in On e tutto un corto verso gnd (perche' qui e' collegato un capo dell'interrutore, cioe' il drain del mos di sotto) dove saranno circa anche i due source.
Va da se che i source viaggiano tra 0 e -600V. Quindi anche il secondario del tr di pilotaggio viaggia tra 0 e -600V circa, mentre il primario rimane riferito a gnd. Ora il condensatore parassita tra N2 e N1 lo devi continuamente caricare e scaricare alla freq di funzionamento e con tensioi che possono arrivare (dipende quando chiudi il BSW) a 600V (...o quello che e')
Se qusta capacita' e' 100pF e la F 500Khz hai un certo piccolo consumo.
Se invece e' 2nF comincia a non essere tanto piccolo.

Scusate il mio allarmismo che a volte puo' sembrare esagerato.
Tutte le avvertenze che posto mirano al fatto che se non si eliminano le piccole filtrazioni d'acqua all'uscita del tubo hai meno di quello che hai fatto entrare (magari anche se "qualcuno/qualcosa" te ne aggiunge lungo la strada....)

Per il mos P sono un po' curioso. Puoi fare una prova?
Prendi un led ed una resistenza es 470ohm e una 100k.
Collega il catodo del led al - di una batteria 9V (o alimentatore), l'anodo del led alla resistenza 470, l'altro capo della resistenza al drain del canale P e il suo source al + della batteria (o altro circ. equiv.).
Collega 100k tra gate e source.
Il led senza pilotaggio e' acceso o spento? (acceso = mos gia' chiuso = depletion)
Ora prendi un'altra batteria 9V e collegala tra source (+batteria precedente) e gate.
Il led si accende quando c'e il + sul gate o quando c'e' il meno?

Ciao

[gattmes]

Forse con lo schemino allegato sono piu' chiaro.

Parto dallo schema "controllo.jpg" e per semplicita' tratto una sola via, quella di L3.
Il primo circuito "A" in alto a sinistra del mio schemino allegato dovrebbe essere equivalente.
Ci sono i due mos N e P e i due diodi di blocco.Bene.

Passiamo alla versione "B" in alto a destra. Non ho fatto altro che scambiare di posto il diodo con il mos ch N.
E' un circuito serie quindi non cambia niente se prima metto il mos e poi il transitor, no? Bene.
Notare che il riferimento del pilotaggio non e' piu' a GND. Sul ch P non faccio modifiche x ora.

Passiamo alla versione "C" in basso a sinistra. Prendo un altro mosfet cn N. Cortocircuito il suo gate con il suo source, quindi sara' sempre interdetto in un senso (aperto) mentre nell'altro mi fara' vedere un diodo ovvero il suo body diode. Sostituisco il diodo del circuito con questo nuovo diodo a mos, quindi collego il drain a gnd e il source al source del gia presente ch N. Non cambia niente nel funzionamento. Cioe ho sempre un mos e un diodo di blocco (sempre se non si mette in discussione il passaggio tra A e B).

Ora nel circuito "A" quando la tensione e' positiva su L3 rispetto a gnd, allora il circuito puo' condurre se si pilota il mos:
V+ -> e' possibile avere diodo ON, mos ON = circuito chiuso
V+ -> e' possibile avere diodo indiff., mos OFF = circuito aperto (pilotaggio 0V gate-source)
Quindi quando si chiude il mos automaticamente va in conduzione il diodo

Passiamo al circuito "D". Tolgo il cc gate-source sul mos usato come diodo e lo collego come pilotaggio in parallelo all'altro mos.
Pilotando il mos originario si pilota anche il mos "diodo" ottenendo:
V+ -> e' possibile avere diodo(mos) ON, mos ON = circuito chiuso
V+ -> e' possibile avere diodo(mos) OFF, mos OFF = circuito aperto (pilotaggi 0V gates-sources)
Cioe' se cortocircuito il body diodo attivando il suo mos in parallelo non succede nulla, tanto era gia' in conduzione (al limite diminuisco la sua caduta, cioe' le perdite)
Quindi non cambia nulla, o no?

Vediamo per Vnegativa
Nel circuito originale con Vnegativa la corrente passava nel ramo del ch P per via dei diodi di blocco. D'altra parte mi e' sembrato di capire che i due mos N e P sono chiusi o aperti CONTEMPORANEAMENTE, altrimenti TUTTO il discorso decade.

Circuito originale "A"
V- -> e' possibile avere diodoP ON, mosP ON = circuito chiuso
V- -> e' possibile avere diodoP indiff., mosP OFF = circuito aperto (pilotaggio 0V gate-source)

Circuito "D"
Si girano le funzioni dei due mos, dato che la polarita' e' opposta
Quidi:
V- -> e' possibile avere mosaggiunto ON, diodomosprecedente ON = circuito chiuso
V- -> e' possibile avere mosaggiunto OFF, diodomosprecedente OFF = circuito aperto (pilotaggi 0V gates-sources)

...O no?

Attached Image

[sandro-meg]

Gattmes sei una cannonata !!!!
Ok le tue spiegazioni mi hanno arciconvinto che questa sia la versione migliore e nemeno tanto complicata(ma se non la spiegavi cosi' bene mi sa tanto che mi ci voleva una settimana per digerirla )
Quindi mi mettero subito in moto per poterlo realizzare.
Purtroppo come ti ho detto non ho i mosfet della Motorola (dovrei acquistarli dalla RS) ma penso che hai ragione proprio tu,e' impossibile che dichiarino 500 v positivi tra D e S,altrimenti come la mettiamo con il diodo?Sta Motorola...... mi hanno illuso....
Bon adesso vedo se ho qualcosa in casa per poter fare il trasformatorino (provo con una ferrite che ho in casa rap. 15/45 per incominciare)
Ciao SUPPPPER gattmes

Edited by sandro-meg - 10/1/2004, 18:39

[gattmes]

Calma, calma che non e' tutto oro cio' che luccica e nemmeno ottone.
Il BSW ha i suoi pro ma anche contro.
Piu' che altro mi sembrava opportuno passare ad un trasformatore di pilotaggio per rendere pi' flessibile il tutto.
Con l'aggiunta di un mossino e' possibile estendere la variazione di delta quasi a pochi punti percentuali!
Inoltre con un unico trasformatorino si possono pilotare piu' circuiti a mos che, essendo isolati, li puoi mettere in serie o parallelo o dritti o girati a rovescio o come vuoi (viste le centinaia di volt).
Diciamo e' un "preparare il terreno" per evoluzioni future anche se all'inizio si complica poi si modifica abbastanza al volo senza dover rifare tutto.

Per non scrivere kilometri e per rendere l'idea fornisco un solito buon link (IR).

http://www.irf.com/technical-info/an950/an-950.htm
Esempio: c'e' una foto con 4 IRF840 in serie. Se si duplica il tutto (ma per il trasformatorino no. Significa solo aggiungere altri 4 secondari e basta!!! Cioe' puoi gia' avvolgere a priori N2...che so...in decafilare...poi metti tutto in parallelo. Quando ti serve un nuovo N2' o N2'' togli dal parallelo una-due file ecc....fino a 10!!!! basta un saldatore!!!)..dicevo...se si duplica il tutto e si "ruota" su/giu... la prima quartina e' un mos del bsw, l'altra quartina e' l'altro mos...per uno switch es. con 8xIRF840 (+ i mossini) di nominali 2KW 6ohm 8A!!!!!
Se poi rimani 30-70% di delta puoi forse togliere anche i mossini....

In fondo al link c'e' qualche dato sul TR. ma visto che si puo' avvolgere una volta x tutte e' meglio non farlo visibile al microscopio elettronico che poi rompe le p....saturando e non trasferendo bene (e non c'e posto neanche per il filo)..
Rs ne ha gia fatti. Ma compralo gia' fatto non ti permette di variare molto sul tema. Meglio prendere nucleo, rocchetto,fermagli, ecc (che so RM4-5 anche 6 o EP10 o altro)- sempre da Rs o altro- e avvolgerne qualcuno di prova- se non va bene x lo scopo si apre e si modifica. Non credo ci sono problemi di spazio da dover usare un case 1812!!!

Ciao

P.S. Consiglio anche di dare un'occhio a:

http://www.irf.com/technical-info/an937/an...n-937p7.htm#7.1

Edited by gattmes - 10/1/2004, 19:15

[sandro-meg]

Niente da fare,debbo avvolgere di piu' altrimenti il segnale torna velocemente verso la massa...(o forse usare il fet come da schema su sito irf)
E' inutile che faccio altri tentativi,faro come dici tu,un bel ordine a RS e vediamo di trovare il rapporto giusto.
Per quanto riguarda i link che mi hai passato non so se ci conviene ancora complicare il tutto maggiormente(siamo gia' a buon punto...),in fondo non sappiamo ancora se sto MEG possa funzionare o meno.Certo che inserirci dei driver tipo ir2110 mi stuzzica molto....

Hai una vaga idea di quanto spire al primario devo fare (ho usato la classica ferrite da 7 mm di diametro e con 15 spire al primario ma sono risultate un po pochine) usando RM5?
Puo andare bene il pt4e?(il data sheet e' in basso)
Ciao

P.S.Meno male che sei un mago dei FET.....

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[gattmes]

Se usi un nucleo non traferrato c'e la solita formula che lega le spire al rapporto tra V
e il prodotto di: induzione B, area S, frequenza F e del fattore di forma (circa 4.44 x sinusoidi e 4 per quadre).

Se hai Windozz di consiglio di scaricare un bel programmino Siemens..pardon ..Epcos che viene bene in ottomila casi:

http://www.epcos.com/excelon/servlet/excel...:/xsl/tools.xsl
Non credo che serva cmque ho eventualmente un mio programma: risale alla preistoria -> in basic e straincasinato!!! Serve SOLO ha ottimizzare gli strati in funzione del filo/avvolgimenti isolanti ecc. Nessun calcolo spire/induz o altro. E' roba per riempire a paletta i rocchetti e non e' intuitivo nell'uso. Cmque non e' su questo PC da cui scrivo. Meglio usare quello del link.

Ciao

[eroyka]

GRANDI RAGAZZI!!!!

Devo chiedere scusa per il mio prolungato silenzio ma prima un pò di vacanze e dopo una mazzata di influenza mi hanno tenuto lontano dal pC e sito....
ma vedo che siete andati avanti veramente alla grande e quest'accoppiata mi piace proprio: così si fa!!

Quanto prima l'aggiornamento di Sandro sul MEG sarà on line.
Scusate l'intrusione.
Roy

Ciao
Ho anchio uno schema collaudato di uno switch bidirezionale con 2 fet canale n
in pratica si tratta di un relais allo stato solido con il suo contatto fluttuante lo puoi collegare come vuoi nel circuito senza preocuparsi dei punti in comune ( sep galvanica tra comando e contatto
il circuito chiude molto bene (unicamente la bassissima resistenza del fet in conduzione senza perdita di 0.7v dei diodi) : un mosfet riesce a condurre nelle due direzioni anche se da una parte c'e il diodo.
Mi spiego meglio dal senso giusto di utilizzo del mos fet, si ha una tensione massima data dal costruttore,che puo essere anche di 800v. Nel utilizzo in senso contrario si ha una tensione che va da 0.7v fino alla conduzione del fet.

ricapitolando tutti i mosfet in realta sono bidirezionali solo che hanno il diodo tra S e D dovuto proprio alla sua costruzione

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[sandro-meg]

Grazie anche a te ABC per lo schema proposto.
Volevo informarvi che e' gia' presente su ProgettoMeg le spiegazioni del perche' ho pensato di switchare anche il carico e il perche' dello sfasamento di T/4.
xGattmes,sto cercando dal catalogo RS i componenti che servono a realizzare il circuito e,se sabato ho tempo,spero di montare e provare il tutto(ordino anche un 4 mosfet P della Motorola tanto per fare due prove).
Ciao e grazie ancora a tutti dell'aiuto

[gattmes]

Proprio al caso circa giusto....Domani (salvo deviazioni) c'e' in programma la prova di un pwemmino che non deve fare il pwm se non quando in protezione.. e c'e da fare un trasformatorinoinoino che alimenta, accende, e da anche il clock (tutto flottato, ovviamente), dato che si pilota "sopra" l'alimentazione, e deve stare in pochi cm [ovviamente tutto il pwm, mica solo il tr] (il caffe' hanno detto che per ora lo prendono al bar).
Quindi potro' rinfrescarmi la memoria su quest'affare. Probabilmente provero' prima a seguire l'indicazione di ABC, cioe' avvolgere su toroidino....Ehhh.... giorno di cucito e uncinetto....
Ciao

[gattmes]

E' andata a finire che per varie urgenze e problemi e' stato usato un trasformatorino di pilotaggio di recupero.
Comunque trattasi di toroidino grande come 20/50 Centesimi (in seguito potro' identificare ferrite e caratteristiche). Estrapolando a 20Khz diciamo che su quel nucleo servirebbero piu' di 50 spire a primario (con pilotaggio 0-6V -> +/-3V dopo il "C" lato primario. Vedere schemini miei e di ABC) per avere un'onda sufficientemente quadra. Quindi si conferma quello che aveva visto sperimentalmente sandro-meg (se K=4 N2=200!)

Questo trasformatorino pero' non deve trasferire potenza.
Se si deve comprare da RS (o altro fornitore) suggerisco allora di scegliere una ferrite con alto valore di AL , parametro che nella serie RM viene quasi sempre fornito e permette di calcolare banalmente l'induzanda L [nH] = N * N * AL, dove N numero di spire (che a noi no serve in primis, ma..leggere avanti).
Cioe' (visto che sono sufficientemente 'cotto', ABC se scrivo "bagianate" correggimi per favore!) evitare ferriti per bobine (traferrate/ traferro distribuito) ma preferire quelle per trasformatori appunto (cioe' in un RM si puo' passare da valori di AL 100-400 anche a 4000 - dipende da dimensione e tipo di ferrite) che permettono stessi valori induttivi con minor spire. Evitare roba non ben definita.
La roba traferrata e' in genere usata dove serve un accumulo di energia (che +/- finisce proprio sul traferro), tipo induttanza che viene "caricata" a primario e poi trasferisce a secondario (sia essa pure un trasformatore tipo Flybak) oppure nei filtri (tipo a valor medio, ecc.). In questo caso [BSW] (eccetto milli/picowatt) non si deve immagazzinare ne trasferire.
Direi che se e' indicato "per trasformatori switching" "trasformatori di conversione" o giu' di li e' ok.
Lo volevo precisare perche' difficilmente con la roba piccola si fanno trasformatori ma piu' probabilmente filtri (e se il traf. e' distribuito -tipo toroidi - significa che la ferrite e' mischiata con altro e quindi non si vede, pero' C'E')
Non che poi non si possano usare. Era per semplificare la vita. Direi che geometrie comuni tipo RM6, anche se grossa per questo scopo (problemi di spazio?????) offrono tutte le versioni di AL (E' solo un esempio)
Cmqu devo a giorni "ricampionare" quella attivita'. Se mi sparate un dato di frequenza minima vedo se riesco a fare 2 calcoli + "professionali".

Ciao

PS credo sia superfluo dire che i lamierini (a parte che sono cubitali- tipo EK20) non sono molto adatti (20Khz puo' darsi ma se si va + su direi di lasciar perdere).
Attenzione che non sia (difficile) roba a cicli di isteresi particolarmente "straniformi" (tipo per amplificatori magnetici, switch magnetici o come devil si chiamano qste varianti)

Edited by gattmes - 15/1/2004, 00:10

[sandro-meg]

Ciao, purtroppo fino al week end non credo di riuscire a fare delle prove.
Mi sono comunque arrivati i trasformatori (Rm6/f9),i due nuovi rocchetti per gli avvolgimenti per il MEG(non c'e' due senza tre ... ) e,dulcis in fondo, ho preso anche i due transistor della Motorola a canale P.
Per quanto riguarda la frequenza di lavoro,b'e' fai conto che lavoriamo dai 75 ai 90 KHz ma considera pure buona la frequenza di 80 KHz.Il filo con cui faro' le prove sui trasformatorini Rm6 e' da 0,40 mm.
Ciao

P.S. Avete letto il documentino? Pensate che possiamo aver centrato uno dei problemi alla replicabilita' del MEG?Bye Bye

Edited by sandro-meg - 15/1/2004, 18:32

[sandro-meg]

Taratatattata...
Ok ho realizzato meta' circuito del controllore d'uscita e,dopo i primi test, sembra funzionare!!!
Ho usato i RM6/F9 con 22 avvolgimenti sia per il primario che secondario(filo 0,4 mm).Come driver ho utilizzato quindi i MC34151 in modo da avere un segnale di almeno 12 V.Per il condensatore da mettere in serie al trasformatorino,ho utilizzato uno da 470 uF.I Fet sono i IRFBC40 (600 V).
Purtroppo devo abbasare la tensione di alimentazione (12 V IN-1200 Vpp OUT) perche' sembra che i fet mi si saturino ma comunque e' ben presente un bel spike al momento dello switch.
Quello che mi stuzzica e che invertendo il circuito(cioe cambiando seminucleo)lo spike diminuisce.....(segue cioe' la logica che avevo pensato)
E' presto per cantare vittoria e questo comportamento puo' essere la conseguenza di qualcosa d'altro(le variabili in gioco sono elevate) ma almeno mi sprona a proseguire.
Ciao ,vi tengo informati appeno finisco l'altra meta'

Edited by sandro-meg - 17/1/2004, 20:30

[gattmes]

Se la F base e' oltre i 50Khz, per il condensatore in serie al primario del pilotaggio puoi scendere di diversi ordini di grandezza (tipo 100nF).
Per i mos se hai 1200V passa a quelli a tensione piu' alta (da RS mi sembra c'e qlche 1000V 6 ohm a qualche Euro. Non devono tenere 100000A) eventualmente metti in serie [tipo link International rectifier] (nel caso zener o simile di protezione/ripartizione drain-source).

Un consiglio:
Ti suggerisco di non superare il breakdown nemmeno impulsivamente. Questo perche' anche se le ultime generazioni tengono molto come unclamped energy (solitamente EJ), questo e' un dato che varia da tecnologia a tecnologia (HexFet, Vmos, Tmos, [Dmos]....) e di molto (per essere chiaro puo essere 30volte meno da una marca all'atra di PartNumber equiv.!!!!!) e se hai beccato quello sfigato....ricorda che il mos 'degrada' prima di tirare le cuoia....(ti sembra ancora ok ma in realta ti fa casino incredibile).
Ciao

[sandro-meg]

Ciao, purtroppo lo switch risulta lento tanto che non riesco nemmeno a vedere il transitorio della tensione sul carico.Il problema sta nel gradino del onda quadra che non sale ne scende rapidamente.La soluzione puo' essere l'inserimento del driver ir2110?
Hai parlato poi che basta un condensatore di soli 100 nF al posto di quello di 47 uF da me inserito,si puo con quello migliorare lo scalino oppure l'unica soluzione rimane il driver?
Ha proposito lo spike,come del resto le tensioni ai capi del fet,si mantengono ben al di sotto dei 600 V (siamo intorno ai 10 v....forse qualcosa mi sfugge) e quindi per ora rimane inutile l'utilizzo dei fet a 1000 V.
Urge aiuto GATTMES e ABC
Ciao

Edited by sandro-meg - 19/1/2004, 18:50

[sandro-meg]

Nuova prova. Ho lasciato aperto una bobina d'uscita mentra l'altra l'ho pilotata in entrambi i capi (cioe' sia verso massa che sul polo caldo) e,finalmente,ho visto le FDO che cercavamo.
Purtroppo dopo un paio di prove il driver 34151(colpa mia...) mi si e' abbrustolito e non ho potuto vedere se basta pilotare solo il polo caldo.(invece del terminale di massa)
Bon almeno funzia!!
Ciao

Edited by sandro-meg - 19/1/2004, 18:54

CIAO

La resistenza sul gate del mos fet ha il suo valore minimo consentito?
la capacita del gate puo essere anche di 1nF quindi rischio di creare una cella RC.
L'MC 34151 é molto piu veloce del IR 2110
Prova a tener piu corto possibile i fili tra driver e mosfet ,il driver deve avere almeno un condensatore ceramico da 0.1uF in parallelo all alimentazione

ciao

Ciao
Occhio con l'mc34151 le bobine devono essere disaccopiate con un condensatore, altrimenti se per un motivo a l'altro il clock viene a mancare
L'MC34151 diventa un petardino

ciao

[gattmes]

oltre a quanto detto da ABC (da fare assolutamente):

hai messo uno zener in gate o due in antiserie?
-se hai messo uno, prova a dare + respiro alla tensione di gate mettendone un altro (in antiserie) cioe' lasciando scorrere la tensione anche in negativo (rispetto il source). Dovresti caricare cosi' mooooolto meno il driver.
-controlla che lo zener o gli zener (in questo caso la Vz + 0.6V circa dell'altro, visto come diodo) sia inferiore alla tensione che hai a secondario sul trasformatore di pilotaggio a vuoto (scollegando tutto: mosfet, zener, ecc.). Cioe' non devono entrare in "tiro" in normale funzionamento (sono solo una "mutanda" di protezione x i gatesssss)
Ciao

Edited by gattmes - 19/1/2004, 22:24