Высокоэффективный подход к построению входных диодных мостов

International Rectifier IR1166 IR1167

Давиде Джакомини, Луиджи Чине (International Rectifier)

Сетевой блок питания любого электронного оборудование снабжен одним или несколькими входными диодными мостами, предназначенными для преобразования синусоидального сигнала переменного напряжения частотой 50...60 Гц в выпрямленный сигнал постоянного напряжения. Этот сигнал понижается перед подачей в электронные устройства или подается непосредственно на инвертор электродвигателя. В статье представлен инновационный подход компании International Rectifier к реализации входного моста с использованием самозапускаемой технологии синхронного выпрямления на базе микросхем IR1166 и IR1167. Эта технология позволяет реализовать простое устройство с четырьмя контактами, являющееся прямой высокоэффективной заменой существующих стандартных входных выпрямителей.

С появлением устройств электронного управления в повседневной жизни используется все меньше приборов, напрямую подключенных к сетям питания переменного напряжения. Как правило, переменное напряжение преобразуется в постоянное, а последнее используется для питания электронных приборов или электродвигателей с преобразователями, которые приходят на смену старомодным индукционным электродвигателям переменного напряжения. Кроме того, в тех случаях, когда это возможно, используется активная, а не пассивная компенсация коэффициента мощности (конденсаторная батарея). Это означает, что входной диодный мост устанавливается всегда, независимо от того, используется в системе каскад PFC или нет. Распространенная схема реализации этого принципа показана на рис. 1.

Входной переменный ток и выпрямленный выходной сигнал

Рис. 1. Входной переменный ток и выпрямленный выходной сигнал

Такая схема обладает малой эффективностью, поскольку, независимо от номинала тока, два связанных диода всегда находятся в состоянии пропускания тока, вызывающем постоянное выпадение сигнала и последующую потерю мощности в зависимости от величины тока.

Во многих случаях, когда мощность, подаваемая на выход, не очень высока, а мощность, рассеиваемая на четырех диодах, низка, эта конфигурация может оставаться хорошим экономичным решением.

Синхронное выпрямление

Известно, что в состав МОП-структуры входит паразитный диод, включенный параллельно полевому транзистору, поэтому полный мост можно получить при помощи четырех полевых транзисторов, как показано на рис. 2.

Мост на полевых транзисторах

Рис. 2. Мост на полевых транзисторах

Напряжение на контактах стандартного диода составляет 0.6...1 В, в зависимости от тока, протекающего через него, и технологии, с использованием которой диод изготовлен, и это является основной причиной потери мощности в мосте. Худший вариант возможен в случае использования только корпусного диода полевого транзистора, но если запуск этого транзистора осуществляется при помощи технологии синхронного выпрямления, корпусный диод пропускает только очень короткую часть сигнала, в зависимости от времени запаздывания управляемых полевых транзисторов, а основная часть синусоидального входного тока проходит через полевые транзисторы. Проведем простой эксперимент: рассмотрим двухволновый (полный) выпрямительный мост и предположим, что напряжение на контактах диода в режиме проводимости равно 0,6 В, сравним его с активным мостом, включающим четыре полевых транзистора с сопротивлением RDSON (при температуре 100°C) = 10 МОм. Средний выходной ток системы равен 5 A.

В таблице 1 приведено сравнение полных КПД двух решений.

Таблица 1. Сравнение потерь мощности между стандартным и активным входным мостом 

Расчет

Расчетная потеря мощности, Вт

Прим.

Диод

2 × VF × IAVG – RECT

6

Явно выше

МОП-транзисторы

2 × RDSon × I2 in – rms

0.6

Снижение на ~90%

Практическая реализация и описание цепи

В данном случае понятно, что использование мощных полевых транзисторов в конфигурации активного моста с управлением синхронным выпрямлением - это способ повышения эффективности и снижения необходимости применения или полного отказа от применения дорогой и массивной системы теплоотвода. Использование интегральных схем (ИС) синхронного выпрямления International Rectifier IR1166 и IR1167 [1] делает реализацию крайне простой. Полная схема активного моста показана на рис. 3.


 

Практическая реализация активного моста при помощи 4 дискретных ИС IR1167

Рис. 3. Практическая реализация активного моста при помощи 4 дискретных ИС IR1167

Включение-выключение каждого полевого транзистора управляется соответствующими ИС, отслеживающими напряжение между соответствующим стоком и истоком. Если напряжение отрицательное, корпусный диод открыт, а полевой транзистор включен; когда напряжение Vds поднимается до 0 В, ИС отключает транзистор.

Чтобы предотвратить возникновение короткого замыкания между высоким и низким плечом полевого транзистора на одном и том же контакте, порог выключения должен быть отрицательным и близким к 0 В. Недостаток состоит в том, что в конце переключения ток снова пойдет через корпусный диод, но в течение очень короткого времени. С помощью внутренней прецизионной цепи осуществляется постоянное измерение напряжения Vds, необходимое для выполнения этой задачи. Следует отметить, что ИС должна выдерживать очень высокое напряжение на тех же контактах, если полевой транзистор выключен, поскольку другой транзистор, соединенный с этим же контактом, включен. Технической проблемой является установка компаратора, способного обнаруживать напряжения, равные нескольким милливольтам в одном полупериоде, а затем выдерживать напряжение в несколько сотен вольт на тех же измерительных контактах в следующем полупериоде синусоиды. Этого можно добиться с помощью технологии IR Gen 5 HVIC, интегрирующей точные и быстрые компоненты низкого напряжения с устройствами высокого напряжения и изолирующими барьерами [2].

Принцип работы

В начале синусоидального цикла начинается протекание тока через корпусный диод, создающий отрицательное напряжение Vds на контактах полевого транзистора, в этот момент ИС включает полевой транзистор, напряжение отпускания на контактах компонента падает до значительно более низкого значения, повышая эффективность системы и снижая потери мощности.

Как только полевой транзистор включается, его необходимо удерживать в таком состоянии до приближения выпрямленного тока как можно ближе к нулевому значению, поэтому можно использовать компаратор нулевого уровня, чтобы определить момент, когда напряжение между стоком и истоком достигнет 0 В. С этой целью порог выключения ИС должен быть отрицательным и близким к нулю, чтобы избежать относительной поперечной проводимости и уменьшить интервал проводимости корпусного диода в конце полупериода. IR1167 - это ИС синхронного выпрямления, время ее внутреннего выключения составляет от наносекунд до микросекунд, однако во время работы на частоте сети питания необходимо поддерживать как можно более пологий фронт гасящего импульса, чтобы избежать ложного срабатывания измерительной цепи ИС. Фактически из-за низкой рабочей частоты и медленного (синусоидального) увеличения тока часто появляется вероятность того, что после первого включения напряжение отпускания полевого транзистора почти мгновенно упадет ниже порога выключения, и ИС начнет включаться и выключаться. Этот процесс выражается затухающими прямоугольными импульсами напряжения затвора полевого транзистора, пока ток не достигнет уровня, необходимого для формирования напряжения отпускания полевого транзистора во включенном состоянии. Подобный дребезг можно наблюдать в конце полусинусоиды с тем же небольшим уклоном сигнала тока в момент выключения полевого транзистора. Такое функционирование особенно явно заметно при использовании резистивных нагрузок и синусоидального токового сигнала, тогда как в случае с емкостной нагрузкой ситуация иная, поскольку кривая токового сигнала при включении и выключении полевых транзисторов более крутая, и необходим более короткий сигнал выключения. В обычном режиме работы каждый полупериод токового сигнала переключает в состояние проводимости два полевых транзистора в течение интервала, равного половине частоты сети питания (8.3 или 10 мс), дребезг при включении или выключении не возникает. Чтобы увеличить длительность внутреннего сигнала выключения схемы IR1167, мы включили в измерительный контур резистивно-емкостную цепь (RC-цепь), которая будет описана в следующем разделе.

Ограниченное питание и цепи регулировки выключения

Как известно, в каждый полупериод частоты сети питания работают только два полевых транзистора, тогда как другие остаются выключенными, а соответствующие им диоды с объемной проводимостью обладают обратным смещением. Очевидно, что когда транзисторы Q2 и Q4 включены, Q1 и Q3 выключены, а ограничивающий диод D1 допускает накопление заряда ограничивающими конденсаторами C1, питающими устройства высокого плеча IC3; с другой стороны, когда транзисторы Q1 и Q3 включены, диод D2 допускает накопление заряда ограничивающим конденсатором C2, питающим IC4. RC-цепь, установленная между контактами Vgate и Vs каждой ИС, обеспечивает более продолжительный сигнал выключения, необходимый в настоящей схеме. Это просто производная цепь, которая при помощи напряжения переключения затвора, прикладываемого к контактам транзистора, добавляет временный токовый импульс через последовательный резистор, установленный между истоком транзистора и контактами Vs ИС. Результат - искусственное повышение или понижение пороговых значений на определенное время и, таким образом, продление времени выключения, которое можно уменьшить простым изменением значений трех компонентов RC-цепи. Рассмотрим одну из четырех секций, X3, показанную на рис. 3. Во время включения напряжение затвора линейно возрастает, фронт сигнала, разделенный на отрезки, появляется на сопротивлении R10 с положительным знаком в противоположность контакту Vs. Это перекрывает реальное напряжение отпускания полевых транзисторов и удерживает внутренний компаратор ИС, изображенный в верхнем левом углу рис. 4, от выключения полевого транзистора.

Электрическая модель IR1167

Рис. 4. Электрическая модель IR1167

С другой стороны, когда ИС выключает затвор, возникает спад сигнала с отрицательным знаком на контакте Vs, эффективно сдвигающий измеренное напряжение и препятствующий включению секции на период, определяемый параметрами RC-цепи.

Моделирование системы

Система реализована в симуляторе Microcap Simulator, подготовлена специализированная модель для ИС IR1167 (см. рис. 4). Особое внимание уделено возможности работы модели IR1167 с плавающим заземлением, поскольку опорным сигналом двух верхних устройств схемы должно быть переменное напряжение сети питания, и использование ими потенциала заземления невозможно. Параметры моделирования следующие:

  • Vin = GOVpeak
  • F = 50 Гц
  • Rload = от 5 до 40 Ом
  • Gout = от 0 до 1000 мкФ - ESR = 300 МОм

Для проверки функциональности системы и эффективности замысла необходимо выполнить несколько попыток моделирования до начала реальной аппаратной реализации.

Резистивная нагрузка

 Первая серия моделей создана с целью сравнения функционирования активного моста с функционированием стандартного моста на основе диодов Шоттки, на последующих рисунках будут показаны полученные результаты. Мост на основе диодов Шоттки построен из четырех устройств MBR10100 в корпусе TO220AB, для построения активного моста использован полевой транзистор DirectFet IRF6644 с поддержкой напряжения 100 В. На рис. 5 показан вариант с максимальной нагрузкой (5 Ом), с максимальным пиковым выходным током 12 A и средней выходной мощностью около 360 Вт.

Rload = 5 Ом, Cout = 0
Рис. 5. Rload = 5 Ом, Cout = 0
Верхний: Vin, Vout и Vo, Средний: Vg1, Vg2, Vg3 и Vg4, Нижний: Vo-Vo (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост), Pdiss (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост) - Pdiss (диоды Шоттки)


В этом случае мы можем видеть синусоидальное выходное напряжение (зеленая кривая) и ток (светло-голубая кривая), а в центре отображаются прямоугольные импульсы напряжения затворов полевых транзисторов низкого плеча. Также заслуживает внимания синусоидальная форма плавающего напряжения затвора МОП-структуры, изображенной на среднем графике, поскольку она должна соответствовать входной синусоиде с положительным сдвигом, равным 10.7 В (Vgate).

На третьем графике показано увеличение мощности при применении активного решения: синусоидой черного цвета показана мощность, рассеиваемая четырьмя диодами, которая достигает пика 18 Вт, тогда как тот же пик активного моста едва достигает значения 2.25 Вт, разность средних значений, показанная голубой кривой, составляет примерно 10 Вт. На малых нагрузках ситуация может отличаться, а более сложная цепь может не дать достаточного преимущества по сравнению с простым мостом, построенным из четырех диодов. Однако на рис. 6 приведены интересные результаты.

Rload = 40 Ом, Cout = 0
Рис. 6. Rload = 40 Ом, Cout = 0
Верхний: Vin, Vout и Vo, Средний: Vg1, Vg2, Vg3 и Vg4, Нижний: Vo-Vo (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост), Pdiss (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост) - Pdiss (диоды Шоттки)

В последнем случае выходная мощность составляет всего 45 Вт, мы также получили большую разность с точки зрения пиковой рассеиваемой мощности, которая составляет 0.036 Вт против 1.6 Вт, а средняя разность значений потери мощности - около 1 Вт.

Емкостная нагрузка

Емкостная нагрузка является более реальной для применения в силовом AC-DC-преобразователе. На рис. 7 и 8 показаны результаты моделирования с сопротивлением, равным соответственно 5…40 Ом, а суммарная выходная емкость равна 1000 мкФ.

Rload = 5 Ом, Cout = 1000
Рис. 7. Rload = 5 Ом, Cout = 1000
Верхний: Vin, Vout и Vo, Средний: Vg1, Vg2, Vg3 и Vg4, Нижний: Vo-Vo (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост), Pdiss (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост) - Pdiss(диоды Шоттки)

  

Rload = 40 Ом, Cout = 1000
Рис. 8. Rload = 40 Ом, Cout = 1000
Верхний: Vin, Vout и Vo, Средний: Vg1, Vg2, Vg3 и Vg4, Нижний: Vo-Vo (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост), Pdiss (диоды Шоттки), Pdiss (активный мост) - Pdiss (диоды Шоттки)


Среднее уменьшение потерь мощности изменяется с 20% при большой нагрузке (5 Ом) до примерно 5% при малой нагрузке (40 Ом). Также стоит обратить внимание на то, что размер корпуса диодного моста, построенного из четырех диодов MBR10H100, занимает примерно 580 мм2 площади против только 120 мм2 в случае использования четырех транзисторных схем IRF6644. Таким образом, экономия места составляет приблизительно 80%.

Реализация ИС

В предлагаемом на рис. 9 контроллере на основе активного моста, благодаря технологии IR GENS, внутренние каскады, запускающие два полевых транзистора высокого плеча Q3 и Q4, могут быть реализованы двумя раздельными плавающими эпитаксиальными карманами внутри одной ИС.

Предложение нового контроллера активного моста

Рис. 9. Предложение нового контроллера активного моста

Для предохранения двух внешних компонентов в схему также можно интегрировать два ограничивающих диода. Дополнительную RC-цепь, которая предназначена для защиты от паразитных переключений, можно заменить отдельными блоками регулировки времени выключения для каждой секции драйвера, чтобы оптимизировать время задержки разных полевых транзисторов с разными требованиями нагрузки. В дальнейшем лучшие полевые транзисторы IR, ограничивающие конденсаторы и ИС управления активным мостом можно интегрировать в одном корпусе, получив повышенную удельную плотность и обеспечив реализацию простого устройства. Такая схема становится высокоэффективной заменой существующим стандартным входным выпрямительным диодным мостам.

Реализация аппаратуры

Схема создана и протестирована в нашей лаборатории. На рис. 10 показан первый прототип, изготовленный из четырех дочерних плат IRAC-D2.

Прототип активного моста

Рис. 10. Прототип активного моста

На нескольких следующих рисунках показаны реальные графики сигналов, полученных с применением идеальной резистивной нагрузки (например, каскад RFC) и емкостной нагрузки. В конце главы мы покажем значения повышения эффективности и уменьшения потерь мощности в сравнении со стандартными мостами, построенными на основе диодов Шоттки.

На рис. 11 и 12 показано функционирование активного моста с идеальной резистивной нагрузкой. Интересно отметить эффект паразитного переключения сигнала как низкого плеча (красная кривая), так и высокого плеча (голубая кривая) без включения внешней маскирующей RC-цепи.

 Входное напряжение и выпрямленный выходной ток с идеальной резистивной нагрузкой
Рис. 11. Входное напряжение и выпрямленный выходной ток с идеальной резистивной нагрузкой


 Верхний: входной ток, сигнал затвора низкого плеча (красный), сигнал затвора высокого плеча (голубой), нижний: паразитные переключения сигналов затворов
Рис. 12. Верхний: входной ток, сигнал затвора низкого плеча (красный), сигнал затвора высокого плеча (голубой), нижний: паразитные переключения сигналов затворов

Эти ситуации показаны на рис. 13 и 14, соответственно, в состоянии включения и выключения затвора полевого транзистора низкого плеча.

 Паразитные переключения затвора низкого плеча (красный) во время выключения
Рис. 13. Паразитные переключения затвора низкого плеча (красный) во время выключения

 
 Паразитное переключение затвора низкого плеча (красный) во время включения
Рис. 14. Паразитное переключение затвора низкого плеча (красный) во время включения


После того, как ИС выключает полевой транзистор, возникают паразитные переключения, длящиеся в течение 90 мкс. Можно легко увидеть, что первое колебание происходит через 15 мкс после истечения времени внутреннего сигнала выключения IR1167. Остальные колебания происходят с одинаковой задержкой. Во время включения, наоборот, полевой транзистор не может оставаться во включенном состоянии более 3 мкс, и только через 280 мкс уровень тока становится достаточно высоким, чтобы избежать колебаний. Таким образом, минимального времени включения (MOT) 3 мкс и минимального времени выключения 15 мкс (тип.), заложенных в схеме IR1167, недостаточно, чтобы избежать паразитных переключений, поэтому из-за медленного синусоидального изменения тока и продолжительного времени выключения добавлена специализированная схема.

Аналогичная проблема, хотя и не настолько очевидная, возникает со стандартной резистивно-емкостной нагрузкой, поскольку изменение тока происходит быстрее. На рис. 15 и 16 показаны все сигналы затворов с установленной цепью времени выключения каждого полевого транзистора в сравнении с током сети питания.

 Vg1, Vg2: сигнал затвора Q1 и Q2 и ток сети питания под RC-нагрузкой R=22 Ом, C=470 мкФ
Рис. 15. Vg1, Vg2: сигнал затвора Q1 и Q2 и ток сети питания под RC-нагрузкой R=22 Ом, C=470 мкФ

 
 Vg3, Vg4: сигнал затвора Q2 и Q4 и ток сети питания
Рис. 16. Vg3, Vg4: сигнал затвора Q2 и Q4 и ток сети питания

Результаты оценки эффективности

Чтобы удостовериться в эффективности замысла, мы сравнили две схемы активного моста с различными входными напряжениями 100 и 40 В и различной выходной мощностью со стандартными мостами, построенными на основе диодов Шоттки.

На рис. 17 и рис. 18 показаны полученные результаты: для построения системы, рассчитанной на напряжение 40 В, мы использовали четыре схемы IRF6613 (DirectFet, корпус medium Can) против четырех схем SS34 в корпусе SMC; для построения системы, рассчитанной на напряжение 100 В, мы использовали четыре схемы IRF6644 (DirectFet, корпус medium Can) против четырех схем MBR10H100 в корпусе TO263.

Результаты эффективности, низкое входное напряжение
Рис. 17. Результаты эффективности, низкое входное напряжение 
 

Результаты эффективности, среднее входное напряжение
Рис. 18. Результаты эффективности, среднее входное напряжение

В случае, показанном на рис. 17, повышение эффективности составило 5.5% при входном напряжении 20 В и выходной мощности около 50 Вт. Причиной является повышенный ток, протекающий через полевые транзисторы, демонстрирующие намного более низкое выпадение сигнала, чем диоды.

При повышении входного напряжения и понижении выходного тока повышение эффективности становится менее заметным, но все еще остается высоким - от 2 до 3%. Три сигнала ограничены по мощности, чтобы снизить пиковый ток, поступающий в устройства на приемлемом рабочем уровне в сравнении с номинальными значениями Id и If. На рис. 18 повышение эффективности продемонстрировало ту же тенденцию: при входном напряжении 60 В и выходной мощности 250 Вт ток намного выше, а повышение эффективности составляет 2%; при напряжении 100 В повышение эффективности опускается до примерно 1.1...1.3% в зависимости от нагрузки. Последний случай выглядит менее привлекательным с точки зрения баланса преимуществ и стоимости, однако необходимо помнить, что четыре схемы IRF6644 намного меньше, чем диоды в корпусе TO263: каждая схема DirectFet занимает примерно на 80% меньше площади и на 95% меньше объема, чем диоды.

Это решение сочетает экономию пространства с более высокой удельной мощностью, зачастую позволяющей отказаться от использования массивных теплоотводов.

Выводы

Использование полевых транзисторов, а лучше транзисторов DirectFET в конфигурации входного активного моста (с синхронным управлением выпрямлением) - это способ повышения эффективности и удельной мощности, позволяющий обойтись без массивной системы отведения тепла. На схеме, изображенной на рис. 3, показано, как собрать простой полнопериодный входной мостовой выпрямитель при помощи устройств, доступных на рынке, а на рис. 9 показана новая ИС контроллера активного моста.

Как видно из графиков, повышение эффективности очень заметно, а преимущества могут отличаться в зависимости от выходной мощности:

a) при высоком выходном напряжении повышение эффективности не представляет особой важности, особенно при передаче высоких номиналов мощности, но тогда намного меньшее рассеяние мощности моста можно использовать для решений меньших размеров с минимальным тепловыделением;

б) при низком выходном напряжении эффективность становится важнейшим отличием и для низких выходных токов.

Литература

[1] М. Салато (M. Salato), А. Локхандвала (A. Lokhandwala), М. Солдано (M. Soldano). International Rectifier. AN-1087 Построение выпрямителя вторичного плеча при помощи ИС управления IR1167 SmartRectifierTM

[2] International Rectifier. Техническое описание ИС управления интеллектуальным выпрямителем IR1167S

[3] Аднаан Локхандвала (Adnaan Lokhandwala), Маурицио Салато (Maurizio Salato), Марко Солдано (Marko Soldano). Конференция разработчиков портативных источников питания 2006. Новая ИС управления выпрямлением выходного сигнала повышает эффективность и тепловые характеристики внешних AC-DC преобразователей питания

[4] Заявка на получение патента США №2005/0122753 A1 от 9 июня 2005 г. 

Компэл

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

10 предложений от 10 поставщиков
IC MOSFET DRIVER N-CH 200V 8SOIC
ЭИК
Россия
IR1166STRPBF
Infineon
76 ₽
IR1166STRPBF, Высокоскоростной полумостовой драйвер
International Rectifier
77 ₽
Ким
Россия
IR1166SPBF
International Rectifier
189 ₽
IR1166STRPBF SOP8
International Rectifier
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений):Полный вариант обсуждения »
  • съездите на Белую Дачу Outlet Village, там на входе два фонтана , насосы там с движками по 35 кВт, которые я , как вы написали, "коммутировал", и посмотрите, правильно ли я их скоммутировал. И во дворе фонтан из 49 насосов, по 3 кВт каждый. Все скоммутировано.
  • А если филипс, то зачем тогда надо было на меня наезжать, и рассказывать что в мануале IR указано для статик, а мануал для самсунга не правильный. Ну так, не читать... ну значит и не пиши... Ты вообще перевернул смысл всего сказанного. Я объясняю что для вч помехи должен быть сформирован свой контур, который будет замкнут только по вч. И работать будет только для подавления помехи. Полезный сигнал обычно имеет относительно низкую частоту. А контроллер своего производства или промышленный ? Вряд-ли меня пустят смотреть на коммутацию насосов, но если работает значит свои наработки и хитрости применены. Я проверяю свои разработки, подключая в качестве источника помех, небольшой коллекторный двигатель, непосредственно к питанию платы в районе микроконтроллера. Если не глючит значит всё развёл правильно.
  • 1 был неправ, забыл что у меня не IR а philips. Но сегодня лопатил контроллер шд с выходом на irfz44a именно IR, на 8 А (статик!) у него 123 мВ падение, что дает 15 мОм. 2 объяснять не надо. есть уравнения Максвелла, есть разные приближенные (но достаточные) методы, надо считать. 3 частота полезного сигнала может быть и низкой, но фронты должны быть крутыми, чтобы силовой полевик или хобот не превратился в пыль из-за затяжки фронтов и вызванной затяжкой сквозной ток в (в H-мосте, например). А незатянутость фронтов автоматом означает широкую (в сторону вч ) полосу пропускания. Небольшой коллекторный двигатель дает очень специфическую помеху ,к тому же коллектор небось экранирован? А интенсивность помех меряли или в попугаях? 4 своя разработка,серия сделана в Китае и на заводе в Черноголовке (экспериментальный завод ан ). Можно постоять и посмотреть на фонтаны, если за полгода сбоев не будет - значит я правильно скоммутировал.
  • пы сы фонтан в наро - фоминске , не знаю правда, жив ли он сейчас, ген. подрядчик, для которого я делал всю автоматику , пропал куда-то [url]http://www.anyrest.ru/Default.aspx?id=4607[/url] и Outlet village в Котельниках [IMG]http://static.tonkosti.ru/images/c/c1/%D0%A4%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BD,_Outlet_Village_%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D1%8F_%D0%94%D0%B0%D1%87%D0%B0,_%D0%9C%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%B2%D0%B0.jpg[/IMG] причем по плану было [IMG]http://outletov.net/upload/iblock/2b6/%D0%B1%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D1%8F%20%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0%202.jpg[/IMG] но денег дали только на то, что сверху... там еще пара фонтанов [IMG]http://www.ydom.ru/catalog/big_images/f2_big.jpg[/IMG]
  • Фонтан зачётный, респект и уважуха.[IMG]http://i.smiles2k.net/aiwan_smiles/good.gif[/IMG] А как скорость подачи регулируется? Клапана и шим ? Или шаговый механизм ? Но я ведь говорил про входы микроконтроллера , в частности про ресет. Про полевики Согласен на 100%. Я же эту мысль и продвигаю. Если одиночный то это пол беды, а если в мосту произойдёт сбой. Там до полевика полно мест где сбойнуть может. Из теории надёжности известно, что надёжность системы уменьшается с ростом числа составных элементов системы, даже самых надёжных. Вот с микросхемой LT4320, это уже другое дело. 5 элементов вместо 32. Не экранированный. Но меня интересует не излучение, а кондуктивная помеха. Он является замечательным источником искрового разряда, и даёт броски тока во время запуска. Тем более непосредственно в районе ножек питания микроконтроллера. На плохо продуманных схемах даёт поразительные эффекты, все глюки сразу проявляются. Естественно всё в попугаях. Во первых знаю что искровой разряд шумит хорошо, даже обычная ртутная лампа с дроселем шумит вплоть до каких-то безумных частот. При сертификации приходилось извращаться с нагромождением фильтров, что бы и по помехе не вылезти, и по утечке не превысить. Во вторых, ну а смысл привязываться к определённым значениям, я же не в космос запускаю. Недавно задался цель изучить Российские цены на изготовление, некоторые фирмы приятно удивили, в частности телерем, легион, резонит.
  • Реплики из разных тем - интересно. Красивый фонтан - дизайнер постарался. Что касается управления - думаю движки умерли в 1 день, кажется 49 шт.(из за частых пусковых токов) Прочитал, волосы дыбом поднялись. 49 шт по 3 квт, как минимум 100 кВт/час., кроме световых эффектов. Деды делали немного дешевле данное удовольствие, ставили водонапорную башню и управляли эл. клапанами. И всего 1 насос с движком примерно на 10 кВт.
  • ---А как скорость подачи регулируется? моторы мелочь до 3 кВт - симистором, есть специальные насосы с моторами под диммер, крупняк- частотой, если хороший мотор такую красоту можно устроить! В белой даче в проекте (проект англичане делали, исполнение вроде бы немцы с итальянцами, ну а так ясен пень кто) были струи по 10 метров, на 10 метрах можно сплэш делать - когда прерываешь и потом падающая струя сталкивается с поднимающейся, но потом зарезали финансы. Клапанами нельзя щелкать, в наро-фоминском фонтане стоит десяток клапанов (кроме регулируемых насосов), так там особое т.з. - каждый клапан должен щелкать не чаще 1 раза в несколько минут. Шимом только светодиодные прожектора, их в белой даче 49*3 штук, 49 струй и в каждой струе RGB. --- Российские цены на изготовление все равно печатки в Китае делать. У меня кстати не помню кем из наших сделано (какие-то ребята с мгу связыны, как бы не легион(???), но не уверен) полсотни плат валяется - не лудится и не паяется хоть ты тресни, так хреново сделали. По мелочи в Зеленограде заказываю, вроде тепро, эти хорошо делают. Ну а в общем их нафиг эти эксперименты. --- а кондуктивная помеха. не понимаю. Ток нагрузок всяких силовых не должен течь по шинам мк, от ввода питания на плату ток должен течь к мк и все. Сам термин имхо аляповат, но может где такому упрощенному подходу сейчас и учат. Меня такому не учили и даже термина такого не было.
  • меня ход ваших мыслей не удивляет. Кстати, вы можете заехать и посмотреть, посидеть денек и посмотреть, сколько движков в день умирает, а потом поделитесь с нами результатами наблюдений. а по большому счету - а вы сами, уважаемый, сколько фонтанов сделали и фотку ваших фонтанов не обнародуете? Судя по вашему посту вы большой профи в фонтанах?
  • От слова conductive(проводящий). Ну в общем через проводники. Это в каком году термина такого не было ? Вот например документ [URL="http://law.rufox.ru/view/9/12221.htm"]http://law.rufox.ru/view/9/12221.htm[/URL] за 1992год. ГОСТ 28751-90 "Электрооборудование автомобилей. Электромагнитная совместимость." "[B]Кондуктивные помехи[/B] по цепям питания" Или вот например ГОСТ 29192-91 Совместимость технических средств электромагнитная Здесь их вообще подразделяют на 3 вида. Времена меняются, сейчас на этом принципе через обычную электросеть передают данные, PLC технология. В советских учебниках по разным микросхемам логики, всегда писали что параллельно питанию почти каждой микросхемы нужно ставить конденсатор около 0,047 -0,1 мк. Что бы они в общую шину питания не так сильно шумели, и не принимали оттуда лишнего. Потому что логические сигналы с крутым фронтом, даже при небольших токах, дают столько шума что даже с уровнями 5вольт это приводит к ошибкам детектирования логического сигнала. От силовых применяются всякие фильтры и методы развязки, но это отдельная история. Но в то же время в схеме присутствуют реле или полевики. Которые так или иначе соеденены с общим проводом питания. У реле сама катушка , у полевиков силовой контур. Провода идущие от бп, всё таки обладают индуктивностью и сопротивлением, не говоря уже о паразитной ёмкости между управляющей частью и силовой. Крутой фронт сигнала даёт гармонические затухающие колебания. И по проводникам это распространяется лучше чем по воздуху, и это всё надо глушить фильтрами. Ну хотябы мелкими кнденсаторами. С симисторами тоже приколов хватает. Их надо хорошо охлаждать. При нагревании градусов выше ~80, превращается в неуправляемый, сам себя подогревает проходящим током, и не закроется пока цепь не разорвёшь :D Остынет, опять нормально работает. Пока своими глазами не увидел, никогда бы и не подумал такое.
  • мы же не бюрократы, чтобы гостами меряться? Есть уравнения Максвелла и следующий из них закон Ома (да и прочие законы). А госты с точки зрения науки - треш, вот например из тех же гостов [I]Деление помех на индуктивные и кондуктивные является условным, так как в реальности протекает единый электромагнитный процесс, затрагивающий проводящую и непроводящую среду и в ходе распространения многие помехи могут превращаться из индуктивных в кондуктивные и наоборот.[/I] так что давайте говорить в терминах амперов, вольт и гауссов (в смысле единиц , а не в смысле великих ученых). ни разу не видел самооткрывание (или незакрывание) симисторов при 80 С. Так не должно быть, если симисторы исправны. [I]--Потому что логические сигналы с крутым фронтом, даже при небольших токах, дают столько шума что даже с уровнями 5вольт это приводит к ошибкам детектирования логического сигнала.[/I] логических сигналов с некрутым фронтом не бывает. можно так криво развести схему, что даже два транзистора будут давать столько шума. Засим предлагаю переливание слов из госта в гост завершить и согласиться, что мосфиты сами по себе не открываются, даже если их сотня (при грамотном изготовлении прибора, ясен пень), и если в даташите написано 12-22 мОм при 25А, то это и есть 12-22 мОм.
  • Уважаемый, аж не 1 фонтана, если Вы о них. И как у "профана" или зеваки у меня нет вопросов и притензий к дизайну фонтана. Что касается эл. оборудования, есть вопросы как электрика, конструктора по эл. оборудованию и гл. энергетика... 1 [B]У Вас есть своя страничка с темой[/B], диодные мосты или управление диодным мостом - не Ваша тема, что бы пытаться понять, что Вы хотели сказать по данной теме. 2а. Что касается эл. схемы, которых я могу представить массу в голове. Оптимальным решением для "денежного мешка" на 2 этаже предложить установить бассеин - как водонапорную башню (можно с подсветкой, не важно), 1 насос на 10 кВт и 49 клапанов на управление. 2б. 49 эл. двигателей с приводами на каждый, что вероятнее всего и есть в Вашей схеме с управлением от "компа" 3в. Как Вы пишите 49 насосов - 49 движков + диодные мосты на торможение, не думаю, что управление обычными пускателями - так, как это чудо техники будет дыметь через час. 4. Хочете рекламировать [B]свою работу[/B], ни кто не запрещал, пожалуйста не нужно писать в данной теме, когда Вы в последний раз ходили в туалет и сколько бумаги при этом использовали.
  • 1 пытался до вас донести, что я не только знаю ур-ния Маквелла, но и практик 2а вот поэтому я делаю фонтаны, а вы тут себя позиционируете как "конструктора по эл. оборудованию и гл. энергетика... ", стесняясь озвучить даже название вуза, который якобы выдал вам диплом 2б нет, не "от компа", " от мк" - собственно к теме, как мк рулит и не сбоит 3в не сомневаюсь, что если вы сделаете - "будет дыметь через час.". Но сделал я, и работает уже три года. 4 зависть - нехорошее чувство.
  • Термины, просто так в госты не попадают. Как говорится, незнание закона не освобождает от ответственности. Наука не стоит на месте, и относительно в недавнем прошлом, даже про радиоволны никто не знал. Первые самолёты тоже строили без знаний аэродинамики, и даже как-то летали. Но с применением новых знаний, стало всё же лучше. А что здесь противоречащего, энергия всегда переходит из состояния в состояние. Но нам то важна именно когда она находится в определённом месте и в определённой форме, а не там, потом когда она станет индуктивной, ослабнет, и будет действовать на другой участок цепи. Есть явление, значит есть термин. Запросто, рисуется любая схема, только не идеальная, а реальная, вместе с БП, вплоть до сетевых проводов, с учётом того что проводники имеют сопротивление и индуктивность, и что элементы имеют между собой ёмкостную связь, и посчитать сопротивление емкостей и индуктивностей скажем для импульса 1мкс (мегагерц), и всё даже на уровне Ома и Киргофа будет понятно, без привлечения других учёных. У меня нет желания никого ни в чём убеждать. Мне регулярно приносят на ремонт, не дешёвые устройства известных брендов, где выгорает мост на полевиках, для управления вращением двигателя в разные стороны. Причём рядом такой-же полевик для такого же двигателя, который только на вкл/выкл работает, и никогда не приходилось менять. Потому что испытания проходят в лабораторных условиях. А работают они в реальных, с влиянием разных неблагоприятных факторов. Но если бы там стоял драйвер, в виде цельной микросхемы например TLE 5205. то проблем бы не было. Верить или не верить даташитам, это личное дело каждого. У нас по конституции каждый имеет право верить в то что он хочет. Мне мой личный опыт подсказывает, что при расчётах, нужно оставить запас по параметрам, как минимум в двое, от тех что указаны в даташитах.
  • =Onkel;172092]1 пытался до вас донести, что я не только знаю ур-ния Маквелла, но и практик.......... Onkel. Я на эту тему залез ради н[B]азвания[/B] или ради того, что я об этом не знаю, в особенности вопрос уменьшение потребления эл. энергии. Сколько страниц - напоминания именно [B]по теме[/B] нет. Что касается управления тиристорами, симисторами - у них есть проблемка - переход через ноль, работают они так. Что касается силового управления двигателем или еще чем попало, приборы всегда любые, и по механике в том числе рассчитывались и устанавливались с запасом прочности. Я лично помню статьи, когда Япония у СССР покупала транзисторы П4, разбирала, резала кристал на 4 части и продавала 4 транзистора с теми же параметрами. Что касается нынешнего подхода к схемотехнике, данный вопрос довольно часто "удручает", так, как вылазит в конечном итоге в качество (срок работы). Куча проблем возникает из за "дебилов" рационализаторов. Допустим предприятие выпускает газовые печки, у которых на кранах вылазит температура от горелок. Конструктор поставил на ручку карболит, а рационализатор дал рацуху ставить более легкоплавкий материал, несколько "умных" руководителей это увидели в магазине. В результате половину марок перестали покупать. Удачи Вам в этой теме.
  • ----Япония у СССР покупала транзисторы П4, разбирала, резала кристал на 4 части и продавала 4 транзистора с теми же параметрами. это надо в раздел анекдотов, а автора этой хрени в раздел трешеров. Во время выпуска транзисторов П4 половина мэпа, мпсс, мрп занималась переводом статей из "Electronics" и всяких "ieee procedings on..." с защитой закрытых диссертаций, а остальная половина спиливанием западных и восточных электронных приборов и выпуском их аналогов. ---тиристорами, симисторами - у них есть проблемка - переход через ноль это не проблемка, это фича. ----вылазит так что за вуз вам выдал диплом, товарищ главный энергетик?
  • vt1980 ----У нас по конституции каждый имеет право верить в то что он хочет. М технические данные и законы физики- не вопрос веры. Кремниевый диод на pn переходе всегда будет просаживать 0,6-0,7 В, диод Шоттки на кремнии - 0,3- 0,4 В, это - законы физики, а просадка напряжения на мосфите - вопрос технологии. Нужно будет 1 мОм - будет 1 мОм. Так что статья актуальна и правильна.
  • :D А чего же ещё ? Не будешь же каждую деталь прогонять по полному циклу испытаний. Вот и приходится [B]верить[/B] написанному. :D Партия сказала надо.... А почему сразу не микроОмы, а лучше сверхпроводимость. Всему есть предел. В них, только сопротивление ножек, на пол миллиОма затянет. И материал кристала, явно не медь. Не нужно путать законы со свойствами. Падение на pn переходе, тоже вопрос технологий, и зависит от контактной разности применяемых материалов. В кремний можно присадок добавить. Придумали же диод шотки и карбид кремния, и ещё что нибудь придумают. Возможно на основе графена. А кто против ? Вполне сгодится, качестве костыля, до момента появления нового класса диодов, с более низким напряжение открытия. Я просто указал на явные недостатки схемотехнического решения.
  • vt1980 ---Не нужно путать законы со свойствами. не нужно. Напряжение падения на pn- переходе - закон, сопротивление легированного кристалла - свойство. Свойство можно оптимизировать, например, уменьшать. ----Падение на pn переходе, тоже вопрос технологий, и зависит от контактной разности применяемых материалов. вы не путаете физику полупроводников с физикой металлов? Имхо и ваша любовь к трепу - следствие простого незнания законов физики. В pn переходе падение напряжения (примерно, для незнающих физику приближение сойдет) ширина запрещенной зоны минус энергии зон доноров и акцепторов. Она не может быть очень малой - когда она мала -тогда полупроводник становится металлом. ---- В кремний можно присадок добавить. Присадки - они в металлургии. В физике у вас не получится создать достаточно глубокие зоны с достаточным временем жизни носителей. Что же до "можно добавить" - намекну вам, что все, что можно добавить в кремний, было добавлено лет 50 назад, как минимиум. ---Придумали же диод шотки и карбид кремния диод Шоттки придумали еще до диода на pn переходе, но у него 0,3 В - опять же ограничение не технологическое, а физическое. Что же до карбида кремния- вы видимо слышали звон, но кроме звона есть его свойства - самая узкозонная модификация карбида кремния имеет шинину запрещенной зоны 2,4 эВ - вы представляете при каком напряжении будет открыт диод на SiC? А применяют SiC диоды при высоких напряжениях, потому что у него лавинные свойства лучше, и при свч - потому что на более глубоких уровнях и зонах SiC диссипация быстрее.
  • Может всё-же меняется в первую очередь материал, а в следствии чего затем уже его свойства. А то получается что причина и следствие наоборот. Я говорил в общем, про улучшение характеристик, а не только про напряжение перехода. Всё таки до нуля ещё далеко. Я видел статьи, где говорится что даже при 0,3 эВ транзисторы на графене работают.
  • ---vt1980 ---Я говорил в общем а я конкретно. Транзисторы на карбиде кремния неприменимы для выпрямления низких напряжений. ---Может всё-же меняется в первую очередь материал, а в следствии чего затем уже его свойства свойства прибора, в частности мосфита - сопротивление открытого канала уменьшается набором площади в основном. Материал - легатуры кремния можно пересчитать по пальцам, и все они уже и в хвост и в гриву поисследованы. Реально - ближайшие (справа, слева, и справа/слева плюс выше /ниже) - все остальное дает не уровни и не зоны, а целые структуры уровней, которые превращают полупроводник в решето. --- даже при 0,3 эВ транзисторы на графене работают. это не мировой рекорд. логика с комплементарной парой кмоп на кремнии работает при 0.8 В - это серийная логика. Кстати, что это вы меряете в эВ - энергию одного электрона ?
Полный вариант обсуждения »