hallo,
bei meinem step up konverter (Dutycycle = 0,8; f = 300kHz)überhitzt der
mosfet(IRF840) andauernd.
ich verwende den lowsidetreiber IR4426.
die rechteckspannung am gate des mosfet hat aber logischer weise
(hässliche) überschwinger.
ich vermute das diese überschwinger der grund sind für die überhitzung
des mosfet(z.b. bereits bei 15 V am eingang des converters) ? am ausgang
des konverters hängt ein entsprechender widerstand damit nur ein
bruchteil des ausgangsstromes fließt.
converterdaten: Vin=300V; Vout=1500V; Iout=2mA
ich hab das ganze mit und ohne gatewiderständen versucht, ändert aber
nicht wirklich etwas an der sache.
hat jemand einen rat für mich ?
danke mfg
hmm da du keinen schaltplan mitgeliefert hast muß ich mal kurz meine
glaskugel raussuchen... nanu wo hab ich die denn hingetan... ach da ist
sie ja **RUMMS**KRACH**SCHEPPER**KLIRR** ooch mist nun ist sie mir
runtergefallen.............
nee mal ehrlich, ohne schaltplan ist das ganze rätselraten. ein
einfacher drosselwandler wie es die beschreibung "step up converter"
deuten läßt kann es ja nicht sein weil der IRF840 deine 1500V nicht
sperren könnte.
die hässlichen überschwinger entstehen bei 300kHz auch recht schnell
durch die messleitungen bzw. damit einhergehende induktivitäten und
kapazitäten.
hallo,
also wie gesagt ich bin noch lang nicht auf 1500 Vout(der wird schon bei
30 Vin brennheiß!) den gate treiber hab ich genauso beschaltet wie im
datenblatt nur da hängt halt nicht viel dran, ein abblockkondensator
zwischen masse und versorgung. den input bekommt der treiber (vorerst)
von einer kombination aus ne555 und monoflop(dieser teil funktioniert
ganz wie gewünscht).
Vds max vom IRF840 liegt bei 500V, auf diesem spannungswert bin in ich
aber noch lange nicht(voher stirbt der IRF an überhitzung;+)
danke mfg
hallo,
nicht ganz. kein steckbrett aber lochraster. ...hat auch alles auf 5x5cm
gepasst. das lochraster oder steckbrett alles andere als optimal ist
weiß ich auch, war auch nicht die frage ;+)
mfg
mosfet schrieb:> hallo,>> nicht ganz. kein steckbrett aber lochraster. ...hat auch alles auf 5x5cm> gepasst. das lochraster oder steckbrett alles andere als optimal ist> weiß ich auch, war auch nicht die frage ;+)
Ich kann dir auch direkt auf die Frage antworten: Nein hab keinen Rat
für dich.
Vielleicht, wenn du etwas mehr Bildmaterial vom Aufbau und den
Schaltplan zur Verfügung stellen könntest.
(Nein, das da oben taugt nicht als Schaltplan).
hallo,
an manfred schön: ich weiß dass schaltverluste mit der frequenz steigen
(zumind. theoretisch;+). und die 66mH hab ich mit hilfe des buches
"Magnetic Core Selection for Transformers and Inductors: A User's Guide
to Practice and Specifications" errechnet. dort wird die berechnung für
eine step up converter - drossel schritt für schritt an einem beispiel
erklärt (ich geh davon aus dass die berechnung aus dem buch stimmt)
an U. B.: was sind denn netzdioden ? ich hab eine uf4007 drinnen.
danke mfg
Klasse Schaltung, keinerlei Regelung.
Wenn man davon ausgeht, daß der Transistor unendlich schnell schaltet
wird die Spannung binnen ein paar Schaltzyklen so hoch ansteigen, bis
entweder der Mosfet und/oder die Diode durchbricht, oder der Kondensator
durchschlägt.
Sehr sinnvoll.
Auch die Angaben sind so schön eindeutig:
mosfet schrieb:> converterdaten: Vin=300V; Vout=1500V; Iout=2mAmosfet schrieb:> Vds max vom IRF840 liegt bei 500V, auf diesem spannungswert bin in ich> aber noch lange nicht(voher stirbt der IRF an überhitzung;+)
Was denn jetzt?
Und
mosfet schrieb:> (ich geh davon aus dass die berechnung aus dem buch stimmt)
Die vom Buch vieleicht schon, aber hast du die Rechnung richtig
übernommen?
Und
mosfet schrieb:> den gate treiber hab ich genauso beschaltet wie im> datenblatt nur da hängt halt nicht viel dran, ein abblockkondensator> zwischen masse und versorgung. den input bekommt der treiber (vorerst)> von einer kombination aus ne555 und monoflop(dieser teil funktioniert> ganz wie gewünscht).
Ja und? Schaltplan, Bild der Ansteuerung? Wie lang ist das Kabel
zwischen dem Teil und dem Mosfet Gate?
Ich bin weis Gott kein Schaltnetzteilexperte, aber die Überschwinger
haben garantiert ihre Ursache, und zwar höchstwahrscheinlich im Aufbau.
Wo ist das Oszibild?
Vieleicht solltest du mal mit 50kHz, 20V und einer Last am Ausgang
anfangen und dich dann langsam hocharbeiten.
Ansonsten bring die notwendigen Infos rüber (siehe Netiquette)
und lass dir nicht alles scheibchenweise aus der Nase ziehen.
Wenn Deine Spule wirklich 66mH hat, hat sie vermutlich eine
Resonanzfrequenz unterhalb der von Dir gewählten Schaltfrequenz von
300kHz.
(Nur ein Blick in die Glaskugel...)
hallo,
mosfet schrieb:> des konverters hängt ein entsprechender widerstand damit nur ein> bruchteil des ausgangsstromes fließt.
=>steigt also nicht unendlich da kein leerlauf
U.R. Schmitt schrieb:> mosfet schrieb:>> converterdaten: Vin=300V; Vout=1500V; Iout=2mA
hierbei handelt es sich um die "gewünschten" nenndaten und nicht die
tatsächlichen werte die sich ergeben.
U.R. Schmitt schrieb:> mosfet schrieb:>> Vds max vom IRF840 liegt bei 500V, auf diesem spannungswert bin in ich>> aber noch lange nicht(voher stirbt der IRF an überhitzung;+)>> Was denn jetzt?
da die schaltung die 1500V nicht erreicht sondern nur auf etwa 500V
kommt und laut maschenregel selbst bei 1,5kV nur 300V am fet anliegen
sollte das für den transistor kein problem sein.
U.R. Schmitt schrieb:> Ja und? Schaltplan, Bild der Ansteuerung? Wie lang ist das Kabel> zwischen dem Teil und dem Mosfet Gate?
schaltplan der ansteuerung wird nachgeliefert oszi bilder auch (tut
leid)
zur ansteuerung:der eingang einer monostabile kippstufe (SN74LS123), ist
mit einem frequenzgenerator verbunden, die pulsbreite wird mittels
trimmpoti(am monoflop) eingestellt. der draht zwischen mosfet und
treiber ist ca. 2cm lang.
aber wie gesagt bis zum gate treiber sieht das signal "lehrbuchhaft" aus
U.R. Schmitt schrieb:> Ich bin weis Gott kein Schaltnetzteilexperte, aber die Überschwinger> haben garantiert ihre Ursache, und zwar höchstwahrscheinlich im Aufbau.
ich leider auch nicht ;+)
>da die schaltung die 1500V nicht erreicht sondern nur auf etwa 500V>kommt und laut maschenregel selbst bei 1,5kV nur 300V am fet anliegen>sollte das für den transistor kein problem sein.
Wow, das will ich sehen! Gegen Physik wirst du nicht ankommen. am Mosfet
würden sogar 1500,7V anliegen. Aber der gibt sehr viel Früher nach! Wo
ist deine Regelung? Die überhitzung kommt von der Gateansteuerung, von
der dun uns bisher noch nichts preisgegeben hast.
hallo,
Philipp schrieb:> Wow, das will ich sehen! Gegen Physik wirst du nicht ankommen. am Mosfet> würden sogar 1500,7V anliegen. Aber der gibt sehr viel Früher nach!
du hast natürlich recht. die diode "öffnet" nur wenn die anode höher
liegt als die katode und bei 1,5kV am ausgang wären das dann auch 1500 +
Uf der diode (blöder denkfehler). aber wie gesagt aus dem converter sind
bis jetzt nur ca. 520-540 V rausgekommen.
ist das schon des rätsels lösung?:....kann es sein dass der fet bei
diesen 520-540V die ja höher als die erlaubte Udsmax sind, nicht sofort
zerstört wird sondern eben "nur" überhitzt(durchbricht) und nicht mehr
korrekt arbeitet(und langsam den hitzetod stirbt). wird deshalb Uout des
konverters nicht größer als die besagten 520-540V ?
Philipp schrieb:> Wo> ist deine Regelung?
naja regelung gibts "noch" keine ist momentan ziemlich rudimentär
gehalten, deshalb hängt da auch ein widerstand am ausgang um leerlauf zu
verhindern.
Philipp schrieb:> Die überhitzung kommt von der Gateansteuerung, von> der dun uns bisher noch nichts preisgegeben hast.
....jemand der versteht was ich mein.
das vermute ich ja auch. die beschaltung des gatetreibers lehnt sich
stark an das schaltbild aus dem datenblatt.(siehe anhang; bei mir ist
nur ein kanal in verwendung) der C ist 0.1uF groß.
zu den gatewiderständen: ...wie gesagt da hab ich verschiedene
werte(20-150ohm; auch einen zum IRF840 bzgl. gatestrom passend
berechneten widerstandwert) versucht. die verschiedenen widerstandswerte
änderten aber nichts an den besagten "überschwingern"(die sehen so aus
wie die auf dem bild im anhang; "meine" oszibilder gibt morgen)
danke mfg
@ mosfet (Gast)
>ist das schon des rätsels lösung?:....kann es sein dass der fet bei>diesen 520-540V die ja höher als die erlaubte Udsmax sind, nicht sofort>zerstört wird sondern eben "nur" überhitzt(durchbricht)
Ja.
> und nicht mehr>korrekt arbeitet(und langsam den hitzetod stirbt). wird deshalb Uout des>konverters nicht größer als die besagten 520-540V ?
Wahrscheinlich.
>naja regelung gibts "noch" keine ist momentan ziemlich rudimentär>gehalten, deshalb hängt da auch ein widerstand am ausgang um leerlauf zu>verhindern.
Wenn der aber zu klein ist, läuft die Spannung trotzdem hoch.
>berechneten widerstandwert) versucht. die verschiedenen widerstandswerte>änderten aber nichts an den besagten "überschwingern"(die sehen so aus>wie die auf dem bild im anhang; "meine" oszibilder gibt morgen)
Kann auch ein Messproblem sein. Man muss da sehr aufpassen. Und eine
KURZE Masseleitung am Tastkopf nutzen, 10mm max.!
Ausserdem ist ein Bild deines realen Aufbaus wünschenswert. Aber bitte
die Bildformate beachten.
MFG
Falk
kompletten schaltplan her. wenn ich schon wieder NE555 plus monoflop in
verbindung mit schaltreglern lese fliegt mir das blech weg. wieso könnt
ihr keine dafür ausgelegten ICs verwenden? das ist eine ganz einfache
gate-ansteuerung gegen masse, da kann man problemlos einen 3842/3844
oder sowas für nehmen. da ist der gate driver auch gleich mit drin.
sogar noch ein feedback-eingang, mit dem man ohne weiteres einen
geregelten wandler hinbekommt der ohne irgendwelchen heiz-regel-murks am
ausgang auskommt.
auf jeden fall kannst du die drossel so nicht lassen, die spannung würde
bis zur sperrfähigkeit des FETs steigen und diesen danach grillen.
gibt aber einen trick wenn es doch unbedingt eine drossel sein muß. du
kannst die wicklung auf zwei teile mit mittelanzapfung aufsplitten, der
erste teil besteht dabei aus deutlich weniger windungen als der zweite.
beim "entladen" der drossel verteilt sich die spannung gleich auf beide
teile, für den ausgang liegen sie in serie und da kommt die volle
spannung an, für den transistor an der mittelanzapfung kommt je nach
windungen weniger als die hälfte raus. das ist eine mischung aus
transformatorischem und drosselwandler.
die einzelne diode UF4007 kann ich auch nur bemitleiden, die macht
pünktlich beim (derzeit unwahrscheinlichen) erreichen von mehr als 1000V
die augen zu. bei diesen spannungen würde ich mindestens drei davon in
reihe packen, wahrscheinlich sogar vier. oder eine echte
hochspannungsdiode nehmen. die diode an dieser stelle muß nicht nur die
1500V gegen masse sperren können, sondern auch die negative spannung der
trafo- bzw. drosselwicklung wenn diese magnetisch geladen wird
(einschaltphase des transistors). daß es mit einer einfach bewickelten
drossel schwer wird hab ich dir ja schon gesagt. außer du findest einen
2000V transistor.
Ben, reg dich doch nicht auf. Hier versucht doch bloß nur wieder ein
Schüler eine tolle Tesla-Coil zu bauen, weil die so "cool" aussieht ;-)
Allein am Informationsgehalt des 1. Posts kann man das schon erkennen.
Ein gescheites Bild vom Schaltplan und/oder Aufbau fehlt außerdem immer
noch.
Was ist das für eine Drossel? Hat bestimmt viele überlappende Wicklungen
und dammit riesen Kapazität. Sieh die den Strom in der Drossel ich wenn
es schwingt wie irre beim Schalten. Das begüntigt Schwingungen um Drain,
auch wenn der Aufbau noch so induktitätsarm ist (wenn es so wäre).
Das die Fet und Diode das nicht schaffen wurde schon gesagt.
Und nimm einen bewährten UCx843, billig und nur 8Pins und ist
deppeneinfach zu beschalten. Und denk über einen Sperrwandler nach, dann
kommst du mit einem 800V/900V Fet aus und als Diode zb eine BY203-20.
Die ist billig kann 2kV. Aber mit einer Kaskade kommtst do noch einfach
an 1,5kV/2mA.
MFG
>...die verschiedenen widerstandswerte>änderten aber nichts an den besagten "überschwingern"(die sehen so aus>wie die auf dem bild im anhang; "meine" oszibilder gibt morgen)
Die Überschwinger nach den Anstieg der Spannung kommen von einer
parasitären Induktivität zwischen Deiner Spule und dem Drain des FET.
Diese Induktivität kann sich nicht durch die Diode entladen sondern
bildet mit der Drain-Source-Kapazität des FET einen Schwingkreis.
Du kannst die Amplitude der Schwingung etwas beeinflussen, indem du den
FET langsamer schalten lässt (durch einen höheren Gate-Widerstand),
eliminieren kannst du die Schwingung so nicht.
Mach es lieber so: Gatewiderstand klein, damit der FET hart einschaltet.
Der Schwingung begegnest Du mit einem R(D)C-Snubber über Drain-Source.
hätte ich vielleicht mit erwähnen sollen, ich würde es mit einer kaskade
lösen. 3-4 stufen, dann reicht ein 800V mosfet aus und es ginge sogar
mit einer einfachen drossel, z.b. aus einer aktiven PFC.
oder wenn ich es mir ganz einfach machen will nehm ich einen zeilentrafo
bzw. diodensplittrafo aus einem röhren-monitor vom schrottplatz, der
macht mir die 2mA auch bei 40kV wenns sein muß.
hoffe mal, daß ich für diesen tip nicht standrechtlich erschossen werde.
deswegen noch ein zweiter: finger weg wenn du davon keine ahnung hast.
40kV aus einem DST am a*sch sind NICHT LUSTIG! der hat die HV
kondensatoren schon drin, auch nach dem abschalten sind die noch
geladen!
@fralla
ein sperrwandler für 1500V in einer stufe (ohne nachgeschaltete kaskade)
würde eine mindestens 3kV diode benötigen, weil sich die polung der
spannung an der sekundärspule in der einschaltphase des transistors
ändert. du hättest plötzlich so -1000..-1500V gegen masse, die diode muß
das gegen die ausgangsspannung am kondensator sperren. 1000V+1500V und
in deiner 2kV diode geht das stubenlicht an und das lebenslicht aus.
wenn der kondensator groß genug ist bleiben mit etwas glück noch die
beinchen stehen.
die besagten überschwinger entstehen zu einem großen teil auch durch die
angeschlossenen messkabel und die eingangskapazität des messgerätes.
ohne die messung sind sie meistens weniger stark und in einer höheren
frequenz. idR sind diese überschwinger im drosselwandler auch
ungefährlich für die bauteile weil sie durch die diode am ausgang auf
die höhe der ausgangsspannung begrenzt werden. die parasitäre diode
eines FETs würde sie sogar gegen masse begrenzen. problematisch ist eher
die störabstrahlung die das verursacht. exemplarisch kann sich jeder
vorstellen was das radio macht wenn die frequenz dieser schwingung genau
den lieblingssender trifft. oder den behörden- bzw. flugfunk, das kann
dann richtig ärger geben.
Schon klar das eine Diode nicht ausreicht wenn als Sperrwandler
ausgeführt. Bei einem Wicklungsverhältnis von 1:5 (also Dutycycle 50%)
müsste sie genau 3kV Sperren. Also eine 4kV Diode. Nur kenne ich keine
4kV Diode, die so günstig wie zwei BY203-20 ist.
>wenn der kondensator groß genug ist bleiben mit etwas glück noch die>beinchen stehen. Bei nur 2mA Ausgangsstrom wird man wohl kaum einen Großen
Kondensator verwenden. Eher so 10nF, das dampft auch bei 1,5kV die Diode weg.
Abgesehen davon wäre eine Kaskade das einfachste, ohne irgendeine
Drossel. 3 oder 2 mal eine Villardkaskade.
naaaa sowas will ich aber nicht sehen. sichere galvanische trennung vom
netz sollte schon sein. also wenn er über eine 50Hz kaskade gehen will,
dann sollte wenigstens ein kleiner 230V/230V trenntrafo dazwischen sein.
da gäbe es auch noch eine alternative, den primärtrafo aus alten
röhrenradios. der hat eine sekundärwicklung für die anodenspannung,
welche meist eine höhere spannung als das netz bringt, ist aber meistens
ein recht schwerer klumpen.
>naaaa sowas will ich aber nicht sehen.
Er hat nichts gesagt getrennt oder nicht. Und wenn man weis was man tut
ist daran auch nichts gefährlich. Nur wozu er das braucht weis niemand.
Aber ein Trafo mus sowieso dazwischen, denn mit einer Villard Kaskaden
kommt man auf 1k2V oder 1k8V.
Ich würd Zeitgemäs einen Übertrager nehmnen, den mit 2x 900V Mosfets im
Push-Pull @ 100kHz Steuern, Sekundär auf eine 2Stufige Villard Laskade,
fertig. Es geht schließlich nur um 3Watt...
push-pull ist dafür schon overkill. ein einfacher sperrwandler der auf
eine ausreichend lange kaskade arbeitet reicht völlig und dann brauch
ich nichtmal 900V FETs. es ginge auch mit 300V und entsprechend mehr
stufen in der kaskade.
>eine ausreichend lange kaskade arbeitet reicht völlig und dann brauch>ich nichtmal 900V FETs.>es ginge auch mit 300V
bei 300V am Eingang? Wohl kaum. Wird auf minimal 600V rauslaufen, was
preislich egal ist, da Rdson völlig egal ist.
Klar man kann man das Übersetzungsverhältnis niedrig wählen damit der
Fet wenig Sperren mus und dann mehr Kaskaden nehmen. Find ich unsinngig
aber wie jeder meint...
