Сравнение Si, SiC, GaN транзисторов.Часть 2: работа в преобразователе

[@yuristrakhov6458]

Отличное исследование. Жаль мало людей интересуется такими тонкими вещами. Всяческих успехов вам.

[@fendyrony3264]

Всё хорошо, однако жаль что не показываете саму рабочую схему (в железе) и не показываете подключение щупов. Разве это как-то проблематично?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

эээ, по-моему не интересно: на монтажной плате транзисторы, контрольные точки выведены дорожками и к ним щупы подключены. Как-то и показать нечего (

[@fendyrony3264]

@@ЭлектрумАВ-н3т Странная реакция и странный ответ... Зритель пишет, то, что ему это интересно, а автор пишет, что - это не интересно. Вы видимо видео снимаете для себя, а не для подписчиков и зрителей вашего канала? ((

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@fendyrony3264 странный подход: на видео сейчас 1400 просмотров, интересен внешний вид 1 человеку, 0,001%. Пусть чуть больше. Остальным 99% будет скучно смотреть на макетку. Кому надо пойти на встречу? Дело не "в для себя", с макеткой ещё проще нарастить длительность, но народу такая практике не очень

[@fendyrony3264]

@@ЭлектрумАВ-н3т В чём странный подход...? В том, что вы пытаетесь в своём ответе убедить, что 3 секунды в кадре каждого из транзисторов утомят 99% зрителей и им будет скучно...? Вы это серьёзно??? Судя по Вашим видео - Вы очень грамотный и толковый специалист, однако Ваша не обоснованная упёртость просто в не конкуренции.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@fendyrony3264 мы о разных вещах говорим. "Показать" в моём понимании - это рассказать, а не просто 3 секунды, которые - да, никого не утомят но и ничего не дадут. А рассказывать - это хотя б пару минут. О чём? Вот плата, вот м/с, вот транзисторы... Что это? Кому интересно? По мне, так это выглядит как высасывание из пальца тайминга. Но, видимо, дело вкуса

[@Serg_M_]

А что там у вас за ноухау в затворной цепи из трех резисторов и конденсатора неясных номиналов? Похоже на торможение включения.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

это не ноухау, а строгое следование документации на драйвер 1ED87275. Это только для GaN, для всех остальных транзисторов этих цепочек нет

[@Serg_M_]

@@ЭлектрумАВ-н3т Нумерок драйвера исправьте на 1EDB7275.... Посмотрел даташит, да, есть такая рекомендация, и номиналы указаны. Мое мнение - чрезвычайно сомнительная схема. Потому что нельзя отрывать затвор G от S. Гальваническая связь необходима. Здесь связь через 560+10+2 ом - не многовато?. В целом идея понятна, но у меня работает с простой парой резисторов +10ом, -3ом. Перерегулирований (шпилек) нет. Ган использовал GS66508B. Драйвер Si8273GB-IS1. Схема - полумост для генерации синуса 400Гц. ШИМ-40кГц. Коммутационных потерь действительно нет. С Вашей подачи убрал встречно-параллельные диоды в новой модификации устройства.

[@Serg_M_]

В общем, схема слишком заторможена для 300кГц. И не ясно как она пропустит импульсы по 100-200нс. Ганы тут не включатся на полную, не успеют.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@Serg_M_ не совсем понял, почему за 100 нс не включатся? Но даже если есть такое ограничение, то это 10 МГц, а почему на 300 кГц уже заторможена?

[@Serg_M_]

@@ЭлектрумАВ-н3т Быстрый выход напряжения управления примерно на уровень 3В (как раз на плато). Затем дотягивание до 5ти вольт примерно за 1мкс (0.56х1.8). Полное включение гана при 5ти В, но не при 3 В. При выключении обратная история с теми же временами. Все это сделано для ограничения тока взведения выходных емкостей ганов и монтажа (печати), поскольку слишком большие шпильки тока толкают напряжение. Но если с паразитными индуктивностями все в порядке, то этих ухищрений не нужно, мне кажется. зы: Дело в том, что в гане все процессы закачиваются в пределах 30ти нс. Поэтому мы тут думаем, что можно заменить 560 на 100 и будет ОК.

[@smotryash]

Про мосфет не соглашусь, совсем всё не так, допустим в мощьных блоках питания для майниговых ферм применяются именно мосфет транзисторы в PFC ,в полумосте и в синхронном выпрямителе и применяются они с большим успехом. Так же и самых надёжных сварочных аппаратах называемых среди ремонтников трёхэтажки,тоже применяются мосфеты в мостовом преобразователе и ещё очень много где применяется где нужно хороший КПД при частотах от 70 кГц и выше

[@ЭлектрумАВ-н3т]

видимо я по тексту слабо акцентировал: MOSFET плохо в жёстких режимах переключения, а именно в этом режиме я сравнивал. В резонансных схемах, в режимах нулевого тока/напряжения MOSFET очень даже хорошо и, действительно, активно применяются в указанных вами схемах

[@redtex]

Красота.

[@zephyrodessa6836]

Нужно использовать не жесткий режим а zvs . Или квази-резонанс , как в блоках dps2000 или dps2500 .

[@kospov2002]

Да хоть полный резонанс на pll работа транзюков не изменится, а тут макетный стенд и исследование параметров самих транзюков.

[@vladyer3589]

Почему сигналы тока и напряжения опережают управляющий сигнал?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

где??

[@vladyer3589]

@@ЭлектрумАВ-н3т на протяжении всего видео желтый сигнал отстает от остальных

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@vladyer3589 а, понял, по переднему фронту это он не отстаёт, это просто другой сигнал. Т.е. события по току/напряжению происходят по управляющему сигналу другого ключа, его осциллограммы нет, потом мёртвое время и появляется жёлтый сигнал.

[@sanjafreigeist9270]

🧐......GaN🥰🤗 Недавно приобрёл "NTP8G206NG",...10 евро за штуку, в принципе терпимо. Датащит очень порадовал.😀 Их и в передатчик, и усилилитель класса "Д" на ура засунуть можно, вместо IRF640N.

[@erwe1054]

total gate charge 60nc

[@nonamerandomny4314]

​@@erwe1054в даташите 6 нКл, откуда 60?

[@erwe1054]

@@nonamerandomny4314 это сильно меняет дело в лучшую сторону

[@propretor4964]

По-моему вы нагнали худа на обычные высоковольтные полевики. В топовых бп полевики используют на 600-800 вольт, если что. Что мешает зашунтировать внутренний диод ультрафастом или карбид-кремниевым шоттки? Да и против выбросов супрессор поставить?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

я уже где-то писал, но повторюсь: высоковольтные полевики отлично работают в переключении с нулевым током/напряжением, это те самые топовые бп, но речь не об этом, а о жёстком режиме переключения. А тут уж вот, да и не пользуют полевики в таких схемах и именно по этим причинам. А диоды поставить можно, но это уже специфика и к теме совсем не относится

[@propretor4964]

​@@ЭлектрумАВ-н3т Ну и опять не соглашусь - не все топовые БП резонансные, а в нерезонансных БП переключение полевиков не происходит при 0-ых значениях I U. И что значит "специфика" и к "теме не относится"? Это ни что иное как схемотехника. Полевики не работают в вакууме, их работа (даже при наличии собственных превосходных параметров) определяется обвязкой.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@propretor4964 в БП полевик без обвязки диодами и в жёстком режиме? Ну не знаю... С диодами - да, может быть, а так чё-т странно. А к теме не относится не потому что "вакуум", а потому что см. название - сравнение ТРАНЗИСТОРОВ, т.е. как они есть, а не как добиться лучшей работы путём навеса тонны рассыпухи

[@propretor4964]

@@ЭлектрумАВ-н3т Я писал не про дополнительную "тонну рассыпухи", а про вполне стандартный набор обвязки, что идет с преобразователями.

[@sepungora]

Хотелось бы увидеть ещё в сравнении включение мосфета с блокирующим диодом последовательно и ультрафастом за ними. Насчёт частоты преобразователя с мосфетами - как тут уже в комментариях написали - современные блоки питания на 2.5 кВт от асиков работают на мосфетах, частота там порядка 125 кГц, в ZVS режиме.

[@SoftFelix]

Ситуацию с диодами в MOSFET можно исправить параллельным подключением дискретных диодов UltraFAST или Шоттки? B что из них лучше в таком случае? p.s. GaN'ом нужно было на той же частоте управлять, что и с другими. Так было бы нагляднее даже на малом токе. И что с драйверами? Для GaN'а была доработка? Там же -3В/+15В ? И, насколько я помню, для GaN'а вообще нет понятия "встроенный паразитный диод", т.к. его там в принципе нет. И GaN у вас был нормально открытый или нормально закрытый?

[@ajdarseidzade688]

А встроенный диод куда при этом девать будете? (при параллельном подключении)

[@SoftFelix]

@@ajdarseidzade688 , поэтому и спросил. Видел такое решение в какой-то забугорной схеме. Долго думал "зачем?".

[@ЭлектрумАВ-н3т]

Шоттки (низковольтные) по восстановлению завсегда лучше фастов. По поводу той же частоты - не критично на самом деле; частота выше выбрана просто чтобы показать возможности. Напряжение -3/+15 В - это не для GaN, а для SiC и при управлении 0 / 15 В доработка не нужна. А вот для GaN нужна, у него в затворе не более +7 В. GaN нормально закрытый. И да, в GaN нет диода, но это не мешает пользовать его, как будто он есть ))

[@vinzentkassl9466]

@@ЭлектрумАВ-н3т Может надо было попробовать испытать жбт без внутреннего диода

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@vinzentkassl9466 в жёстком переключении ничего хорошего не будет

[@ЧебурГенЪ_ЧебурГенычЪ_Шапокляк]

Лучше увидеть один раз) Спасибо.

[@radeon200684]

Спасибо. Очень наглядно и интересно.

[@vinzentkassl9466]

А какое сопротивление в затворе было? мосфета?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

точно не помню, но минимальное из рекомендованного по даташиту, что-то в области 10 Ом

[@vinzentkassl9466]

@@ЭлектрумАВ-н3т Ясно. Думаю нужно было ставить больше сопротивление чтобы не глючило мосфет. Вот в моем случае пришлось поставить резистор ажно в 75 ом для нормальной работы ipw60r040c7 из-за паршивого внутреннего диода.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@vinzentkassl9466 согласный, резистор спас бы. Но это было бы не честное сравнение, т.к. всё сравнивалось на минимальных резисторах для лучших динамических показателей

[@hybridinnovate]

Видать не зря полевиков под 600в раз два

[@serhiifediakov8171]

Правильно ли я понимаю ваш посыл, на высоком направлении (600В ключи) хорошая скорость переключения полностью нивелируется восстановлением встроенного диода, и сумарные потери переключения + восстановления диода у ИГБТ будут гораздо меньше чем у обычного мосфета, и если хотим делать бюджетный преобразователь на частоте 30-50 кгц, то надо ставить последовательно БВД диоды последовательно мосфетам ?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

30...50 кГц для 600 В ЖБТ вполне приемлемо; я бы с мосфетами не заморачивался

[@muradov251]

Привет из Томска 🎉

[@muradov251]

А что если параллельно к мосфету паять быстрый диод ??

[@СкучныйИнженегр]

А если на трубе, к медленно закрывающемуся вентилю, параллельно прикрутить быстро закрывающийся вентиль, вы сможете быстро воду перекрывать?

[@rasimbot]

@@СкучныйИнженегр | А если медленный вентиль вообще не будет открываться?

[@СкучныйИнженегр]

@@rasimbot Не получится, особенности переключения диода. И чтобы медленный вентиль вообще не открывался, надо последовательно ему влепить быстрый вентиль и параллельно им обоим, встречно влепить быстрый вентиль. На практике, надо влепить два быстрых диода и заменить драйвер затвора на гальванически развязанный. Тот драйвер, что на схеме благополучно сдохнет при первом переключении, как только его выход провалится ниже земли более, чем на 0,5 В. Данное решение является одним из стандартных методов преобразовательной схемотехники нулевых годов.

[@muradov251]

@@СкучныйИнженегр лучше пользоваться мосфет без встроенный диод я таких транспорта видел даже среди запчастей есть 20n60 падения напряжения не показывает

[@oleksiikharkov1816]

@@СкучныйИнженегрдостаточно один быстрый диод и один диод шоттки.

[@АлексейГусаров-у7ж]

Спасибо!👍👍👍

[@Andrey_Yartsev]

Для тех кто в танке объясните чем плох большой ток восстановления диода?

[@erwe1054]

наносеки мегаваттные выведут из строя любую систему управления. сильные радиопомехи и лишнй нагрев.

[@kospov2002]

Просто, наглядно и понятно. Я даже кроме спасибо и сказать то немогу нечего... )

[@alexs5662]

ещё бы нашей реальности как то коснуться, что чаще подделывают, как быстро организовать входной контроль и т.д. и т.п. Хотя это не совсем электроника. Но всё же если изделий больше чем несколько штук, вопросы сразу актуальны.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

это вопрос ооооочень интересный. Буквально пару месяцев назад были у нас в производстве транзисторы и стали они гореть как спички, при чём в безобиднейших ситуациях. По всем основным параметрам к транзисторам нареканий нет, куплены у нормального продавана, вот и как защитится?

[@alexs5662]

@@ЭлектрумАВ-н3т Это как раз ситуация понятная, и многие в неё вляпывались. И чем “официальней” поставщик, тем более паршивая ситуация, у него все сертификаты и т.д. и т.п. Обычное сокращение убытков предприятий изготовителей, ну или грейд производства с буквами в конце алфавита. Всё, что не прошло входные контроли, идёт в условную розницу. Прикол в том, что большинство таких поставщиков действительно считают, что продают хорошие детали а не отрыжку производств спихиваемою в третьи страны. И идёт наезд на разработчиков, руки кривые мозги убогие, из настоящих деталей сделать ничего не можете 😊 При таком подходе, разработчикам лучше, чтоб детали были без сертификатов 😊 Это общая ситуация снижения издержек производств во всём мире. Смотрел как то ролик про отечественные литьевые акб, на вопрос ведущего, стоящего у установки сортировки цилиндрических батарей, а собственно куда уходит вот это не пролезшее тесты. Ответ мы этим не занимаемся, отдаём в организацию, которая в теории должна их утилизировать. Вопрос был именно про базовые параметры, когда перемаркировка в полный рост.

[@АлексНет-ж1ы]

А почему в спайс моделях медленного обратного восстановления параллельного диода у мосфетов не наблюдается?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

вот по спайс моделям не знаю. Не доверяю я им

[@АлексНет-ж1ы]

@@ЭлектрумАВ-н3т К моменту закрытия мосфета ток через обратный диод не течёт. Это ток через выходную ёмкость мосфета, скорее всего, в момент нарастания напряжения на транзисторе.

[@intelektum]

Однако все блоки питания мониторов телеков компов и тд, прекрасно используют 500-600 вольтовые полевики.

[@Vitalii-R.]

Если присутствует APFC, он же прекондей, он же чоппер, часто основной полевик стоит на 800 вольт.

[@intelektum]

@@Vitalii-R. Ну так с 320 поднимает до 400 )))

[@ЭлектрумАВ-н3т]

полевики очень даже можно пользовать, но как я и говорил в схемах относительно "специфических": резонансные, с переключением на нулевом токе/напряжении и т.п. По видео сравнение в жёстком режиме переключения и вот тут уже картина такая