Stabilizator wysokiego napięcia o wydajności 0,5A

[Romekd]

Chodzi mi o wszystkie trzy schematy. Na ostatnim schemacie potencjometr P2 jest do regulacji prądu? I jaką wartość powinien mieć?
Te schematy z postu z godziny 19:36 chyba nie nadadzą się ze względu iż maksymalny ich prąd wyjściowy jest pięć razy mniejszy niż prąd z mojej przetwornicy

Ustawienie prądu maksymalnego w tych układach dobiera się ustalając odpowiednią wartość rezystora w obwodzie źródła (opiszę to dokładniej w następnym dłuższym poście). Wartość oporności potencjometru powinna być stosunkowo niska (47...100 Ω). Szeregowo z nim powinien zostać włączony rezystor ograniczający zakres regulacji, a wartość rezystora w obwodzie źródła powinna zostać skorygowana wskutek dodania do niego równolegle oporności potencjometru i rezystora, przy czym rezystancja całości powinna zostać dobrana do uzyskania najniższej wartości prądu, a rezystor włączony szeregowo z potencjometrem do wartości najwyższej ograniczanego przez układ prądu.

Ten wspomniany tranzystor ma rzeczywiście bardzo dobre parametry, tyle że jeden taki kosztuje aż 120 zł.
Więc chyba lepiej będzie z IRFP450 lub 2SK1120.

Tak niestety jest, że za elementy wykonane w nowoczesnej technologii trzeba więcej zapłacić. Rezystancja termiczna obudowy tych niewielkich elementów może osiągać nawet 0,1°C/W (w IRFP450 była ona kilkakrotnie wyższa). Jednak tak kosztownych elementów nie polecam do stosowania przez osoby początkujące, gdyż ewentualne straty, wywołane jakąś pomyłką mogą być spore... Zawsze można użyć dwóch lub trzech tranzystorów 2SK1120, IRFP450 lub IRFP460, najlepiej jeszcze sparowanych ze sobą.

A jaką to dioda zennera powinna być może?
Nie słyszałem o bezpiecznikach z piaskiem gaszącym łuk, gdzie takowe można nabyć?

Sposób dobrania diody i łatwego w przeprowadzeniu parowania tranzystorów opiszę dokładniej w innym poście, a bezpieczniki z piaskiem wewnątrz są dość popularne i jestem zaskoczony, że są osoby, które interesując się elektronika mogły nie mieć z nimi kontaktu. Obudowy takich bezpieczników mogą być również wykonane z białej, nieprzeźroczystej ceramiki (wtedy nie widać czy jest w nich piasek i trzeba dysponować ich notą aplikacyjną lub jeden rozłupać...).

https://www.google.com/search?q=bezpiec ... 27&bih=809

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Ten wspomniany tranzystor ma rzeczywiście bardzo dobre parametry, tyle że jeden taki kosztuje aż 120 zł.
Więc chyba lepiej będzie z IRFP450 lub 2SK1120.

Tak niestety jest, że za elementy wykonane w nowoczesnej technologii trzeba więcej zapłacić. Rezystancja termiczna obudowy tych niewielkich elementów może osiągać nawet 0,1°C/W (w IRFP450 była ona kilkakrotnie wyższa). Jednak tak kosztownych elementów nie polecam do stosowania przez osoby początkujące, gdyż ewentualne straty, wywołane jakąś pomyłką mogą być spore... Zawsze można użyć dwóch lub trzech tranzystorów 2SK1120, IRFP450 lub IRFP460, najlepiej jeszcze sparowanych ze sobą.

Trzeba też zwrócić uwagę na rezystancję termiczną obudowa-radiator, dla to-247 producenci podają typowo 0,25°C/W, więc schodzenie z rezystancją złączę-obudowa będzie przynosić coraz mniejsze korzyści. Zastosowanie dwóch lub trzech równoległych tranzystorów może przynieść większe korzyści, chociaż ma też swoje wady.

A jaką to dioda zennera powinna być może?
Nie słyszałem o bezpiecznikach z piaskiem gaszącym łuk, gdzie takowe można nabyć?

Sposób dobrania diody i łatwego w przeprowadzeniu parowania tranzystorów opiszę dokładniej w innym poście, a bezpieczniki z piaskiem wewnątrz są dość popularne i jestem zaskoczony, że są osoby, które interesując się elektronika mogły nie mieć z nimi kontaktu. Obudowy takich bezpieczników mogą być również wykonane z białej, nieprzeźroczystej ceramiki (wtedy nie widać czy jest w nich piasek i trzeba dysponować ich notą aplikacyjną lub jeden rozłupać...).

https://www.google.com/search?q=bezpiec ... 27&bih=809

Dawno nie widziałem tych przezroczystych z piaskiem w środku, te ceramiczne wiele osób może kojarzyć jako "bezpieczniki do mierników".

[Olkus]

Czyli dało by radę pobierać te 500mA z tych trzech schematów po dobraniu odpowiedniego opornika?
Rezystor do ograniczenia prądu będę dobierać potem

Wolę IRFP450 lub 2SK1120 bo to są dobre i stosunkowo tanie stare Mosfet.

Te białe ceramiczne bezpieczniki oczywiście znam, nawet nie wiedziałem że mają piach w środku.

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

A mnie do głowy przyszło coś takiego.

hv_stab.png

[Olkus]

A mnie do głowy przyszło coś takiego.
hv_stab.png

.

Ciekawy układ z mosfetami zubożanymi i głównym wzbogacanym. Jest drobny błąd w oznaczeniu tranzystora T3, nie znalazłem IXFH22H60P3, jest tylko IXFH22N60P3. Tranzystory nawet nie takie bardzo drogie. Jakie maksymalne napięcia i prądy obsługiwał by ten stabilizator?

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

A mnie do głowy przyszło coś takiego.
hv_stab.png

.

Ciekawy układ z mosfetami zubożanymi i głównym wzbogacanym. Jest drobny błąd w oznaczeniu tranzystora T3, nie znalazłem IXFH22H60P3, jest tylko IXFH22N60P3. Tranzystory nawet nie takie bardzo drogie. Jakie maksymalne napięcia i prądy obsługiwał by ten stabilizator?

Pozdrawiam,
A.

Tak, powinno być IXFH22N60P3. Jeśli chodzi o napięcia i prądy, to podobnie jak w poprzednio prezentowanych układach głównym ograniczeniem jest moc cieplna jaką można odprowadzić przy zwarciu na wyjściu. IXFH22N60P3 ma niższą niż IRFP450 rezystancję termiczną złącze-obudowa. Ja nie szedłbym jednak dalej niż 500 V i 250 mA z jednym tranzystorem szeregowym, chociaż przy wydajnym chłodzeniu teoretycznie można sporo więcej (~400 mA).

[Olkus]

A mnie do głowy przyszło coś takiego.
hv_stab.png

.

Ciekawy układ z mosfetami zubożanymi i głównym wzbogacanym. Jest drobny błąd w oznaczeniu tranzystora T3, nie znalazłem IXFH22H60P3, jest tylko IXFH22N60P3. Tranzystory nawet nie takie bardzo drogie. Jakie maksymalne napięcia i prądy obsługiwał by ten stabilizator?

Pozdrawiam,
A.

Tak, powinno być IXFH22N60P3. Jeśli chodzi o napięcia i prądy, to podobnie jak w poprzednio prezentowanych układach głównym ograniczeniem jest moc cieplna jaką można odprowadzić przy zwarciu na wyjściu. IXFH22N60P3 ma niższą niż IRFP450 rezystancję termiczną złącze-obudowa. Ja nie szedłbym jednak dalej niż 500 V i 250 mA z jednym tranzystorem szeregowym, chociaż przy wydajnym chłodzeniu teoretycznie można sporo więcej (~400 mA).

W przypadku tych stabilizatorów w teorii właściwie jedynym ograniczeniem jest moc cieplna i maksymalna moc jaką można wytracić na tranzystorze. IXFH22H60P3 ma moc aż 500W (0,5kW) więc to całkiem sporo. Skoro ma mniejszą rezystancję termiczną od IRFP450 to będzie lepiej oddawać ciepło do radiatora? 500V 250mA to nie tak źle, aczkolwiek fajnie by było uzyskać chociaż te 400mA lub jeszcze lepiej 500mA.

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

Licząc na szybko dla tego IXFP mamy 0,25°C/W Rthj-c, 0,25°C/W Rthc-s (bez podkładki izolującej!) i optymistycznie 0,1°C/W Rths-a, razem 0,6°C/W co przy mocy wydzielanej 500V * 0,5 A = 250 W da nam 150°C różnicy między temperaturą złącza a radiatora. Trochę za dużo.

[Olkus]

Czyli by trzeba dwa tranzystory szeregowo?

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

Równolegle i dodać rezystory wyrównujące rozpływ prądu podobnie jak to się robi przy równoległym łączeniu tranzystorów bipolarnych.

[Olkus]

Równolegle i dodać rezystory wyrównujące rozpływ prądu podobnie jak to się robi przy równoległym łączeniu tranzystorów bipolarnych.

To już będzie dość drogo, jeden tranzystor kosztuje około 20zł a w razie jakiegoś ewentualnego błędu w montażu wszystko pójdzie z dymem . Chyba wolę coś na IRFP450 w razie czego nie będzie szkoda pieniędzy bo są sporo tańsze.

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

Równolegle i dodać rezystory wyrównujące rozpływ prądu podobnie jak to się robi przy równoległym łączeniu tranzystorów bipolarnych.

To już będzie dość drogo, jeden tranzystor kosztuje około 20zł a w razie jakiegoś ewentualnego błędu w montażu wszystko pójdzie z dymem . Chyba wolę coś na IRFP450 w razie czego nie będzie szkoda pieniędzy bo są sporo tańsze.

Pozdrawiam,
A.

No to nic nie przeszkadza, żeby w tym układzie dać dwa IRFP450, podałem ten typ jako propozycję czegoś lepszego niż IRFP, ale nie kosztującego 120 zł. Cały układ składa się z czterech bloków w zasadzie: tranzystora szeregowego, wzmacniacza błędu, źródła prądowego, które go zasila i ogranicznika prądu. Każdy z nich można zrealizować na różne sposoby. Można na przykład wziąć zaproponowany przez RomkaD stabilizator i tylko zmienić źródło prądowe na takie z tranzystorem z kanałem zubażanym, które powinno być lepsze i prostsze, a resztę zostawić tak jak jest.

[Olkus]

No to nic nie przeszkadza, żeby w tym układzie dać dwa IRFP450, podałem ten typ jako propozycję czegoś lepszego niż IRFP, ale nie kosztującego 120 zł. Cały układ składa się z czterech bloków w zasadzie: tranzystora szeregowego, wzmacniacza błędu, źródła prądowego, które go zasila i ogranicznika prądu. Każdy z nich można zrealizować na różne sposoby. Można na przykład wziąć zaproponowany przez RomkaD stabilizator i tylko zmienić źródło prądowe na takie z tranzystorem z kanałem zubażanym, które powinno być lepsze i prostsze, a resztę zostawić tak jak jest.

Skoro IRFP450 się nadadzą to nie ma problemu, do uruchomienia można je dać a potem ewentualnie wstawić te wzbogacane.
Miło by było poznać jakie wartości elementów należy użyć w tym układzie.
Elementy ogranicznika prądu zapewne będą podobne, ale jak z resztą?

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

No to nic nie przeszkadza, żeby w tym układzie dać dwa IRFP450, podałem ten typ jako propozycję czegoś lepszego niż IRFP, ale nie kosztującego 120 zł. Cały układ składa się z czterech bloków w zasadzie: tranzystora szeregowego, wzmacniacza błędu, źródła prądowego, które go zasila i ogranicznika prądu. Każdy z nich można zrealizować na różne sposoby. Można na przykład wziąć zaproponowany przez RomkaD stabilizator i tylko zmienić źródło prądowe na takie z tranzystorem z kanałem zubażanym, które powinno być lepsze i prostsze, a resztę zostawić tak jak jest.

Skoro IRFP450 się nadadzą to nie ma problemu, do uruchomienia można je dać a potem ewentualnie wstawić te wzbogacane.
Miło by było poznać jakie wartości elementów należy użyć w tym układzie.
Elementy ogranicznika prądu zapewne będą podobne, ale jak z resztą?

Pozdrawiam,
A.

Pobawiłem się tym układem w symulacji. No i okazało się, że pomysł z użyciem zubażanego MOSFETa jako kaskody dla TL431 nie jest tak dobry, jak mi się wydawało. Dlaczego? Jak TL431 otworzy się całkowicie to zabierze cały prąd diodzie Zenera, a wtedy napięcie na TL431 spadnie poniżej 2,5 V i układ przestanie działać. Zdecydowałem się więc na klasyczny układ kaskody z bramką MOSFETa (może być zwykły, z kanałem wzbogacanym) polaryzowaną z dzielnika napięcia. Zastanawiałem się, czy nie zrezygnować z tego rozwiązania, bo również sprawia ono pewne problemy, o których napisze potem, ale stwierdziłem, że zaletą jest to, że zamiast wysokonapięciowego tranzystora bipolarnego mamy wysokonapięciowy MOSFET. Te pierwsze są coraz trudniej dostępne i nie mają wielkiej przyszłości, natomiast te drugie można kupić teraz w każdym warzywniaku.
Roboczo wygląda to tak:

hv_stab.png

Sposób podłączenia C3 nie jest pomyłką, podłączenie go bezpośrednio do bramki M2 skutkowało wzbudzeniem się układu przy skokowych zmianach obciążenia za sprawą impulsów przewodzonych przez pojemności MOSFETa. Tranzystory mocy są połączone szeregowo, a pisałem kilka postów wyżej, że powinny być połączone równolegle. Jednak po zasięgnięciu rady panów Horowitza i Hilla doszedłem do wniosku, że szeregowe połączenie to nie jest taki zły pomysł, a może nawet lepszy niż połączenie równoległe z kilku powodów:

• odpada konieczność dobierania MOSFETów w pary i kłopoty z podziałem prądu, co też obniża koszty, bo żeby dobrać parę trzeba ich mieć sporo więcej,
• potencjalnie można użyć MOSFETów o niższym maksymalnym napięciu dren-źródło,
• wzmacniacz błędu i ogranicznik prądu mają do przeładowania tylko pojemności jednego tranzystora, a nie dwóch czy trzech.

Proszę nie oczekiwać, że w najbliższym czasie uda mi się ten układ zweryfikować praktycznie

[Olkus]

Schemat wygląda obiecująco. MOSFETy rzeczywiście są lepsze, bo łatwiej dostępne i tańsze. Aczkolwiek mam kilka (niestety pojedyncze egzemplarze) wysoko napięciowych tranzystorów BJT z urządzeń CRT, w obudowach TO247 i podobnych.
Jako te tranzystory połączone szeregowo można by użyć IRFP450? Nie trzeba dobierać tranzystorów w pary to jest duże ulatwienie.
Mi się nie spieszy, ale jakby się udało w ogóle go wypróbować to było by miło.

Pozdrawiam,
A.