www.elektronik.si

[Sas]

Prizadevam si naredit ultrahiter trikanalen PWM z rise timom okrog 5 ns pa me bega par stvari. Naj poudarim, da sem le hobi elektronik, zato prosim odgovarjajte tako, da bo lahko razumel tudi nekdo, ki nima prav veliko teoretičnega znanja.
Skratka, srce mojega PWMja je Atmega88, signal gre potem na FET driver UCC27322P, od tam pa na IRF540Z fete. Okoli napajalnih nogic AVRja in driverjev sem dal polno low ESR kondenzatorjev 10 nf, 100 nf, 1 uf in 10 uf. Linija od driverja do feta je dolga le kake 7 mm in debela ene 2,5 mm.

- Če merim signal na izhodu driverja, vidim, da se pri dvigovanju signala, kako tretjino pod vrhom, dela Millerjev plato (ne vem kako se temu reče po slovensko), v bistvu signal precej hitro narašča, na tisti točki se pa dvigovanje za 11 nanosekund ustavi, če je fet obremenjen celo malo pade, potem pa narašča do vrha, vendar še enkrat počasneje kot pred platojem. Če fet potegnem ven, tudi tega platoja ni.
Ima kdo kako idejo, kako to rešit, da bi signal normalno, čim hitreje naraščal. Če prav razumam, ta plato nastane zato, ker driver mal počepne, ko se uklopi FET, je tako?

- Druga stvar, ki me bega so rise timi. AVR ima rise time kake 3 ns, nekaj takega tudi driver, če ni obremenjen. Če pa je obremenjen, se njegov rise time upočasni na skoraj 20 ns. Glede na datasheet bi moral imeti pri 2 nf (toliko naj bi imel fet) bremenu rt okoli 3 ns. Kaka ideja, kaj bi bilo lahko narobe?

- Tretja stvar je pa širina pulza na fetovem drainu. AVR da od sebe 100 ns širok pulz. Tak je pulz tudi na izhodu driverja, na fetovem drainu je pa širok le 50 ns. Lahko kdo prosim pojasni, zakaj je tako?

[borber]

Na hitro in poenostavljeno bi šlo takole, širina izhodnega impulza na drainu je odvistna od rt in ft samega FETa,širine vhodnega impulza skrajšanega za razliko med rt in ft impulza na gate. rt in ft impulza na gate je odvisen od tokovne zmogljivosti driverja. Tokovna zmogljivost driverja je odvistna od izhodne upornosti driverja, notranje upornosti napajalnega vira in napajalne napetosti in ta vpliva pred vsem na rt.
Mislim, da se na ta način neda realizirati končni rt 5ns. Že sam FET ima rt in ft v razredu 50ns.

[Sas]

Kaj pa, če bi uporabil tale fet IPP50CN10N in morda tale driver DEIC420? Oz. kaj narest, da bi bil končni rt cca 5 ns?

[borber]

Zakaj misliš, da potrebuješ širino impulza 100ns? Kakšen PWM pa bo to?

[Sas]

Ne, saj ne potrebujem nujno 100 ns, to sem dal le kot primer. V končni fazi bo širina pulza seveda nastavljiva. Rt mi je pa res pomemben, da je čimrajši.

[Pyr0Beast]

Dokler je prehod zelo strm naj te to ne skrbi. Problemi so če je prehod prepočasen in potem fet deluje bolj kot upor.
Vsekakor pa nima smisla pretiravati z frekvencami.

[borber]

Sas, ker nisi povedal osnovnih podatkov projekta, imam občutek, da si se zadeve, kakršnakoli že bila, lotil na napačnem koncu.

[Sas]

Kakšne osnovne podatke pa rabiš? A pošlem shemo?

[borber]

Sas, ni se ti treba ukvarjati z mojim občutkom, zadevo raje sam razčisti. Zahteve začni določati od bremena FETa nazaj proti MCU.
Pri 100ns impulzu ima rt 5ns nek smisel vendar je neizvedljiv. Pri 1us impulzu je primerljiv rt recimo 50ns, pri 10us bi to bil 500ns, če prav je 50ns že izvedljiv. Premisli.

[aly]

Odvisno, za kakšen projekt gre.
Marsikje tako kratki časi in posledično tako visoke frekvence sploh niso potrebne.
Precej bi pomagalo, če napišeš, kaj bi sploh rad naredil - projekt kot celoto.

[bungee]

Sas poišči si drug FET, ker ta, ki si ga izbral ima naslednje podatke:

[Sas]

Gre za eksperiment, ki temelji na Teslovi povečevalni (magnifying) tuljavi, s tem, da je na fete priključen 1KW toroidni trafo s posebnim praškastim jedrom. Napajanje je 12V. Frekvenca pulzov bo nastavljiva nekje od 10 do 200 KHz, širina pulzov tudi od 100 ns do nekaj us. Ključnega pomena sta pa rt in ft, ki morata biti maksimalno kratka, ne vem pa povedat kako kratka. Trenutno je cilj cca 5 ns. Z IRF540Z je rt 14 ns, če fete priključim brez toroida direkt na napajanje. Verjetno je res, da je ta fet prepočasen, bom zrihtal hitrejšega in bom potem videl kako bo.

[aly]

Po moji logiki nimaš šans, da boš uspel v tuljavi tako hitro vzpostaviti tok. Sploh, pri 12V in z jedrom. Bi moral imeti napetostno konico nekaj 100V ali več, da bi forsiral tako hitro spremembo toka v navitju. Na tvojem mestu bi rajši najprej s tokovnim uporom preveril, kakšen je dejanski tok skozi navitje. Induktivno breme je verjetno tudi razlog za čudne pojave na vhodu fet-a.
Nikjer nič ne omenjaš meritev na izhodu iz tranzistorja, vse samo pred njim. To bi bilo bolj zanimivo. Pusti tranzistorje in pomeri to. Pa kakšen graf, sliko z osciloskopa nam privošči. Da ne boš tudi ti poskušal okrog prinašat fizike...

[borber]

Tesla je menda uporabljal nekakšne rotacijske prekinjevalce, kolektor na osi motorja ali nekaj takega. Tako bi rt lahko bil zelo majhen in tudi velike napetosti niso tak problem. Frekvenco je spreminjal z regulacijo obratov motorja.

[Sas]

Evo, tu so meritve.
Na toroidu napetost sama od sebe skače čez 100V, tudi če je napajanje 12V. Tok je pa seveda zelo majhen, ravno toliko, da lahk nekaj power ledic priklopim in lepo svetijo brez kakih uporov.
MERITVE SEM ZBRISAL