Бутстрепное питание верхнего ключа на мегагерцовых частотах - возможно?

[Alex31]

А что там за транзисторы? Реально вот эти?

Нет, эти транзисторы просто единственные карбид-кремниевые в мультисим, у которых корректно работают модели)). Стоять будут эти https://www.lcsc.com/product-detail/..._C7435031.html

[z27]

Стоять будут эти

Не, с такими не работал.
Только Sihg20n50c использовал в мосте, пару киловатт с них снимал при питании прямо от сети, но там частоты в районе полумегагерца, выше не поднимался, ибо риск сжечь, на мой взгляд, довольно велик...

[Alex31]

Только Sihg20n50c использовал в мосте,

Ну да, они медленные довольно, нагрев в тепло при 100В питании:
2МГц 31.8 W
4МГц 62.2 W

А затворы чем питали, оптодрайверами или по старинке, через трансформаторы?

[z27]

нагрев в тепло при 100В питании:
2МГц 31.8 W
4МГц 62.2 W

Вполне допускаю. Но на 500 кГц при 1 кВт на выходе с непосредственным питанием от сети 220 В через мост, КПД транзисторов явно не хуже 90% - вот с такими радиаторами они на 90 град. только через 15 минут непрерывной работы выходят без обдува...

Затворы через транс питаю - я не могу использовать детали вне зоны допуска.
Демпферные цепи из кучи резисторов чисто для срезания ВЧ мусора при работе на ХХ - устройство должно работать штатно и при ХХ, и при КЗ на выходе ФНЧ.

[Alex31]

Затворы через транс питаю

Тут палка о двух концах).

1. Запитка затворов через трансформатор(ы) - самый простейший вариант. Однако, он требует, чтобы нижний предел порога затвора был равен верхнему, ведь после трансформатора будет как положительная волна сигнала, так и отрицательная. Такими параметрами обладают затворы у кремниевых мосфетов, обычно +/-20В, иногда до +/-30В.

2. Однако, кремниевые транзисторы имеют меньший КПД и обладают бОльшим ВЧ звоном, из-за кремниевого паразитного "диода". Этого недостатка лишены карбид-кремниевые транзисторы. Однако, у них нижний предел затвора обычно крайне мал, около -5-8В, поэтому, запитка их через трансформатор не подходит.

Вот и приходится придумывать оптодрайверы, если от мостовой схемы хочется получить максимальный КПД)

[z27]

Тут палка о двух концах).

Несомненно...

[vadim_d]

нижний предел затвора обычно крайне мал

Поставить разделительную емкость после транса, а нижнюю полуволну привязать именно к этому пределу

[Alex31]

а нижнюю полуволну привязать именно к этому пределу

В данной конструкции не получится.

1. Главная идея построения данной конструкции - именно в оптодрайверах, с их особенностью в небольших пределах менять скважность выходного меандра, при изменении тока через входной светодиод. И эту особенность попробовать применить для того, чтобы, одновременно уменьшая скважность на всех каналах моста, максимально снизить сквозной ток через ключи моста на мегагерцовых частотах.

2. Оптодрайверы обычно изготовляются для 100кГц-х частот, лишь очень немногие способны "вытягивать" мегагерцы. А если он может работать на мегагерцах, то очень сильно греется. Требуется принудительное охлаждение. Поэтому, ток через драйвер нельзя повышать ещё сильнее.

3. Вы предлагаете погасить отрицательную волну. То есть, часть отрицательной волны рассеять в тепло. Для выбранного транзистора рабочий, безопасный предел на затворе +15/-4В, предельный +19/-8. Ближайшее значение к -4В, это стабилитрон 1N5335BRLG на 3.9В. Таким образом, 15-3.9 = 11.1В отрицательной волны нужно погасить в тепло.

4. При питании затвора через оптодрайвер только положительной волной, на частоте 3.5МГц, потребляемый ток составляет 150мА (+/-). При этом, оптодрайвер на монтажной плате греется до 80 градусов, а при медной шине под пузом и на печатной плате до 47 градусов.

5. Вычисляем, на сколько увеличится ток при использовании трансформатора, с гашением 11.1В в тепло. При 15В, потребление 150мА, при 11.В, потребление Х. (150х11.1)/15 = 111мА будет потребление при 11.1. И то, если учесть, что линейность зависимая. 150+111мА = 261мА. Минимум на столько увеличится потребляемый драйвером ток. В реальности ещё выше, т.к. трансформатор не идеален и вносит свои потери.

Итого, не думаю, что оптодрайвер уже сможет длительно выдержать двукратное повышение потребляемого тока.

[vadim_d]

То есть, часть отрицательной волны рассеять в тепло

Не, мое предложение было для вторичной обмотки трансформатора, сместить постоянную составляющую меандра вниз. В варианте с оптроном можно запитать драйвер от -5 и +10

[Alex31]

запитать драйвер от -5 и +10

Не уверен, что такой способ получится, т.к. в драйвере стоит автоматическая защита от пониженного напряжения питания. Нижний предел питания по даташиту идёт от 15В, в реальности я проверял, драйвер стабильно стартует от 13В. Если его запитать от двухполярного источника +10 и -5В, скорее всего он не стает работать, т.к. скорее всего защита от пониженного напряжения ведёт подсчёт по положительному питанию.

Добавлено через 5 минут(ы):

Есть ещё один вариант. Сейчас вот думаю про него. Берём мощный драйвер, типа IXDD609, его нагружаем на трансформатор, после трансформатора отрицательную волну гасим до 4В стабилитроном и резисторами.

А перед 609 драйвером ставим обычную оптопару и проверяем, будет ли обычная оптопара точно так же менять в небольших пределах выходной меандр, если менять в небольших пределах ток через светодиод. То есть, нужно выяснить, эта особенность свойственна всем оптоизоляторам, или только оптодрайверам.