|
ШИМ модулятор на LM3478MAX , SiC мосфете и диоде
| |
| Пряник | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 20:07 | Сообщение # 136 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 231
Статус: Offline
| Цитата raketayudin (  ) П.С. Звон - это прям новая фишка форума cool .
Цитата kotrad78 ( ) p.s. И провод с выхода модулятора (средняя точка между транзистором и диодом) до ФНЧ должен быть максимально коротким!!
Цитата kotrad78 ( ) Поскольку индуктивность этого провода + ёмкость диода нижнего плеча и вызывают ВЧ звон, который нужно гасить ферритовыми бусинами на ноги диода.
Как то вы сильно увлекаетесь звоном.
Вам передатчики хочется строить или со звоном бороться ?
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 20:48 | Сообщение # 137 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 617
Статус: Online
| Цитата Пряник ( ) И звона просто не слышно и не видно.Как то вы сильно увлекаетесь звоном.
Вам передатчики хочется строить или со звоном бороться ?
Я всегда стараюсь придерживаться правила - зачем делать плохо, если есть возможность сделать хорошо? ВЧ звон на выходе модулятора прекрасно виден, и видны его последствия - это воздействие на затвор транзистора верхнего плеча.
Если для вас вот такая картина - это "не видно", то, я тогда не знаю)
Если бы для устранения этого звона требовались бы какие-то технологические, сложные ухищрения, то, ещё можно было бы подумать о целесообразности. Однако, этот звон устраняется практически полностью копеечными ферритовыми бусинами на ноги диода. Так если всё так просто, почему-бы его не устранить?
Вот, наглядный результат устранения звона. Картинки по номерам подписаны.
1 картинка, это двойной диод в корпусе ТО-247. Оба диода спаяны параллельно.
2 картинка, ради эксперимента был убран один диод, отпаяна его нога. Как видим, частота звона увеличилась, амплитуда слегка уменьшилась. Потому, что ёмкость диода уменьшилась. А если с уменьшением ёмкости в колебательной системе растёт частота, при том, что мы ничего другого не трогали, то это говорит о том, что вторая часть колебательной системы - постоянная индуктивность. А постоянной индуктивностью в цепи нижнего диода может быть только провод, идущий к первой катушке ФНЧ.
Последующие картинки - добавление ферритовых бусинок на ноги диода, которые практически полностью убирают звон.
Бусины брал тут https://aliexpress.ru/item/32299592582.html Брал сразу все 3 размера, что продаются. Но, использовал в модуляторе 3.5х5х1.5мм. Что это за феррит, какая у него проницаемость - вообще без понятия, главное, что на 100кГц со своей задачей справляется отлично.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Ноя-09, 20:52 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 21:06 | Сообщение # 138 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 617
Статус: Online
| Цитата Пряник ( ) вот это точно, чем вас напрягает звон ??
Прежде всего тем, что через цепи монтажа и внутреннюю ёмкость транзистора - звон проникает к нему на затвор, повышая напряжение на нём.
Верхний график. Сигнал на затворе без подачи напряжения на модулятор. Амплитуда 19В.
Второй график. Сигнал на затворе при подаче только 30В на модулятор. Амплитуда из-за ВЧ звона достигает 23.6В.
Третий график. Те же 30В на модулятор, но с ферритовыми бусинами на ногах диода нижнего плеча. ВЧ звона нет, амплитуда на затворе 19В максимум.
В эксперименте принимал участие карбид-кремниевый транзистор, для которого 19-20В на затворе норма, а 25В по даташиту - предел. Кто-то писал, что и 30В ему подавал на затвор и он выдерживал. Не буду спорить. К тому же, из-за эффекта Миллера, вполне допускаю, что если с 30В поднимать напряжение до 100В, то напряжение на затворе из-за ВЧ звона так и не превысит 25В. Но, ещё раз. Зачем изначально делать плохо, оставляя этот звон, когда можно сразу сделать хорошо, убрав звон?
|
| |
| |
| melatonin | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 21:42 | Сообщение # 139 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Цитата Пряник ( ) это чего то новое.
Цитата raketayudin ( ) Уточните о каком диоде, в схеме, идет речь?
Что касается "звона". Добавил в схему ФНЧ, выход по прежнему нагружен на 25 Ом резистор. Звон никуда не ушел (диод Шоттки подключен). При повышении питания где-то до 70-80 вольт это приводит к возбудам - меандр на выходе начинает состоять из высокочастотных колебаний, в результате синусоида "кривая".
Проиллюстрирую.
Подаю 60 вольт. Синусоида пока нормальная.
Фронт меандра на выходе (перед фильтром) - имеется заметный "звон" на 60 вольтах
При 80 вольтах уже сильно заметные искажения
В чем может быть причина?
UPD: забыл про бусины... неужели вся проблема в отсутствии бусин?
Надо будет надеть их...
Сообщение отредактировал melatonin - Суббота, 2024-Ноя-09, 21:43 |
| |
| |
| melatonin | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 21:54 | Сообщение # 140 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) для которого 19-20В на затворе норма, а 25В по даташиту - предел. Кто-то писал, что и 30В ему подавал на затвор и он выдерживал. |
| |
| |
| melatonin | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 22:25 | Сообщение # 141 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Бусины добавил - как на фото в 1-м сообщении. Звон пропал. Но синусоида все равно кривая на 80 вольтах.
Вот как выглядит меандр на выходе перед фильтром (подаю 5 кГц) на 80 вольтах:
А вот что на нагрузке после фильтра
Есть идеи, куда копать?
|
| |
| |
| Пряник | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 22:27 | Сообщение # 142 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 231
Статус: Offline
| Цитата melatonin ( ) В чем может быть причина?
обычно такие проблемы при неправильном фильтре.
Цитата melatonin ( ) UPD: забыл про бусины... неужели вся проблема в отсутствии бусин?Надо будет надеть их...
Цитата melatonin ( ) Добавил в схему ФНЧ, выход по прежнему нагружен на 25 Ом резистор.
В схеме с диодом внизу или вверху без нагрузки не получится включить силовой транзистор, а если нагрузка - то и должен быть фнч.
А самое главное: - незачем в схеме где верхняя частота 200кгц лазить с прибором с верхней частотой 200 мгц.
|
| |
| |
| raketayudin | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 22:34 | Сообщение # 143 |
 опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| Цитата melatonin ( ) На выходе который, Шоттки
"Звон" Переходный процесс в виде затухающих колебаний, возникающий после резкого (смены установившегося состояния) фронта или среза, при изменения напряжения/тока в цепи!
Чтобы убрать звон, затяните переходный процесс во времени, увеличить номинал R между драйвером и затвором.
Так же можно поставить феррит. бусину в затвор транзистора.
От выбросов можно установить в силовую часть R/C снабер, найстроив его на частоту колебаний переходного процесса.
Цитата melatonin ( ) в результате синусоида "кривая".
Вот лучше над этим по работать.
синус 5 кГц не слабо... Какая у Вас частота ШИМ?
1. Подобрать номиналы ФНЧ, под сопротивлению нагрузки, и частоту среза ФНЧ. Советую брать срез 15-20 кГц. А сопротивление фильтра чуть меньше номинального.
2. Увеличьте частоту ШИМ, пока Вам не понравится форма сигнала.
Цитата melatonin ( ) Вот как выглядит меандр на выходе перед фильтром (подаю 5 кГц) на 80 вольтах:
Похоже Вы запутались в измерениях.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 22:41 | Сообщение # 144 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 617
Статус: Online
| Цитата melatonin ( ) В чем может быть причина?
Судя по фото, у вас всего 1 дроссель в ФНЧ. Сделайте ФНЧ согласно схемы в 1 сообщении
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 22:54 | Сообщение # 145 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 617
Статус: Online
| Цитата melatonin ( ) (подаю 5 кГц)
Куда вы подаёте 5кГц?))) На вход всей это платы?))) На оптодрайвер 6N137M?
Вся эта плата - это не модулятор, это только выходной каскад модулятора. Для его проверки вам нужно подавать на вход частоту самого модулятора, то есть около 100кГц.
А сам модулятор, это ШИМ контроллер на микросхеме LM3478MAX, это отдельная плата. Эта микросхема формирует прямоугольный сигнал 100кГц, ширина импульсов в котором меняется в такт с речью.
Вот вам упрощённое понимание, что такое ШИМ модуляция:
1. Микросхема формирует прямоугольный сигнал с частотой 100кГц.
2. В режиме молчания, ширина импульсов этого сигнала 50%. На выходе ФНЧ модулятора, при 50% ширине сигнала будет половина питающего напряжения.
3. Вы начинаете говорить в микрофон, звуковой сигнал поступает на микросхему и она, в такт с вашей речью "телепает" ширину 100кГц импульсов от 0% до 100%, синие стрелки на рисунке. В результате, после ФНЧ напряжение будет так же модулироваться, в такт с вашей речью.
Так и происходит ШИМ модуляция.Добавлено (2024-Ноя-09, 23:06)
---------------------------------------------
Вот, после 2-й минуты можете наглядно посмотреть, что такое ШИМ модуляция. Ширина прямоугольных 100кГц импульсов меняется в такт с частотой несколько герц.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Ноя-09, 22:58 |
| |
| |
| melatonin | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 23:38 | Сообщение # 146 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| 1. Фильтр как на схеме 1 в 1
2. ШИМ пока не собран - проверяю работу драйвера
3. 5 кгц - потому что фильтр
Понятно, что при ШИМ появляются низкие частоты за счет изменения плотности потока мощности. Видимо, формировать 5 кГц чистым меандром в этой схеме драйвера не совсем корректно, но я предполагал, что драйвер должен отработать и 5 кГц нормально.
Т.е. меня удивляет, почему до 60 вольт драйвер работает с меандром 5 кгц нормально, а при повышении напряжения - уже не очень.
Ок, пока вопрос снимаю, посмотрю, как будет с собранным ШИМ.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Ноя-09, 23:59 | Сообщение # 147 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 617
Статус: Online
| Цитата melatonin ( ) 2. ШИМ пока не собран - проверяю работу драйвера
Тогда, сделайте так:
1. Подайте на драйвер с генератора сигнал 100кГц с шириной импульсов 50%.
2. Подайте питание на драйвер, например 50В.
3. На нагрузке после ФНЧ измерьте постоянное напряжение. Оно должно быть 50/2 = 25В.
4. Если в генераторе есть возможность менять ширину сигнала, меняйте её и наблюдайте, как выходное постоянное напряжение после ФНЧ так же будет меняться. Если меняется - драйвер работает.
5. После этого, экспериментируйте с количеством ферритовых бусин на ногах диода. Задача - добиться минимального ВЧ звона на выходе модулятора (до ФНЧ), при сохранении максимальной прямоугольности 100кГц импульса.
6. После этого попробуйте разобраться со схемой защиты.
- если генератор позволяет, выставьте на нём или 2-3% ширины или 97-98% ширины сигнала, то есть, добейтесь максимального тока, который потребляет драйвер, например, при 50В питании.
- после этого, крутите подстроечный резистор защиты (я видел, он у вас на плате стоит) от нуля, до момента срабатывания защиты. Затем открутите немного назад, чтобы при 50В питании и максимальном токе защита не срабатывала.
- затем, параллельно 25Ом нагрузке, попробуйте подключить ещё один резистор. Ток вырастет, защита должна сработать и отключить DC/DC модуль на плате.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Воскресенье, 2024-Ноя-10, 00:09 |
| |
| |
| melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-10, 10:36 | Сообщение # 148 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| В общем то чуда не случилось - если драйвер на 5 кГц чудит, ШИМ ничего тут не поменяет.
При имитации ШИМ результат тот же - до 50 вольт все довольно стабильно, напряжение после фильтра меняется сообразно скважности.
Выше примерно 60 вольт вместо постоянки на выходе получаем осцилляции. Вызваны они всё тем-же "звоном" на фронте импульса.
Симптоматика следующая:
Входной сигнал - 100 кГц, скважность 50%
1. До напряжений в примерно 50 вольт этот звон небольшой
2. Далее с ростом напряжения относительная амплитуда звона увеличивается, на напряжении в 60 с небольшим вольт размах одного из колебаний звона почти достигает размаха меандра
3. Если дальше увеличивать напряжение (или уменьшать скважность) - начинаются искажения и похоже что проникновение звона на затвор.
4. Если скважность уменьшать - то срыв наступает на меньшем напряжении.
Для начала хотелось бы понять - это у меня только такая проблема - на напряжениях выше 60 вольт?
Картинки - сигнал на выходе (перед фильтром), зум до 80 нс чтобы видеть лучше звон:
30 вольт
50 вольт
60 вольт
64 вольта - перед тем как все "ломается"
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-10, 11:55 | Сообщение # 149 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 617
Статус: Online
| Цитата melatonin ( ) 64 вольта - перед тем как все "ломается"
На ногу затвора транзистора ферритовую бусину надевали, как у меня было написано по схеме? При этом, разрядный резистор (затвор-исток) должен быть до бусины, если смотреть со стороны транзистора. То есть:
- корпус транзистора
- с него выходят ноги
- разрядный резистор нужно припаять на эти ноги, как можно ближе к корпусу транзистора
- после этого надеть ферритовую бусину на затвор, и затвор уже на плату.
И ещё, там всего 100кГц, поэтому такой мощный резистор там не нужен, хватит 0.5-1Вт (если китайский)
Сообщение отредактировал kotrad78 - Воскресенье, 2024-Ноя-10, 11:57 |
| |
| |
| melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-10, 12:14 | Сообщение # 150 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Да - ошибся тут, у меня резистор после бусины. Но источник этого "пика вниз" похоже что диод. Я посмотрел на его ноге (до бусины) - там пик вниз сильнее, чем на ноге транзистора.
Сейчас буду экспериментировать с бусинами. А вы до какого напряжения максимально пробовали запускать схему?
|
| |
| |
|
