|
Тест оптодрайвера HCPL-3120 для ШИМ модулятора
|
|
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Дек-21, 18:46 | Сообщение # 1 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| Увидел у Швондера эту микросхему в одном из модуляторов, поэтому решил её протестировать, даташит https://www.lcsc.com/datashe....970.pdf
Эта микросхема представляет из себя именно драйвер для силовых мосфетов, у которой по входу ещё стоит оптопара. То есть, как раз для подачи сигнала на транзистор верхнего плеча модулятора, для которого нужна фантомная земля.
Микросхему тестировал китайскую, ноунейм, взял на местном рынке. Не люблю я такое дело, но, для начального теста сойдёт.
Макетка:
Схема:
В качестве нагрузки использовал карбид-кремниевый мосфет C2M0080120D. На вход с генератора подавал меандр 100кГц.
1. С самого начала очень сильно расстроился. По даташиту сказано, что микросхема должна работать от 0В, а рекомендуемый минимальный порог от 15В. На деле же микросхема начинала работать только от 12.4В питания. Вот сигнал на затворе транзистора, после 24Ом затворного резистора. Амплитуда 10.15В. То есть, 12.4-10.15 = 2.25В микросхема "проглатывает" на себя. Ну, это и не удивительно, ведь у неё на выходе по верхнему плечу (открытию) стоит биполярный транзистор, а полевой (на закрытие) только по нижнему плечу.
Почему расстроился? Потому, что надеялся, что микросхема заработает от 6-7В, чтобы на ней можно было сделать драйвер для GaN транзистора. Но, увы..
2. Питание 18В, затворный резистор 24Ом, шунтирующий конденсатор по питанию 330нФ. Амплитуда на затворе 15.65В. Как видим, полка сигнала довольно кривая:
3. Установил ещё один шунтирующий конденсатор, керамический на 10мкФ (реальная ёмкость 8мкФ). Полка стала ровненькой:
С этим сигналом уже можно работать. В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Дек-21, 19:06 | Сообщение # 2 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| Рабочие пределы скважности:
1. 2%
2. 98%
С этим проблем нет, диапазон скважности отличный.
3. Потребляемый ток от 18В при 98% скважности на частоте 100кГц - 17мА (при 50% скважности 11мА), что - отлично!
4. И вот такой сигнал на затворе, если закоротить затворный резистор:
Довольно интересный сигнал. Это, скорее всего из-за того, что, как ранее писал - по верхнему плечу на выходе микросхемы биполярный транзистор, а по нижнему полевой.
Итог.
1. Микросхема не годится для GaN транзисторов, т.к. запускается только от 12.4В.
2. Микросхема забирает на себя около 2.35В. То есть, если нам нужно подать на затвор +15В ШИМ сигнал, микросхему нужно запитывать от 17.35В. Ближайшая промышленная лм-ка L7818CV на 18В.
3. При подаче питающего напряжение без входного ШИМ сигнала, никаких скачков напряжения на затворе нет, ровно 0В, что - замечательно!
4. Китайская ноунейм микросхема стоит около 0.5$, брендовая от Broadcom/AVAGO около 1..1.5$, что - гораздо дешевле, чем IXDD609 + 6N137M.
5. Время спада и нарастания у микросхемы не отличные, но хорошие для 100кГц частоты ШИМ (имеется в виду с применением затворного резистора).
6. Потребляемый максимальный ток на частоте 100кГц при ёмкости затвора нагрузки 1200пФ всего 17мА, что вообще замечательно.
В общем, буду заказывать брендовые оптодрайверы и делать модулятор на этой микросхеме.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Дек-21, 19:22 | Сообщение # 3 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| Так же закажу на пробу оптодрайвер FOD3180 https://www.lcsc.com/datashe....257.pdf
Он в 2 раза более быстрый чем HCPL-3120, но главное, на выходе 2 полевых ключа, что, возможно позволит полностью исключить ступеньку на полке выходного сигнала и снизить сопротивление затворного резистора. И так же, по идее не должно быть такого сильного падения напряжения.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Дек-21, 19:24 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Янв-09, 18:29 | Сообщение # 4 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| Приехало 5 разных оптодрайверов в корпусе DIP-8, показываю тесты. Стенд для теста как в 1 сообщении, только питающее напряжение сделал 15В и между затвором и истоком разрядный резистор 1кОм. Частота меандра на вход 100кГц. Нагрузка тот же карбид C2M0080120D. Сразу скажу, что все 5 оптодрайверов стартовали только от 13В питания.
1. FOD3120 от компании onsemi, https://www.lcsc.com/product....30.html
Сигнал на затворе:
Сигнал на выходе оптодрайвера (до затворного резистора):
Минимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 2%
Максимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 98%
В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Янв-09, 18:32 | Сообщение # 5 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| 2. HCPL-3120-C1LO от компании KTP https://www.lcsc.com/product....51.html
Сигнал на затворе:
Сигнал на выходе оптодрайвера (до затворного резистора):
Минимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 2%
Максимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 98%
В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Янв-09, 18:35 | Сообщение # 6 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| 3. TLP250H(F) от компании TOSHIBA https://www.lcsc.com/product....51.html
Сигнал на затворе:
Сигнал на выходе оптодрайвера (до затворного резистора):
Минимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 3%
Максимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 97%
В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Янв-09, 18:39 | Сообщение # 7 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| 4. HCPL-3120-000E от компании Broadcom/AVAGO https://www.lcsc.com/product....70.html
Сигнал на затворе:
Сигнал на выходе оптодрайвера (до затворного резистора):
Минимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 1%
Максимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 98%
В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Янв-09, 18:42 | Сообщение # 8 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| 5. AT3120-CuH-D от компании AOTE https://www.lcsc.com/product....97.html
Сигнал на затворе:
Сигнал на выходе оптодрайвера (до затворного резистора):
Минимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 1%
Максимальная скважность (до срыва сигнала на выходе) 99%
В следующем сообщении подведу итог.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Янв-09, 18:51 | Сообщение # 9 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 633
Статус: Offline
| Итог тестов. Сводная таблица:
Первая микросхема из начала темы была подделкой, покупал по месту. Это в очередной раз доказало, что лучше заказывать оригинальные микросхемы у проверенных продавцов.
TLP250 и HCPL-3120-000E сразу выбывают из гонки. У первой корявый сигнал, у второй амплитуда на выходе не равна напряжению питания, т.к. на выходе микросхемы стоит один биполярный, второй полевой транзистор.
Из оставшихся трёх - все хорошо работают, у всех на выходе два полевых мосфета, поэтому амплитуда выходного сигнала практически равна питающему напряжению.
Для себя же фаворитом делаю AT3120-CuH-D. Прямоугольность сигнала просто великолепная, амплитуда скважности практически 100% и цена одна из самых низких.
Микросхемы заказывал у этого продавца https://aliexpress.ru/store/1103009080
1. Пишем ему в лс, автоответчик напишет почту. Пишем письмо на почту, текст желательно на английском.
2. В письме даём прямую ссылку на радиодеталь с сайта LCSC, пишем нужное кол-во и в какую страну отправить.
3. Обычно в течение суток он отвечает, называет цену в юанях (RMB), и, если всё устраивает, даёт ссылку на покупку.
|
| |
| |
