|
GaN транзисторы для передатчиков - пора переходить?
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2025-Апр-02, 21:23 | Сообщение # 16 |
 мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 950
Статус: Offline
| Довольно важный момент, который нужно запомнить для истории.
Найти 5В полумостовой драйвер под требуемые скорости дед-тайма до сих пор не удаётся, а в даташите на ган сказано, что амплитуда импульсного напряжения на затворе может достигать 10В.
При этом по графику видно, что уже после +6В ток затвора начинает резко расти:
Поэтому написал письмо производителю с вопросами, и вот, что он отвтил:
1. Производитель гарантирует 10 летний срок службы ган транзистора, если постоянное напряжение на затворе не превышает +6В.
2. Если напряжение будет импульсное +6В частотой 3.5МГц, срок службы может увеличиться.
3. Если сигнал 3.5МГц будет +8В, срок службы затвора гарантируется 1 месяц
4. Если сигнал 3.5МГц будет +10В, срок службы затвора гарантируется 100 сек.
Сейчас нашёл драйвер от компании Texas Instruments новейшей разработки, 2024 года, в корпусе SOIC-8 UCC27301ADR https://www.ti.com/product/UCC27301A Если у кого нет доступа к их сайту, прикрепляю даташит в архиве.
На сайте LCSC его нет в наличие и по всем нашим магазинам тоже нет, но, есть у известного поставщика на Али, 55$ за 10шт. Думаю, получится уговорить на 4-6шт на пробу. Сейчас проверил, на дигигей он есть, 14$ за 10шт https://www.digikey.com/en....5323410 Да уж.. не хилую накрутку китаец берёт.. Ну, да ладно.
В общем, этот драйвер по даташиту рассчитан на минимальное напряжение 8В. А зная технику Ti, они всегда делают небольшой запас, т.е. , теоретически он сможет работать от +7В. От +6 уже точно не сможет. Я думал снизить напряжение драйверу, чтобы получить +7В, но, коль производитель даёт гарантию 6В максимум, этого не получится сделать. Так что, выход только один.
- питать драйвер от 10В лм-ки
- на выход ставить кондёр и диод, чтобы получить +5В и отсечь минус.
Так же сегодня пообщался с китайским ИИ, рассказал ему про этот способ с диодом 1N4148 параллельно затвору, чтобы убрать минус. Он посоветовал отказаться от кремниевого 1N4148 и поставить более быстрый Шоттки, т.к. у них ёмкость меньше, ток восстановления меньше и падение напряжения меньше. Остановился на STMicroelectronics BAT41ZFILM https://www.lcsc.com/product....51.html
- стоит копейки
- ёмкость перехода всего 2пф при 5В (вместо 5пф у 4148)
- и корпус удобный, можно припаять прямо на ноги затвор - исток, прямо впритык к корпусу транзистора, благо затвор - исток расположены рядом
Так что, в теории всё должно получиться.
Кому тема интересна, посмотрите даташит на UCC, вдруг что-то важное найдёте. Да, этот драйвер рассчитан только на 120В силовое питание, т.к. бутстрепный диод внутри, но, ничего не поделаешь, более высоковольтные - более медленные, не подходят, либо же в BGA корпусах, без выводов.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2025-Апр-03, 03:07 | Сообщение # 17 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 950
Статус: Offline
| Решил записать видео как работает и помогает в вычислениях китайский ИИ.
Нашёл части от конструктора ВЧ трансформатора, брал года 1.5 назад на Али, ссылка уже недоступна, но, вот по этой точно такой же: https://aliexpress.ru/item/1005002803004702.html
Размер одной трубки: высота 28мм, ширина 26мм, внутренний диаметр 13мм. Намотал 14 витков, индуктивность 405мкГн, проницаемость получилась около 550. Для наших задач годится.
Потом просто положил 4шт вместе, продел проволоку и замерил индуктивность:
3 витка 64мкГн
2 витка 29мкГн
1 виток 7.27мкГн
Это брал по ссылке в магазине 2шт "150-600W" модель, если память не изменяет.
Затем вбил все данные GaN транзистора в ИИ, а так же данные трансформатора. Так же вбил напряжение на мост (100В, 72В, 48В, 24В), нагрузка 50Ом, частота 3.3МГц. Расчёт первый, когда в схеме 4 транзистора, расчёт второй, когда 8 (по 2 ган-а параллельно).
И вот видео, как ИИ проводит вычисления нагрева транзисторов и выходной мощности.
Трансформатор с соотношением витков 1:3
Ссылка на видео, если у кого нет доступа к ютубу: https://disk.yandex.ru/i/ciJmOd3e0zv_9w
Трансформатор с соотношением витков 2:3
Ссылка на видео, если у кого нет доступа к ютубу: https://disk.yandex.ru/i/o_0DgYI99yYsWg
Ну что, у кого есть опыт построения мостовых передатчиков. Сходятся данные?)Добавлено (2025-Апр-03, 03:13)
---------------------------------------------
P.s. Чуть ошибся, в первом тесте соотношение витков 1:2
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, Сегодня, 05:14 | Сообщение # 18 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 950
Статус: Offline
| Дошли руки до мостового передатчика на GaN транзисторах. Это мой первый опыт в построении мостовых передатчиков, поэтому узнаю много нового.
Пока собрал формирователь противофазного сигнала с плавной регулировкой ширины импульсов, а так же бутстреп драйвер для одного плеча. Всё заработало сразу, как часы. Подстроечным резистором можно плавно регулировать ширину импульсов сразу в двух каналах, и, как следствие мёртвое время на затворах. В каждом плече по 2 ган-а параллельно, для "умощнения" тока.
Сигналы на затворах при 3.3МГц
При 1.7МГц, подстроечник мёртвого времени в том же положении.
Потом, при полной сборке можно будет выставить окончательное мёртвое время, чтобы получить максимальный КПД, после чего, вместо подстроечника впаять два постоянных.
Пока всё нравится, сложностей и проблем нет.
|
| |
| |
|
