|
AM TX class E с резонансным выходом
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Апр-09, 11:24 | Сообщение # 151 |
 практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Следующий эксперимент. SN74HC541N от Texas Instruments + транзисторная сборка AP4525GEH.
Схема подключения 541-й стандартная, все 8 буферов параллельно. Напряжение питания на неё подал 5В. Напряжение с генератора подавал так же 5В (микросхема начинала работать при подаче на вход от +2.2В). Вся схема питалась от +18В (для раскачки карбид-кремния).
Макет:
Схема:
Тест 1. Питание 18В, нагрузка 1нф, общее потребление всей схемы 132мА. Осциллограммы в точках на схеме:
Нагрев.
541-я не греется вообще от +5В на 3МГц, 43 градуса.
AP4525GEH:
- нагрузка 1нф, без радиатора 104 градуса
- нагрузка 1нф, припаял медную пластинку 83 градуса
- нагрузка 1.6нф, с пластинкой 100.3 градуса. При нагрузке 1.6нф общий ток схемы со 132мА вырос до 174мА:
Сравнение осциллограмм при нагрузке 1нф и 1.6нф:
Общий итог.
1. Как я и предполагал в начале весны, 541-я сможет раскачать транзисторную сборку AP4525GEH на 3МГц
2. Теперь больше не нужно подавать на 541-ю опасные +8В, хватит и +5В. Ну, можно +6В подать, чтобы скаты чуть более лучшие стали.
3. Если на AP4525GEH припаять медный лепесток, пластинку, сборка отлично будет работать на 3МГц в качестве драйвера для раскачки карбид-кремния.
В общем, выходной сигнал, конечно не идеальный меандр, но, для практического применения вполне достойный. То есть пара SN74HC541N + AP4525GEH отличный вариант драйвера.
p.s. Как приедут другие микросхемы, буду пробовать ещё, может быть получится достичь более лучших показателей.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Апр-09, 16:09 | Сообщение # 152 |
 просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3159
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 (  ) 2. Теперь больше не нужно подавать на 541-ю опасные +8В,
Вот скажите:- сколько у вас здохло 541х от превышения напряжения питания ?
А так- спасибо. Мне было интересно.
Есть предложение: не ограничиваться частотой 3 мгц, расширить поиск до, например, 4мгц 5мгц 6мгц 7мгц.
Хотя бы на эквивалент мосфета, интересна картинка на выходе.
и оперативность хорошая.
жалко, что мы не знакомы ближе, а то можно сотрудничать для блага радиолюбителей.
Оно и время не сильно подходящее, но все равно было бы полезно.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Апр-09, 16:24 | Сообщение # 153 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) Вот скажите:- сколько у вас здохло 541х от превышения напряжения питания ?А так- спасибо. Мне было интересно.
Есть предложение: не ограничиваться частотой 3 мгц, расширить поиск до, например, 4мгц 5мгц 6мгц 7мгц.
Хотя бы на эквивалент мосфета, интересна картинка на выходе.
Если покупать оригинальную 541-ю, то, 8В она с очень сильной натяжкой будет держать. Но, радиолюбители же обычно берут на Али то, что попалось, или что дешевле, поэтому иногда сгорают. Я же поэтому и пробую разные варианты, чтобы найти такой драйвер, для которого не нужно было бы превышать паспортные данные.
По поводу более высоких частот, к сожалению это пока исключено. Все микросхемы, которые я пробовал, уже на 3МГц при +18В питании и при 1нф нагрузке (аналог ёмкости затвора карбид-кремния) уже грелись в районе 100 градусов. Если подать хотя бы 4МГц - перегреются и сгорят. Для более высоких частот, как мне кажется нужно будет использовать только трансформаторную развязку с повышением напряжения.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Апр-09, 16:34 | Сообщение # 154 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Мне скоро приедут драйверы UCC37322P, попробую на них + ТО-220 транзисторах сделать драйвер, посмотрю, что получится. Пока вот, моделирую. Для полного открытия обычных ТО-220 полевиков, им надо подавать около +15В на затвор. Для 3МГц и таком напряжении одна UCC37322P не выдержит, попробую поставить две в параллель. По моделированию получается очень даже ничего так. Посмотрим, как будет на практике.
А вообще, по идее. Если запаралелить две UCC37322P, то, вполне возможно можно будет вообще без выходных транзисторов обойтись. Правда греться они будут, что ужас))
p.s. Поставлю 4 в параллель.
Добавлено (2024-Апр-10, 16:53)
---------------------------------------------
Ещё появилась мысль сделать драйвер на SiC или GaN транзисторах. У них сквозные токи очень низкие, на 3МГц и даже выше по идее должны работать, и работать с весьма малым нагревом. Но, проблема в том, что они все или на 650-1700В в корпусах ТО-247, либо же мелочь миллиметровая, как на видеокартах. Не могу что-то найти такие транзисторы в ТО-220 корпусе, может, у кого получится найти?
Сообщение отредактировал kotrad78 - Среда, 2024-Апр-10, 16:54 |
| |
| |
| shwonder | Дата: Среда, 2024-Апр-10, 17:07 | Сообщение # 155 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3159
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Если покупать оригинальную 541-ю, то, 8В она с очень сильной натяжкой будет держать.
Скажите конкретно, сколько 541х у вас сгорело. Не со слов сочувствующих, а конкретно у вас.
И что такое "с натяжкой" ?
Это как ?
Повторюсь: у меня не "сгорело" ни одной. А если у кого то и получилось упалить от 8в, так то еще надо разобраться почему, с некоторых пор я не считаю каждого конструирующего достаточно подготовленным, что б вообще паяльник в руки брать.
Да греется, да превышено от даташита, но работает надежно.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2024-Апр-10, 19:42 | Сообщение # 156 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) Скажите конкретно, сколько 541х у вас сгорело. Не со слов сочувствующих, а конкретно у вас.
У меня ни одной, поскольку я их ещё ни разу не использовал на практике. Поэтому, провёл сейчас наглядный эксперимент. Убрал 5В лм-ку, и с блока питания подавал одинаковое напряжение сразу и на 541-ю и на выходную транзисторную сборку AP4525GEH. Частота так же 3МГц, нагрузка 1нф. Вот по такой схеме:
1. Замеры температур после 10 мин работы:
+8V = 50.4
+9V = 58.3
+10V = 67.6
2. Выходные сигналы на нагрузке (в точке D).
А вот тут, что-то непонятное получилось. Появился очень большой всплеск в начале импульса и в конце. Когда питал 541-ю от 5В лм-ки, такого выброса не было. Рядом с сигналами напряжение питание и потребляемый ток всей схемы:
Итог.
Выше 10В поднимать не стал, т.к. страшно уже и так было). 541-е покупал оригинальные, от Texas Instrumets по 1$ за штуку, у меня их всего 3шт., так что выше 10В поднимать напряжение не стал.
Выходной сигнал по фронтам, конечно лучше стал, чем при +5В питании, и скважность с 53% до 50% упала. Так что, убедился на практике, что да, если микросхемы оригинальные от Texas Instrumets, их можно безопасно питать от +8В. Только вот эти всплески мне непонятны.. может, наводка по питанию какая пошла, которую раньше лм-ка глушила... Надо будет найти 8В лм-ку и повторить результат.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2024-Апр-10, 23:20 | Сообщение # 157 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Разобрался, в чём была причина всплесков. Нагрузочный китайский кондёрчик не выдержал такой нагрузки, стало диэлектрик прошивать.
В общем, я подумал, нафик на кондёр нагружать, когда у меня транзисторы есть. Припаял на выход драйвера карбид-кремниевый C2M0080120D, чтобы сразу реальную работу драйвера проверить. Напряжение на сам транзистор пока не подавал, чисто Затвор-Исток подключил. При таком подключении транзистор ощутимо греется, выделяется тепло затвора, поэтому прикрутил к нему небольшой радиатор.
Для запитки 541-й поставил 8В лм-ку. Общая схема макетки получилась такой:
Итак, замеры.
1. Нагрев транзисторной сборки AP4525GEH с припаянным к стокам медным лепестком (фольга 0.7мм) 1х4см, составил 83 градуса. (в помещении около +27, тест длился 15 минут)
2. Нагрев 1Вт 5.1 Ом затворного резистора R1 составил 150 градусов. Это явно много, нужно будет использовать 2-3Вт резистор.
3. Выходной сигнал на затворе - хороший:
Питание всей схемы +18В, общий потребляемый ток 249мА
Итог.
Для реального, практического применения данное решение - отлично подходит. А именно:
- оригинальный преддрайвер SN74HC541N с запиткой от +8В
- оригинальная транзисторная сборка AP4525GEH, к которой на стоки нужно припаять медную пластину (я потом попробую раздербанить какой-нибудь ТО-220 мосфет и припаять сборку на радиатор транзистора, а его уже потом прикрутить на обычный, небольшой ребристый радиатор).
Но, я всё равно ещё поэкспериментирую с другими преддрайверами, вместо SN74HC541N.
p.s. Если что, все оригинальные транзисторы и микросхемы покупал у этого продавца: https://aliexpress.ru/store/2383059 (ему нужно в личные сообщения написать и спросить интересующую деталь, он ответит, есть, нет и почём)
|
| |
| |
| elektrik809 | Дата: Четверг, 2024-Апр-11, 17:36 | Сообщение # 158 |
|
заглянувший
Группа: Пользователи
Сообщений: 19
Статус: Offline
| kotrad78
Спасибо, было интересно.
А вот драйвер ixdd614 как себя показывает на 3 МГц?
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Апр-11, 18:16 | Сообщение # 159 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Цитата elektrik809 ( ) А вот драйвер ixdd614 как себя показывает на 3 МГц?
Их ещё не пробовал, но, думаю что пробовать смысла особого нет.
1. У транзисторной сборки AP4525GEH время нарастания 20нс, время падения 4нс. У ixdd614 25 и 18нс соответственно. То есть, на 3МГц ixdd614 будет работать чуть хуже, чем AP4525GEH
2. В даташите у ixdd614 нет графика для 3МГц, поэтому я его примерно сам нарисовал, красным. При подключении к этому драйверу карбид-кремния, у которого ёмкость затвора 1500пф, плюс минус, на 3МГц потребление будет порядка 270-300мА.
У всего же драйвера SN74HC541N + AP4525GEH потребление от 18В на 3МГц ровно 250мА.
То есть, в теории, ixdd614 на 3МГц работать будет. Греться будет весьма сильно, сигнал выходного импульса будет более пологим, но, работать будет. К тому же, в даташите у ixdd614 нигде не написана входная ёмкость, и это напрягает, т.к. хз какой мощности потребуется входной сигнал, чтобы эту микросхему раскачать.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Апр-13, 11:41 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Апр-11, 18:36 | Сообщение # 160 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| А вот IXDN609CI довольно заманчива. При 3МГц потребляемый ток должен быть порядка 180мА. Да и если входная ёмкость будет мала, чтобы заводилась от Si-шки синтезатора, получится очень неплохой драйвер. К тому же в ТО-220 корпусе, что удобно для крепления охлаждения. Пожалуй, закажу на пробу)
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Апр-12, 10:42 | Сообщение # 161 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Итак, следующий эксперимент. Драйвер UCC37322P от Texas Instruments (корпус DIP-8)
У него устойчивая работа начинается от +6В, фронты более менее начинаются нормальные при питании от +8В, это напряжение и подал. Микросхема заводится только от +4В и выше на входе. Входная ёмкость выше, чем у SN74HC541N. Это сразу идёт в минус к микросхеме. Подавать +18В на микросхему не стал, т.к. её предел +16В. Да и по опыту DIP-8 корпус сгорит от перегрева при +18В на 3МГц.
Схема подключения:
1. Нагрев транзисторной сборки AP4525GEH 82 градуса. Абсолютно такой же, как и нагрев при использовании SN74HC541N
2. Выходной сигнал на затворе карбид-кремния - хороший. По фронтам - абсолютно такой же, как и при использовании SN74HC541N. Только скважность выросла до 54.2%, а у 541 была 51.4%. Верхнее фото UCC, нижнее фото 541
3. На 300кГц - сигнал идеальный. И очень маленькие всплески при открытии и закрытии. Полагаю, если увеличить R5 и R1 с 5.1 до 10-20Ом, эти всплески ещё меньше станут. Нагрев AP4525GEH при 300кГц 42 градуса, считай холодная.
Потребление всей схемы:
+18В 3МГц = 240мА (при использовании SN74HC541N 250мА)
+18В 300кГц = 44мА
Вывод.
UCC37322P хорошо подходит в качестве преддрайвера для раскачки AP4525GEH на 3МГц и отлично для работы на 300кГц в модуляторе.
Из минусов - повышенная входная ёмкость и более высокий порог напряжения запуска, чем у SN74HC541N (она от +2.2В запускалась).
Цена UCC37322P примерно в 2-3 раза выше, чем у SN74HC541N (если обе покупать оригинальные)
Таким образом, для практического применения, если выбирать из этих двух микросхем, побеждает SN74HC541N.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Апр-12, 11:01 |
| |
| |
|
