Импульс 300В для 1Ом через мосфет и UCC3844

[Levontay]

Раздумываю давать высоковольтный короткий импульс на индуктивную нагрузку пренебрежительно маленького сопротивления. Пусть это будет - 300В для 1Ом через мосфет и UCC3844, и ток - 1А. Токовая защита на истоковом резисторе в 1Ом и сенсоре контроллера должна теоретически отключить мосфет, но будет ли это на практике? Модэль мосфета не принципиальна - предполагается что один ампер постоянки выдерживает любой широкораспространённый мосфет, а импульсный запас и того больше форы даст. Боюсь - контроллер не успеет среагировать, - можно поставить запорный биполярник. Как думаете - на много ли ожидается запаздывание, и какова будет перегрузка по току, скажем - для IRF740?

[Yuri222]

Levontay, а посмотреть даташит по поводу задержки с токового резистора до выхода драйвера мосфета?
А потом - добавить время закрытия мосфета, да с учетом резистора в цепи затвора?
И, зная величину индуктивности, которую Вы хотите взбодрить напряжением 300В и стоком до 1А - чего кроме Вас еще никто не знает - рассчитать, на сколько же она получит больше тока за счет запаздывания отклика.

Токовая защита на истоковом резисторе в 1Ом

Посмотрите порог напряжения на входе контроллера, при котором он определяет, что произошла перегрузка по току, и выключает выходной мосфет. Или не забудьте подстроить усилитель ошибки, чтобы отключение мосфета контроллером началось при желаемом токе в индуктивности.
Надеюсь, про меры защиты от напряжения самоиндукции напоминать не нужно.

[Caxaroza]

А после отключения транзистора индуктивность жахнет в обратку?

[Yuri222]

жахнет

ампер всего-то. Обратно в емкость 300-вольтную.

[Levontay]

а посмотреть даташит по поводу задержки с токового резистора до выхода...зная величину индуктивности

Та дело в том - что я не знаю и не могу знать величину индуктивности - в этом топик-изюминка, я-ж на это намекал. Это типа антэнны из прямого провода.

Задержка, если я правильно понимаю - "Fall Time" = 100ns. Заполнение в этом контроллере - от чего начинается? - от 100ns? Или там ещё что-то есть?

Для IRF740 задержка на закрытие "Turn Off Delay Time" и "Fall Time" составляют 50+24 (ns), = 74ns. То есть в сумме с контроллером это составит 174ns. - По всей видимости - контроллер гораздо медленней, имеет смысл поставить запорный транзистор.

Перефразирую - если я нагружаю нагрузкой не индуктивной а резистивной, то полюбому, при открытии мосфета ток будет переходить с нуля до максимума, а значит - эффект пилы на сенсоре/запорнике полюбому будет, даже с индуктивностью равной нулю. - Вы согласны?

А значит что?.. Надо правильно поставить вопрос: а откроется ли мосфет на полную и прокачает ли он максимальный ток, или запорник/контроллер его раньше закроет, и мосфет отработает не в импульсном а в линейном режиме? Другим словом - выдержит ли мосфет и не будет ли греться сильнее - чем при прямоугольниках и индуктивностях? Будут ли фронт и спад достаточно крутыми?

[Yuri222]

если я правильно понимаю

Неправильно понимаете.

Для IRF740 задержка на закрытие "Turn Off Delay Time" и "Fall Time" составляют 50+24 (ns), = 74ns.

Это еще не все - см. пост #2

перефразирую - если я нагружаю нагрузкой не индуктивной а резистивной

Это - не "перефразирую". Это - совсем другая задача.

а значит - эффект пилы на сенсоре/запорнике полюбому будет, даже с индуктивностью равной нулю. - Вы согласны?

Согласен. Пару десятков наносекунд.

а откроется ли мосфет на полную и прокачает ли он максимальный ток,

Считайте сами - при нулевой индуктивности и 1 Ом и идеальном питании 300В ток достигнет при открытии на полную 300А. Оно Вам надо? Вы же хотели 1А ограничиться?!

или запорник/контроллер его раньше закроет, и мосфет отработает не в импульсном а в линейном режиме?

Вот и выходит - для 1А необходимо, чтобы не успел полностью открыться.
Для этого - или затягивать фронт, или городить быстрый "запорник".
Как вариант - для экспериментов просто сгородить одновибратор с регулируемой длительностью импульсов (начиная с длительности импульса пару десятков нс) - чтобы мосфет отключался не по датчику тока, а не смотря на него, как бы с упреждением - чтобы не сразу начинать палить детали.
А потом уже можно и с датчиком тока - но точно не с этим контролером - ИМХО слишком медленный для этой задачи.

выдержит ли мосфет ...?

Почему бы и нет - если применить мосфет, способный выдержать на себе импульс 300В * 1А. Учитывайте еще и скважность.

[Levontay]

Levontay: "Для IRF740 задержка на закрытие "Turn Off Delay Time" и "Fall Time"..."
- Это еще не все - см. пост #2

А что не всё? Там указано - "время закрытия мосфета с учетом резистора в цепи затвора", "подстроить усилитель ошибки" - я не буду.

Сообщение от Levontay

Задержка (UCC3844), если я правильно понимаю - "Fall Time" = 100ns.

Неправильно понимаете.

А я больше ничего не нашёл на эту тему. Что там?

Пару десятков наносекунд

Н..нда.. - Это вердикт.

Вот и выходит - для 1А необходимо, чтобы не успел полностью открыться.

Значит он будет работать в линейном режиме и греться. И наносекундный генератор, думаю, не спасёт - мосфет ещё нужно закрыть за эти наносекунды.

*****************************

Поступить придётся, думаю, по другому - поставлю-ка я нагрузку последовательно через конденсатор, и им буду регулировать длительность и ток, а мосфет пусть полностью сразу открывается и на долго. Это защитит его от линейного режима, а так-же от КЗ в случае затягивания фронта как выше указано.

[Yuri222]

больше ничего не нашёл на эту тему. Что там?

Ищите по слову "delay". Смысл по русски - задержка распространения сигнала от входа токового компаратора до выхода драйвера мосфета. Еще может стоять RC фильтр на ноге токового компаратора - нужно и его задержку добавить в этом случае.
Даташита на указанную Вами микросхему не нашел, поэтому про нее сказать не могу.

он будет работать в линейном режиме и греться

Ну, если Вы импульсы с мегагерцевой частотой будете "пулять"...

наносекундный генератор, думаю, не спасёт - мосфет ещё нужно закрыть за эти наносекунды.

Если подобрать длительность импульса - то можно сделать так, что мосфет даже открыться не успеет. И да - надо же не полное открытие-закрытие, а приоткрытие-закрытие.
Правда - как будет с термостабильностью...

поставлю-ка я нагрузку последовательно через конденсатор

Какой-нибудь пленочный. Если частота приличная (от десятка килогерц) - то полипропиленовый.

А вообще - если Ваша антенна имеет сопротивление 1 Ом и закорочена на конце на землю - зачем на нее подавать импульс 300В, чтобы получить пиковый ток 1А?! Не проще ли подать вольт-полтора?

[genao]

А я больше ничего не нашёл на эту тему. Что там?

Чтобы не сжечь 3844 по входу датчика тока нужно чтобы через R=1 Ом ток не превышал 5,5А. Это произойдет если индуктивность нагрузки будет меньше 50 мкГн на теплом 740 или 30 мкГн на холодном.
Чтобы ток успевал прерываться на уровне 1А потребуется индуктивность нагрузки порядка 100-150 мкГн при горячем 740 и сопротивлении нагрузки меньше 0,2 Ом.
Определяется это задержкой времени распространения сигнала с датчика тока и временем задержки выключения 740.

Постоянная времени силовой цепи танцует, на холодном транзисторе она больше, на горячем меньше из-за температурной зависимости Rdson, который последовательно включен с датчиком R=1 Ом и нагрузкой 0,2 Ом.
Другими словами всё определяется экспонентой нарастания тока с постоянной времени L/R

[Yuri222]

Чтобы не сжечь 3844 по входу датчика тока нужно чтобы через R=1 Ом ток не превышал 5,5А

А о каком 3844 идет речь? Я ничего про UCC3844 в интернете не нашел.
Если говорить о UC3844 - то у него внутрянка питается от встроенного стабилизатора 5В. Если обеспечить, чтобы на этой ноге напряжение не превышало номинала, а датчик тока подключался к ноге компаратора через резистор - то ничто не мешает напряжению на датчике подняться хоть до 10-ти вольт. Лишь бы ток, втекающий в ногу микросхемы, оставался в пределах здравого смысла. Скажем, десяток миллиампер.
При этом, если мосфет имеет не слишком большое напряжение Vgs(th), он перейдет в линейный режим и станет ограничивать ток. Мощность, правда, на нем будет выделяться... Можно какой-нибудь IGBT подобрать, который выдержит это издевательство. У них, помнится, около 10 мкс может быть допустимо для такой экзекуции в случае аварии.