Регулировка тока на биполярных транзисторах

[кустомер]

напряжение с ЦАПа относительно земли - т.е. первый транзистор оказывается включен с общим эмиттером со всеми вытекающими - в качестве шунта онО использует нагрузку

Приглядитесь к рисунку внимательнее. Я не зря обозначил стрелочкой Uцап.
Оно берется относительно плюсового питания. Плюс служит внутренним общим проводом. Так что схема с общим коллектором, и на правильный шунт.
(а ЦАП придется развязать.)

[niXto]

Нет, относительно земли
Если не желаете новых дивных возбудов

Впрочем, мощные п-н-п тоже существуют

Но все равно, с точки зрения устойчивости схема Дарлингтона лучше. Мне так почему-то кажется

[кустомер]

С точки зрения устойчивости обе схемы к возбуду не склонны, поскольку у обеих коэфф. усиления по напряжению не превосходит единицу.
Так что независимо от того, относительно какого провода возьмем управляющее напряжение, возбуд маловероятен.
Хотя при большом желании ОК можно возбудить, но это надо постараться (хорошо звенящий контур в эмиттере).

На практике я работал с обеими составными, и обнаружил, что на разнополярных имеет лучшую точность и быстродействие. При наращивании (три и более ступени) она не теряет в точности, поскольку на измерение работает один только первый базовый переход, а не все последовательно соединенные.

[niXto]

Возбуды будут от того, что контроллер и ЦАП работают относительно земли, и выходной каскад - относительно плюса

Сомневаюсь что там стоят конденсаторы с таким ЕСР, чтобы на 1000 А надежно удерживать напряжение - вот вам и колебательный контур. Индуктивности проводов будет достаточно. Можно конечно развязать оптроном но тогда пропадет линейность и точность. Даже с обратной связью больше 7...8 бит не получить

[swat24]

Добрый день кустомер и niXto.
Сейчас поставил TLE2141, напряжения +20 -- -5. Ограничение тока хоть как-то, но работает. Получается бросок тока в начале до максимума, а потом ограничивается на нужном уровне. Ток в 628А получается где-то 1.44, а на осциллографе по импульсу примерно 1.5 В. Небольшие импульсы есть. От 0 до требуемого значения, но думаю это не очень страшно.
Так что в принципе работает. Если отступать от начала импульса время пока начнется ограничиваться ток, то по идее я смогу оцифровать падение напряжения. Но ни о какой полуволне синусоиды тут уже речь не идет.
Сейчас хочу попробовать от шунта, без датчика холла. Посмотрю что лучше будет.

Конденсаторы у меня самые обычные, не с lowESR. И даже их проблематично было достать. Не говоря уже о конденсаторах с низким сопротивлением.

Недолго длилось счастье... Похоже транзисторы сдохли. При заряженных конденсаторах до 24В, на затворе 21В, а на эмитере 18... Вроде они и не перегрелись, стоят на радиаторе, охлаждаются 4 вентиляторами.
Сейчас эмитер - коллектор 527 Ом. Затвор - эмитер 468Ом. Эмитер - затвор - накоротко. Эмитер - коллектор - накоротко.
Вопрос, это могло случиться только от перегрева? или еще и от того что на затвор поступало -5 В ? Если от перегрева, то значит не успевали вентиляторы охлаждать, даже при 10 градусах в помещении...
Транзисторы выдержали 3 запуска, а потом ток стал меньше. На следующий раз транзисторы уже не закрылись...

[кустомер]

Нндааа((((((
Вообще-то на затвор допускается обычно до +-15v (некоторые типы больше).
И к статике они не особо чувствительны, я даже незаземленным паяльником паял (хотя так рисковать не рекомендую!).
Так что убиты наверняка были током. Если конечно на затвор не шли какие-то непредвиденные мощные выбросы относительно эмиттера.

Попробуйте испытать предлагаемую мной схему на примере одной ячейки, ток 50А и 1/20 от полной емкости батареи конденсаторов.
Если транзистор будет выдерживать, тогда сделать все двадцать.

Возбуды будут от того, что контроллер и ЦАП работают относительно земли, и выходной каскад - относительно плюса

Нет, вот так я как раз не советую!

Можно конечно развязать оптроном но тогда пропадет линейность и точность. Даже с обратной связью больше 7...8 бит не получить

Нет, полностью подцепить ЦАП с собственным питанием к плюсовой шине, а оптронами развязать его цифровой вход.
Тогда в точности не теряем нисколько.

[swat24]

кустомер, в даташите пишется, что +/- 20В на затворе, аналогично, как и у мосфетов. Непредвиденных выбросов быть не должно было, выход с ОУ максимум 19В, больше он никак не потянет.
Я перед сборкой транзисторов пробовал один ИГБТ в линейном режиме дома от 5В. Ток регулировался хорошо до 0.3 А, после этого он сильно расколился. А при 1-1.5 его пробило. И на затворе тоже было напряжение коллектора.
С мосфетом аналогичная история была.
Надеюсь, что пробило не все транзисторы, когда разберу проверю все, может какой то и живой остался.
Как я понимаю, что в линейном режиме потери, превращающиеся в тепло, будут огромные. Поэтому смысла в них не очень много на таких токах. Я думал, что хотя бы один импульс выдержат, не успеют разогреться, но увы...
Теперь вопрос, может как-то на импульсном регулировании попробовать? в принципе транзисторы греться уже так не будут. Останеться только сгладить выходной ток, что бы его можно было хоть както оцифровать и показать людям, что там что - то очень близкое к постоянке.
Биполярные тоже греться будут при работе на таких токах, правильно?
У меня получалось сейчас что стоит 9 транзисторов по 150А каждый, в пике 200А. Максимальный ток при ограничении 628А, получается всего 70А на транзистор. Половина от номинала...

[кустомер]

Похоже транзисторы сдохли. При заряженных конденсаторах до 24В, на затворе 21В, а на эмитере 18...

Темна вода во облацех. Схема типа общего коллектора что ли? Тогда да, на открывание надо примерно 3 вольта. Но относительно эмиттера 20 вольт подавать на затвор нельзя!!!

TLE2141, напряжения +20 -- -5.

+20 слишком много, может затвор убить. Безопаснее было бы +-12.

Получается бросок тока в начале до максимума, а потом ограничивается на нужном уровне. Ток в 628А получается где-то 1.44, а на осциллографе по импульсу примерно 1.5 В. Небольшие импульсы есть. От 0 до требуемого значения, но думаю это не очень страшно.
Так что в принципе работает. Если отступать от начала импульса время пока начнется ограничиваться ток, то по идее я смогу оцифровать падение напряжения. Но ни о какой полуволне синусоиды тут уже речь не идет.

Мне кажется, стабилизация непосредственно транзисторами, без ОУ и обратной связи, сработала бы чище.

[кустомер]

кустомер, в даташите пишется, что +/- 20В на затворе, аналогично, как и у мосфетов.

У мосфетов +-15, но это уже не суть важно(((((

Как я понимаю, что в линейном режиме потери, превращающиеся в тепло, будут огромные.

Да. Я писал где-то выше, что это тяжелый режим.

Биполярные тоже греться будут при работе на таких токах, правильно?

Конечно. На чем-то же должна энергия освободиться. Закон Джоуля никто не отменял.
Для КТ827 в справочнике сказано, что выдерживает импульсный ток 40А. Может их использовать? Только чертовски дорогие они.

Теперь вопрос, может как-то на импульсном регулировании попробовать?

Я пытался такое делать, но забросил - очень гимор большой.
А у Вас еще надо будет на высокой частоте - чтоб режим успевал установиться за 1/10 от вашей полуволны. Не знаю, чем такое коммутировать, да еще дроссели надо будет расчитать, чтоб в насыщение не попали, да ВЧ-демпферные диоды чтоб хорошие...

[swat24]

кустомер, Это я расписал напряжения относительно земли при заряженных конденсаторах и выключенной электронике. Схема общий коллектор. Так в даташитах, вроде, указывается напряжение затвор - эмитер. Vge.

К примеру в даташите на IRFZ44n написано Vgs=+/-20V. Та сейчас у меня в ключах стоит разница в 20В и норм работают. 20 А зарядка конденсаторной батареи.

+20 В это питание ОУ, на выходе (Питание - 1.5В) = 18.5 В примерно было. Так работало уже неделю, пока не поставил быстрее ОУ и не попробовал ограничивать ток.
Пробовал от 8В на питание ОУ подавать, получалось маленький ток, транзисторы похоже не до конца открывались. Ток был гдето около 200А. Поэтому и повысил.