Импульсный источник от 3х380В 10Вт? Реализация

[mikaleus]

taup10
IMHO ёмкость затвора быстро не заряжается (по крайней мере не та, что указана в справочниках - там указана в качестве входной для схем с общим истоком). Тут мы имеем дело со схемой с общим затвором обычно, как входная ёмкость, так и проходная на порядок меньше. Кроме того, согласен, что TNY, как впрочем и ICE, не любят больших паразитных емкостей. Так вот, если параллельно стабилитрону поставить кондесатор, ёмкостью 100pF TNY превращается в чайник (плюёшь на неё аккуратно, а она шипит). А при ёмкости в 1nF однажды произошёл "фейерверк" - больше я с конденсаторами, параллельно стабилитронам не баловался (ведь в начале я рассуждал примерно так как и Вы). Без ёмкостей никакого заметного нагрева TNY (сильного отличия от стандартного режима использования) не наблюдалось. Если найду свой древний макет с TNY253 (ему уже 3 года - мне нужен был источник на 1,8 Вт выходной мощности) или получиться возможность взять серийный образец, то попробую сфотографировать осциллограммы, наблюдаемые в разных частях схемы. Постараюсь далеко не откладывать, но скорее всего только на следующей неделе.

[tauP10]

taup10
IMHO ёмкость затвора быстро не заряжается (по крайней мере не та, что указана в справочниках - там указана в качестве входной для схем с общим истоком). Тут мы имеем дело со схемой с общим затвором обычно, как входная ёмкость, так и проходная на порядок меньше.

Не согласен, по общему принципу работы в истинных каскодных схемах - с заземленной (хотя бы по переменному току) базой (затвором) емкость база-эммитер (затвор-исток) никуда не исчезает и не уменьшается. Но быстродействие таких схем серьезно увеличивается за счет уменьшения влияния эффекта Миллера (проходной емкости с выхода на вход). Только и всего. Любая схема включения не влияет на параметры транзистора , будь он полевой или биполярный. Емкость затвора как ни крутите - а заряжать/разряжать надо ( не имхо)

Кроме того, согласен, что TNY, как впрочем и ICE, не любят больших паразитных емкостей. Так вот, если параллельно стабилитрону поставить кондесатор, ёмкостью 100pF TNY превращается в чайник (плюёшь на неё аккуратно, а она шипит)

Тут не поспорить, все верно. Я к тому клоню, что кроме обычной емкости обмотки, которая разряжается через маленькую микросхему и существенно подогревает ее (динамическая потеря при включении) в каскодной схеме к емкости обмотки добавляется и цепь питания затвора с паразитной емкостью стабилитронов как написано в аппноте и поэтому микросхема обязана сильнее греться. что Вы и наблюдали впрочем при подсоединении доп емкостей.
В принципе вопрос мне стал ясен. Могу от себя сказать что при построении каскодных схем такого питателя , нужно обращать внимание на величину и стабильность таких параметров как емкость стабилитрона и заряд затвора . Спасибо за высказанное мнение.

[mikaleus]

taup10
Вопрос: а что Вы скажете о ёмкости затвор-сток МОП транзистора? Её в справочниках не приводят, но она есть.
Приводят только входную, выходную, проходную ёмкость. Кстати, о ёмкости Миллера - ведь в справочниках приводят значение входной ёмкости уже с учётом эффекта Миллера. Без этого эффекта (а в схемах с ОЗ эффекта Миллера нет) ёмкость затвор-исток соизмерима со значением выходной емкости - она на порядок ниже.

[ve_de]

Не согласен, по общему принципу работы в истинных каскодных схемах - с заземленной (хотя бы по переменному току) базой (затвором) емкость база-эммитер (затвор-исток) никуда не исчезает и не уменьшается. Но быстродействие таких схем серьезно увеличивается за счет уменьшения влияния эффекта Миллера (проходной емкости с выхода на вход). Только и всего...Я к тому клоню, что кроме обычной емкости обмотки, которая разряжается через маленькую микросхему и существенно подогревает ее (динамическая потеря при включении) в каскодной схеме к емкости обмотки добавляется и цепь питания затвора с паразитной емкостью стабилитронов как написано в аппноте и поэтому микросхема обязана сильнее греться. что Вы и наблюдали впрочем при подсоединении доп емкостей.
В принципе вопрос мне стал ясен. Могу от себя сказать что при построении каскодных схем такого питателя , нужно обращать внимание на величину и стабильность таких параметров как емкость стабилитрона и заряд затвора . Спасибо за высказанное мнение.

Taup10, все правильно, емкость стабилитрона и заряд затвора слабое место подобных схем и при вых. мощности более 10Вт или при более высоком заряде затвора приходится включать параллельно Д4 100пФ, что приводит к еще большим потерям, с чем и столкнулся mikaleus. Для 30Вт пришлось изменить управление полевиком. Для вых. мощностей менее 10Вт схема хороша. И еще я изменил след. величины: R5=1k, R6=1,2k, C10=4,7n.
Да еще, CoolSet-ы (фирмы Infineon) имеют меньшие потери по сравнению с Tiny.
К подобного рода рекомендуемым производителями схемам нужно относиться с осторожностью, Илхман мужик неплохой и разработчик хороший, но он параллельно занимается и продажей CoolSet-ов фирмы Infineon, отсюда выводы - эти схемы, как правило, требуют доработок.

[tauP10]

taup10
Вопрос: а что Вы скажете о ёмкости затвор-сток МОП транзистора? Её в справочниках не приводят, но она есть.
Приводят только входную, выходную, проходную ёмкость.

емкость затвор-исток (если не вдаваться в глубокие нюансы связанные с экранирование) это и есть проходная емкость (на рисунке выделено красным). Поскольку и проходная и выходная емкости весьма нелинейны для упрощения расчетов в даташитах приводят значения зарядов этих емкостей для характерных режимов работы MOSFET транзистора.

Заряд Сток-затвор в некоторых спецификациях называют Миллеровским

Кстати, о ёмкости Миллера - ведь в справочниках приводят значение входной ёмкости уже с учётом эффекта Миллера. Без этого эффекта (а в схемах с ОЗ эффекта Миллера нет) ёмкость затвор-исток соизмерима со значением выходной емкости - она на порядок ниже.

Немного не так, влияние миллеровской емкости на входную (затворную) цепь зависит от коэффициента усиления каскада с общим истоком и проявляется только в момент активного режима каскада. На соответствующих характеристиках при включении MOSFET можете видеть ровную площадку - драматическое увеличение входной емкости в момент спада напряжения на стоке.
В даташитах приводят входную емкость Ciss равную "емкости затвор-исток" + "емкость затвор сток" при 0 напряжении затвора и некотором напряжении сток-исток в условиях исключения влияния эффекта Миллера (то есть закорачивают по переменке огромной емкостью сток-исток чтобы не искажать результат). Посмотрите даташиты внимательнее.

То что Вы пишете что нет эффекта Миллера в схеме с общим затвором, то у меня встречный вопрос - в какой цепи его нет? В цепи сток полевика - стабилитрон D4 схемы из аппнота эффект Миллера,а точнее разряд проходной емкости на паразитную емкость стабилитрона - эффект ИМЕЕТСЯ . Совместно с емкостью затвор-исток , проходная емкость разряжает параз.емкость D4 при включении полевика/TNY и заряжает его при выключении. Если бы затвор был заземлен (по переменке) - то ток проходной емкости ушел бы сами знаете куда не меняя потенциала затвора, а так он проявляется в импульсах на стабилитроне. Итак я повторяю уверенно - заряд Qg Total Gate Charge "вынимается" из паразитной емкости стабилитрона при включении ключей. Заряд емкости затвор - исток Cgs (является частью заряда Qg) тоже разряжает D4, хотя это и не полная Ciss. Cgs=Ciss-Crss. Crss гораздо меньше Ciss , смотрите графики. После того как цепь затвора получила нужный заряд от заряженного стабилитрона D4, он продолжает дальше разряжаться через защитный стабилитрон затвора до 12...15 вольт

-- Прилагается рисунок: --

[mikaleus]

Уважаемый taup10. Вы правы относительно входных ёмкостей. Спасибо за то, что заставили задуматься над вопросом, как всё-таки работает эта схема. Интересно, что мне удавалось получать 12,5-15 Ватт при использовании TNY268 и FQD2N100 (1,6А 1000В), а ve-de пишет об ограничении в 10 Ватт. Вообще-то на TNY268 без дополнительных деталей можно получить до 20 Ватт выходной мощности. Причем схема была не критична к используемому полевику (ставил P6N90Z -6 А 900В с громадными по сравнению с FQD2N100 входными ёмкостями - правда с большим уровнем излучения помех в сеть: выше допуска даже для категории Б по квазипиковым значения). Ну а теперь решился посмотреть на эту конструкцию в статическом режиме (сейчас модификация TNY253G + FQD2N100). При замыкании на землю ноги EN - выход "разрешителя", ИМС переходит в режим без коммутации выходным ПТ, при этом наблюдается потребляемый ток порядка 180мкА. Это ток есть всегда. В схеме с каскодным включением я вначале полагал, что этот ток (необходимый для запуска кристалла) будет в основном протекать через резисторы (аналогичные R7-R10, R11), но при рельном измерении тока стока ПТ оказалось, что большая часть от 176 до 150 мкА протекает именно через сток-исток ПТ, напряжение между затвором и истоком 3,35 В, т.е. ПТ приоткрыт - находится в активном режиме. Причём в независимости от напряжения на входе схемы (стабилитроны ещё не в режиме стабилизации или максимально возможное напряжение)!!! Для ICE такой особенности получения питания нет, поэтому, что там будет происходить и насколько та схема будет критична к паразитным емкостям - это вопрос. Буду копать дальше.

[tauP10]

ve_de, спасибо за Ваше мнение, многое становится понятнее. Заметил только тогда когда написал длинный пост

...полагал, что этот ток (необходимый для запуска кристалла) будет в основном протекать через резисторы (аналогичные R7-R10, R11), но при рельном измерении тока стока ПТ оказалось, что большая часть от 176 до 150 мкА протекает именно через сток-исток ПТ

Путь тока через R7...R11 , стабилитрон затвор-исток на Вашу микросхему может и не приоткрывать MOSFET, если у стабилитрона будет приличная утечка, например искусственная через доп резистор. Хватит ли тока на запуск от R7...R11 - другой вопрос.
Насчет мощности - да разницы почти нет что 10 что 20 Вт . Смотря как относиться к нагреву полевика да и на какой частоте/скважности ключевать.

имхо, есть подозрение что одну из паразитных емкостей каскодной схемы можно "стабилизировать" . Например включив последовательно со стабилитроном диод в прямом включении , который "отсечет" паразитную емкость стабилитрона , которая вообще говоря вилами по воде писана. И поставить между диодом и резисторами реальный конденсатор, обеспечивающий заряд/разряд затвора (строго под выбранный MOSFET). У этого диода емкость обратная должна быть малой ессно.

[mikaleus]

Извините, что не ответил сразу - у меня были проблемы с железяками и временем.
По поводу приоткрывания мощного транзистора - в пользу такой трактовки провёл следующий эксперимент: выключаем TNY, параллельно подключам резистор с сопротивлением 1МОм - ток увеличился на 200 мкА (при 200 В на стоке TNY), падение напряжение изменилось до 3,37 В - т.е всё-таки транзистор приокрыт).