Nyt on CNC-foorumin tukeminen helppoa!
Maksu onnistuu PayPalin kautta myös kortilla
Konemies kiittää

Galvaanisesti erotettu pienjännite DC-DC muuntimet

Aloittaja PekkaNF, 16.02.14 - klo:19:13

« edellinen - seuraava »

0 Jäsenet ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

PekkaNF

Terve

Mulla on asenne/hakusana/arvo -ongelma ;D

Satunnaisesti olisi labrauksessa ja pikkuisessa "proggiksessa" tarvetta galvaanisesti erotettulle 24/12/5 v galvaaniselle erottimelle. Nuo jänniteet ovat esimerkkejä, mutta tota kokoluokkaa ja teholuokka 1/2/3 W. Satunnaisesti ehkä isompaa tehoa.

Pöydällä ne on helppo labrata verkkovirtavehkeillä, mutta jos pitäis autosähköjen kanssa tulla toimeen, niin johonkin väliin galvaaninen erotus olisi kova sana.

Mouserista katselin 12/5v tai 12/12v nimellisarvon 3W DC-DC muuntimia ja niitä oli hirvee nippu, mutta varastonimikkeillä vaan muutama.

Esim. tollainen näyttää pätevältä:
http://eu.mouser.com/ProductDetail/Murata-Power-Solutions/NDY1205C/?qs=sGAEpiMZZMvGsmoEFRKS8KL%252b4IeMiqIO1lrf0XP5uv4%3d

1. Mitä pitää speksistä katsoo, että kestää autosähköt? Opiskeluaikana ope sanoi, että 400-600V piikit ja muu kiusa on arkipäivää autossa.

2. Onko nuo kiinavehkeet ollenkaan hintansa-arvoisia? Onko mikään niistä yhtään parempi, vai onko kaikki tehty halvimmista komponenetista ja kopioitu alkuperäinen huonosti ja speksit ovat toiveajattelua?

Hmm.
http://www.ebay.com/bhp/dc-dc-converter-isolated

Jos mitään uskottavaa speksiä löytyy, niin sitten ainakin hintaeru menetetään:
http://www.current-logic.com/shop/index.php?main_page=product_info&cPath=10_20&products_id=164

Miten muuten käytännöss homma toimii Mouserilla? Kerätään iso nippu ja tilataan kerralla?

PekkaNF

Kremmen

Lainaus käyttäjältä: PekkaNF - 16.02.14 - klo:19:13
[...]
Mouserista katselin 12/5v tai 12/12v nimellisarvon 3W DC-DC muuntimia ja niitä oli hirvee nippu, mutta varastonimikkeillä vaan muutama.

Esim. tollainen näyttää pätevältä:
http://eu.mouser.com/ProductDetail/Murata-Power-Solutions/NDY1205C/?qs=sGAEpiMZZMvGsmoEFRKS8KL%252b4IeMiqIO1lrf0XP5uv4%3d
Murata on laatuvalmistaja jonka spekseihin voi luottaa.
Lainaa

1. Mitä pitää speksistä katsoo, että kestää autosähköt? Opiskeluaikana ope sanoi, että 400-600V piikit ja muu kiusa on arkipäivää autossa.
Jos ei noita ole (kuten ei ole) alunperin tarkoitetu automotive-ympäristöön niin ei niille ole edes välttämättä tehty testejä joiden perusteella voisi speksejä kirjata.
Lainaa

2. Onko nuo kiinavehkeet ollenkaan hintansa-arvoisia? Onko mikään niistä yhtään parempi, vai onko kaikki tehty halvimmista komponenetista ja kopioitu alkuperäinen huonosti ja speksit ovat toiveajattelua?

Hmm.
http://www.ebay.com/bhp/dc-dc-converter-isolated
On. Sis juuri hintansa arvoisia...
Ei. On. Joo ja joo. eBayn kiinanpaska on juuri sitä itteään. Niitä on ihan turha laittaa paikkaan jossa vehkeiden pitää kestää se mitä spekseissä luvataan. Kiinalaiseen kauppamoraaliin kuuluu että se joka ei kuseta kun pystyy, on tyhmä.
Toisalta tuo linkkaamasi Lightobjectin DC/DC kikkare on jenkkitoimittaja. Tiedä sitten tehdäänkö ne oikeasti siellä vai jossain Shanghain esikaupungissa. Muutaman eurnhan siinä vaan häviää jos ottaa yhden tai pari ja antaa niille vähän kyytiä testipenkissä.
Lainaa

Miten muuten käytännöss homma toimii Mouserilla? Kerätään iso nippu ja tilataan kerralla?
Silleen minä aina teen. Oliko se raja nyt jotain 60-80 euroa minkä jälkeen tulee ilman toimituskuluja ja sen verran tulee aina haalittua kertaostokseen.

Tuollaisesta "tavallisesta" DC/DC-konvertterista saa kyllä autokelpoisen kun suojaa sitä vähän. Ensinnä kunnollinen maadoitus ajoneuvon runkoon matalaimpedanssisella kytkennällä. Sitten syötön eteen voisi laittaa pienen kuristinkelan ja vaikka ferriitin napsimaan nopeita piikkihäiriöitä pois ja siten joko napakan ESD-suojadiodin tai MOV:in leikkaamaan isommat häröt hiiteen. Samaa kannattaa miettiä siellä toisella puolella mistä kapine kytkeytyy auton elektroniikkaan (jos kytkeytyy). Ferriittejä ainakin signaalilinjoihin ja muuta suojausta tarpeen mukaan.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

PekkaNF

Lainaus käyttäjältä: Kremmen - 16.02.14 - klo:20:24
Murata on laatuvalmistaja jonka spekseihin voi luottaa.Jos ei noita ole (kuten ei ole) alunperin tarkoitetu automotive-ympäristöön niin ei niille ole edes välttämättä tehty testejä joiden perusteella voisi speksejä kirjata.....

Tuollaisesta "tavallisesta" DC/DC-konvertterista saa kyllä autokelpoisen kun suojaa sitä vähän. Ensinnä kunnollinen maadoitus ajoneuvon runkoon matalaimpedanssisella kytkennällä. Sitten syötön eteen voisi laittaa pienen kuristinkelan ja vaikka ferriitin napsimaan nopeita piikkihäiriöitä pois ja siten joko napakan ESD-suojadiodin tai MOV:in leikkaamaan isommat häröt hiiteen. Samaa kannattaa miettiä siellä toisella puolella mistä kapine kytkeytyy auton elektroniikkaan (jos kytkeytyy). Ferriittejä ainakin signaalilinjoihin ja muuta suojausta tarpeen mukaan.

Pidätkö vähän kädestä?

1) Mitä mouserin kamaa kannataa heittää tohon Muratan eteen? Erityisesti tuo ferriittihelmi/kuristin on se paikka, jossa taisin nukkua tunnilla.

2) Ajattelin viljellä seuraavia I/O:ta arduinnoon liitettynä:

A) 3 kpl 1-wire komponenetteja (lämpötilanmittaus DS18B20) jonoon kytkettynä.
Tollaisia olis kotona (DS9503P ESD Protection Diode with Resistors)

B) Jännittenjako (akkujännite=käyttöjännite) Ajattelin (ovelana) että jos mittaan jänitteeen arduinolle tulevasta käyttöjännitejohdoista, niin saan akun jännitteen riittävällä tarkkuudella. Pitää valita sen verran pienet vastukset, että kulkee riittävästi virtaa lävitse. Siinä olikin se helppo homma. Sitten kun alkaa suojaamaan 0-5 v swingiä diodeilla 0-5v käyttöjännitteeseen, niin saadaa outoutta kumpaakin päähän. Tai hetkinen? Jos 0-20v tulojännite nimellisesti 12 VDC systeemissä on 0-5 v nimellistä analogiatulossa, niin 12-16v mielenkiintoinen alue onkin aika siisti?

C) Konttorista konehoneeseen lähtee kaksi lähtöö, ajattelin seuraavaa:
uP:n DO:sta jollekkin darlington optolle, jonka toisio konttorin puolella likaiseen 12VDC:n/12V releelle + diodi rinnalle, niin ei ainakaan lykätä EMFää puhtaalle puolelle.

Virranmittausta en halua tähän sotkee, koska se pitäs olla hirveen differentiaalinen tai galvaanisesti erotettu ja eiköhän tässä ole jo riittävästi haastetta yhteen savuun.

PekkaNF

Kremmen

Lainaus käyttäjältä: PekkaNF - 16.02.14 - klo:22:32
Pidätkö vähän kädestä?

1) Mitä mouserin kamaa kannataa heittää tohon Muratan eteen? Erityisesti tuo ferriittihelmi/kuristin on se paikka, jossa taisin nukkua tunnilla.
Katsopa liitteen kuvasta. Sinä olisi yksi ehdotus.
Lainaa
2) Ajattelin viljellä seuraavia I/O:ta arduinnoon liitettynä:
Arduino autoon? No, ehkä sekin onnistuu, mutta pidä se kabiinin puolella; ei se kestä konehuoneessa tai takakontissa viikkoakaan.
Lainaa
A) 3 kpl 1-wire komponenetteja (lämpötilanmittaus DS18B20) jonoon kytkettynä.
Tollaisia olis kotona (DS9503P ESD Protection Diode with Resistors)
Noita voit käyttää datalinjan suojana. Hyvin maadoitetuna sitten.
Lainaa
B) Jännittenjako (akkujännite=käyttöjännite) Ajattelin (ovelana) että jos mittaan jänitteeen arduinolle tulevasta käyttöjännitejohdoista, niin saan akun jännitteen riittävällä tarkkuudella. Pitää valita sen verran pienet vastukset, että kulkee riittävästi virtaa lävitse. Siinä olikin se helppo homma. Sitten kun alkaa suojaamaan 0-5 v swingiä diodeilla 0-5v käyttöjännitteeseen, niin saadaa outoutta kumpaakin päähän. Tai hetkinen? Jos 0-20v tulojännite nimellisesti 12 VDC systeemissä on 0-5 v nimellistä analogiatulossa, niin 12-16v mielenkiintoinen alue onkin aika siisti?
En ole varma sainko nyt ihan tarkkaan ajatuksesta kiinni kun tossa oli muutama juttu vähän päällekkäin.
Mutta siis jos haluat mitata Arduinolle tulevan akkujännitteen niin pudota se vastusjaolla tarpeeksi pieneksi. Arskan voi alustaa käyttämään A/D-muuntimen referenssinä sisäistä bandgap-jännitetä joka on aika tarkka ja lämpötilastabiili. Se on 1,1 V tavallisella Unolla (Mega328P prosessori). Pudota akkujännite vastusjaolla niin, että saat sen menemään tuohon alueeseen.
Lainaa
C) Konttorista konehoneeseen lähtee kaksi lähtöö, ajattelin seuraavaa:
uP:n DO:sta jollekkin darlington optolle, jonka toisio konttorin puolella likaiseen 12VDC:n/12V releelle + diodi rinnalle, niin ei ainakaan lykätä EMFää puhtaalle puolelle.
Noinhan sitä tavataan tehdä.
Lainaa
Virranmittausta en halua tähän sotkee, koska se pitäs olla hirveen differentiaalinen tai galvaanisesti erotettu ja eiköhän tässä ole jo riittävästi haastetta yhteen savuun.

PekkaNF
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

porepe

Tarloitetaankohan tuolla huimalla piikkijännitteellä releiden etc induktio piikkejä vai mitä...Nyky autoissa kai on suojaulseen panostettu muutenkin paremmin kun tietokoneita alkaa olla joka luukun alla...

Tosin raskaankaluston vehkeissä on tarkat ohjeet mistä saa jännitteet ottaa ja mihin maadoitetaan ettei sekoteta robottilaatikoiden etc toimintaa...

Hyvä esimerkki on myös laittaa umpikiinalainen ballasti tämän päivän autoon ja huomata mitä ihmeellismpää sekoilua esim pyyhkijöiden toiminnassa kun valot on päällä. Parhaimmassa tapauksessa se halpa kiinankura tuo kylliäisenä tonnien laskun....
Petri Junnila
Mynämäki

Kremmen

Lainaus käyttäjältä: porepe - 17.02.14 - klo:08:49
Tarloitetaankohan tuolla huimalla piikkijännitteellä releiden etc induktio piikkejä vai mitä...Nyky autoissa kai on suojaulseen panostettu muutenkin paremmin kun tietokoneita alkaa olla joka luukun alla...

Tosin raskaankaluston vehkeissä on tarkat ohjeet mistä saa jännitteet ottaa ja mihin maadoitetaan ettei sekoteta robottilaatikoiden etc toimintaa...

Hyvä esimerkki on myös laittaa umpikiinalainen ballasti tämän päivän autoon ja huomata mitä ihmeellismpää sekoilua esim pyyhkijöiden toiminnassa kun valot on päällä. Parhaimmassa tapauksessa se halpa kiinankura tuo kylliäisenä tonnien laskun....
Ei varmaan tarkoiteta mitään nimenomaista, mutta induktiivisista komponenteista piikit syntyy. Auto on haastava ympäristö monestakin syystä. Rauta ruostuu ja maadoitukset lahoaa. Kun runkoa käytetään paluujohtimena on välillä arvoituksellista mitä reittejä virrat kiertelevät. Laturit ja niiden jännitteensäätimet toimivat omalla tavallaan - joskus hyvin mielenkiintoisesti. Kytketään isoja, välillä kymmenien ellei satojen ampeerien virtoja ja pienetkin reitillä olevat induktanssit (joskus pelkät johdot!) potkivat mikä enempi mikä vähempi. Kaikkaan melko kaoottinen ympäristö. Selittänee osaltaan miksi jotkut valmistajat ovat tarkkoja mihin ja miten saa elektroniikkaa kytkeä.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

CNCpossu


Lainaus käyttäjältä: PekkaNF - 16.02.14 - klo:22:32
Virranmittausta en halua tähän sotkee, koska se pitäs olla hirveen differentiaalinen tai galvaanisesti erotettu ja eiköhän tässä ole jo riittävästi haastetta yhteen savuun.

Tuo virtahan on helpoin, vaikka LEM induktiivisella anturilla. Noita jopa saakin. Niinkuin pieni pihtimittari, 5V sisään, 0-5V ulos tms..
http://www.lem.com/

Partcolla on ihan kiva varasto perus DC-DC muuntimia:
http://www.partco.biz/verkkokauppa/index.php?cPath=2062_1111_1460

porepe

Mielestäni Mersun raskaankaluston ohje oli aikoinaan hyvä ja voi sellaisenaan soveltaa muihinkin....
Lisälaitteiden runkoon maadoittaminen ehdottomasti kielletty..

eli vedetään akulta takapäähän kunnon kaapeli joka on erisyetty rungosta ja tähän sitten kytketään kaikki härpättimet... Eli maadoituksen kanssa pelataan samoin kuin positiivisen jännitteen puolella...

Ei tuokaan tietysti kaikelta pelasta mutta helpottaa elämää pitkällä tähtäimellä...
Petri Junnila
Mynämäki

PekkaNF

Lainaus käyttäjältä: Kremmen - 17.02.14 - klo:00:26
Katsopa liitteen kuvasta. Sinä olisi yksi ehdotus.Arduino autoon? No, ehkä sekin onnistuu, mutta pidä se kabiinin puolella; ei se kestä konehuoneessa tai takakontissa viikkoakaan.

Kiitos kovasti. Olin tilaamassa kamaa Partcolta, joten noi kamat ovat jo työpöydällä. Ainoa vaikeus oli tuo TVS
625-SMAJ16CA-E3/5A TVS Diodes - Transient Voltage Suppressors 400W 16V 5% Bi
http://eu.mouser.com/ProductDetail/Vishay/SMAJ16CA-E3-5A/?qs=%2fha2pyFadugjqvGvrB%252bFeqVOCWBNlIuA4R%252b6kEiGhDz9ERxz%252bvJNXA%3d%3d

Sellaista ei ollut Partcolla, otin ensiavuksi tälläisen:
http://www.partco.biz/verkkokauppa/product_info.php?cPath=2075_11_1015_1828&products_id=3113&osCsid=94nfru4vuu83ktprs5hbuj6c42

Voiko tota modata siten, että laittaa ton eteen "jotain" vaikkapa toisen 100mH, mutta useemman amppeerin rautasydänkuristimen, jonka jälkeen ottaa "likaisen" 12VDC:n releille ja optoille lähtön? Sitten vasta sun kytkennän komponentit. Eteen toki sopiva sulake.

Lainaus käyttäjältä: Kremmen - 17.02.14 - klo:00:26
Mutta siis jos haluat mitata Arduinolle tulevan akkujännitteen niin pudota se vastusjaolla tarpeeksi pieneksi. Arskan voi alustaa käyttämään A/D-muuntimen referenssinä sisäistä bandgap-jännitetä joka on aika tarkka ja lämpötilastabiili. Se on 1,1 V tavallisella Unolla (Mega328P prosessori). Pudota akkujännite vastusjaolla niin, että saat sen menemään tuohon alueeseen.Noinhan sitä tavataan tehdä.

Jep, tarkoitus oli vetää konehuoneesta kabiiniin asti kahdella johdolla, muualta ei oteta autosähköjä, eikä muualle maadoiteta.

Eilen labrasin optoerotettua lähtöä ja kaikki näyttää toimivan kuten aiemmin 80-luvulla, tein jopa samat virheet, komponentit ovat hieman erilaisia. Miten muuten nykyään ohjataan optolla relettä, bipolaarien tilalla fettejä? Tämän kytkennän trankku/opto sovitus on vähän marginaalinen, mutta noi löyty miljoonalaatikosta.

Ohjattava rele on Finder 40.52.9.012, yhdessä speksisä oli "Coil current" 40 mA
Coil resistance   220Ohm
P(N) coil   300mW
http://www.rutronik.com/webgate/index.php?L=pt&m=stock&artnr=REL6823
Toi rele valittu, koska väitetään euroopassa tehdyksi ja kärkien pitäis kestää rinnakkainkytkettynä lohkolämppäri....just tuli mieleen, että eipä taida muuten riittää ton releen ominaisuudet, koska se ei ole hermeettisesti suljettu. Prkl. No saa sillä aikankin systeemin labrattua reikälevyllä.


Kela vetää (trankun yli jää 3,25 v), mutta sekä GPIO (lähelle 40 mA) & Opto ovat aika tapissaan. Eli virransiirtosuhde ei riitä tolle trankulle/releelle. Mikä on oikea tapa tehdä toi? Suuremman virransiirtosuhteen opto (darlington) vai joku muu trankku?

Löytys myös darlington opto  4N32, mutta se ei taida ihan riittää sellaisenaan kelan ohjaukseen.

Yritään liittää tähän töherryksen.

PekkaNF

viilari

Fetti trankun tilalle.

PekkaNF

Kiitos....tavattoman rankka releen ohjaamisen  N-KANAVA FET 50V 14A 40W 90mohm TO220 (=STP16NF06) ...voishan tota soveltaa jos vaan tietää miten fetti pitää mitoittaa.

Mä en ole muistaakseni ikinä mitoittanut fettiä edes kytkinkäyttöön....mikä tollaisessa määrää mitoituksen, jos virta/teho on ainakin riittävä? Vgs?

Melkoinen osa noista näyttää olevan nykyisin pintaliitoskamaa. Katsokaa nyt tätäkin:
http://www.partco.biz/verkkokauppa/datasheet/bsr802n.pdf

PekkaNF

Kremmen

#11
Lainaus käyttäjältä: PekkaNF - 20.02.14 - klo:14:18
Kiitos....tavattoman rankka releen ohjaamisen  N-KANAVA FET 50V 14A 40W 90mohm TO220 (=STP16NF06) ...voishan tota soveltaa jos vaan tietää miten fetti pitää mitoittaa.

Mä en ole muistaakseni ikinä mitoittanut fettiä edes kytkinkäyttöön....mikä tollaisessa määrää mitoituksen, jos virta/teho on ainakin riittävä? Vgs?

Melkoinen osa noista näyttää olevan nykyisin pintaliitoskamaa. Katsokaa nyt tätäkin:
http://www.partco.biz/verkkokauppa/datasheet/bsr802n.pdf

PekkaNF
Viilarin prikaavio on OK. Joskin alasvetovastus voi olla paljon isompikin jos on tarvetta pihdata viirrankulutuksessa. Helpottaa myös jos opton virransiirtosuhde on huono. Jossain vaiheessa toki täytyy tsekata ettei ylitetä fetin sallittua maksimihilajännitetä Vgs. Mutta se on yleensä ainakin parikymmentä volttia.

Fetin mitoituksessa tulevat perusjutut:
Maksimi nielun (drain) ja lähteen (source) välinen jännite ei saa ylittyä. Datalehdillä tämä on Vdsmax
Nieluvirta samoin (Id).
Kytkinkäytössä merkittävä on johtokanavan resistanssi saturaatiotilassa, eli kun fetti on maksimaalisen johtava. Datalehdellä resistanssi yleensä tunnuksella Rdson. Fetin tehohäviö johtavuustilassa on Rdson * Id^2. Eli resistassin ja virran neliön tulo.
Kytkinkäytössä pitää kiinnittää huomiota pienimpään hilajännitteseen jolla fetti a) alkaa johtaa ja b) saavuttaa saturaatiotilan. Edellinen tunnetaan merkinnällä Vgs(th) mutta tärkeämmällä jälkimmäisellä ei ole yhtä määriteltyä arvoa. Jos haluaa olla varma niin se pitää katsoa datalehden kuvaajista ja päätellä.

Otetaan esimerkiksi suosittu pikkufetti 2N7002F joka on kuin Toyota - kelpaa melkein kaikkeen ja toimii melkein aina.
Komponenttia valmistaa monikin paja; tässä malliksi NXP:n datalehti joista itse tykkään kun ne on selkeästi ladottuja http://www.nxp.com/documents/data_sheet/2N7002F.pdf. Siitä löytyy kaikki yllämainitut suureet, ja sivulta 6 kuvissa 5 ja 6 kuvaajat joista voidaan arvioida kyllästystilan saavuttamista.
Kuvan 6 käyrät kuvaavat kanavaresistanssia nieluvirran funktiona vaihtelevilla hilajännitteen arvoilla. Katsotaan vaikka ylintä käyrää joka vastaa hilajännitteen arvoa 4V. Nähdään, että kanavan resistanssi 100 mA nieluvirralla on noin 1,5 ohmia. Puolen ampeerin virralla resistanssi onkin kasvanut jo noin 5 ohmiin, joten fetti ei missään nimessä ole kyllästystilassa. Jos verrataan saman kuvan alimpaan käyrään Vgs=10V, nähdään, että kanavan resistanssi on ensinnäkin alhaisempi n. 0,75 ohm heti alussa ja nieluvirran kasvaessa resistanssi ei juuri muutu. Nyt fetti on kyllästyneenä eli ei voi johtaa enää enempää vaikka hilajännitettä nostettaisi.

Lineaarikäytössä pitää lisäksi huolehtia siitä, että pysytään turvallisen toiminta-alueen sisällä (SOA - Safe Operating Area). Siitäkin on datalehdellä kuvaaja (kuva 3 sivulla 3). SOA kuvaa fetin puolijohteessa tapahtuvaa tehohäviötä ( P = U * I ) joten nieluvirran ja nielu-lähdejännitteen tulo pitää olla alle kriittisen rajan. Kuvaajan eri viivat kuvastavat sitä, että pulssikäytössä voidaan hyödyntää piirin massan lämpökapasiteettia, mutta se on tarkkaa puuhaa jos sitä meinaa hyödyntää.

Sitten kun siirrytään releen ohjauksesta pwm-juttuihin niin fetin hilapiiri muuttuu tärkeäksi. MOSFETin hilahan on eristetty johtokanavasta, joten tasavirtaa sen läpi ei kulje. Se on kuitenkin itse asiassa pieni levykondensaattori, joten varausvirtoja siinä kulkee. Eli aina kun fetti ohjataan päälle, on hilaan työnnetävä sähkövaraus ja kun se ohjataan pois päältä, on varaus purettava. Tätä kun tehdään riittävällä taajuudella niin huomataan, että hilavirtaa kyllä itse asiassa kulkeekin. Taajuuksien kasvaessa virrat voivat olla merkittäviä.
Datalehdellä on useita hilaa luonnehtivia muuttujia. Tärkein yksittäinen on hilan kokonaisvaraus Qg(tot) joka yleensä ilmoitetaan nanocoulombeina (nC). 2N7002F:n Qg(tot) on esim. 0,69 nC. Jos tätä fettiä ohjattaisi 1 MHz pwm-signaalilla, olisi tuo varaus siirrettävä hilalle ja siltä pois miljoona kertaa sekunnissa. Efektiivinen hilavirta olisi siis 10^6 * 2 * 0,69 * 10^-9 eli 1,4 mA. Jollain järeällä usean sadan ampeerin fetillä hilavaraus voi helposti olla 500 nC jolloin hilavirta olisikin jo kokonainen ampeeri!
Sitten on lisää huomioitavia asioita kuten hilan ja nielun välinen varaus eli ns. Miller-kapasitanssi Qgd joka iskee kimppuun määrätyissä kytkennöissä ja yllättää varomattoman. Mutta niistä lisää jos tarvitaan.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

PekkaNF

Kiitos. Ne on erimiehet jotka suunnitelee hakkureita ja RFää :)

Mutta tyvestä puuhun, eli jos kiinnostaa vaan matalataajuuksinen kytkinkäyttö ja tavoitteena on se, että fetti on saturoitu.

Eli jos haluaa tojotan, niin parasta ostaa koekytkentöjä odotamaan 10 kpl 2N7000 (TO92) ja 2N7002 SMD.

Jäin arpomaan tota releen ohjausta...bipolaareilla tuntuu olevan harrastajilla nyrkkisääntönä, että korkeintaan puolet speksatusta kollektorivirrasta ja tehohäviöstä. Fetit kesti muistaakseni älyttömästi pulssia kun kytkettiin päälle? Eli jos käytän 12 VDC kelan relettä, jolle kelaresistanssiksi on spekssattu 288R, kelavirraksi 42 mA (mitattu arvo tätä luokkaa) ja nimellisteho 500mW, niin tuo vaikuttais äkkisistään sopivalta, mutta vähän mietityttää miten paljon releen kela repii virtaa kun laitetaan päälle.

Jos tulkitsin oikein, niin sinun opastuksen perusteella ko. fetti pysyis muuten toiminta-alueella, jos vaan hilajännite saadaan lähelle 10v? Eli pitäiskö kokonaan jättä pois vastus joka on opton emitterin ja käyttöjännitten välillä sekä fetin hilan ja maan välillä oleva vastus laittaa sen verran suureksi, että opton virta riittää ohjaamaan hilan ylös?

Minä en ihan sisäistänyt sun edellisessä viestissä olevaa lausetta "Helpottaa myös jos opton virransiirtosuhde on huono. " Mulla nyt ei mene jotain jakeluun

Olisiko helpompaa käyttää jotain "logic level" fettiä? Toi tuli ensiksi vastaan: SI2306BDS-T1-E3
Eikös nämä poikkee normifetistä lähinnä siten, että jotenkin niiden hila tottelee normi TTL-signaalia nöyremmin?

Toimisko tämä viilarin piiri 4N25 optolla ja IRFD014 (60V 1,7A 1,3W 200mohm DIP)? Ainakin datalättyä tuijjottamalla en löytänyt ongelmaa ja tämä olis vielä läpijuotettavaa malliakin.

Noita fettejä on ihan käsittämäätömän paljon erilaisia enkä edes tiedä millä asenteella tai perusoletuksesta pitäis lähtee liikkeelle. Toikin näyttää kivalta yleisfetiltä jos tarvii vähän enemmän virtaa, muttei tahdo mennä vielä TO220 koteloon:
IRFU024 sen mainostuuba kuuluttaa tälläistä:
HEXFET® Power MOSFET
    Dynamic dv/dt Rating
    Straight Lead
    Available in Tape & Reel
    Fast Switching
    Ease of Paralleling
    Simple Drive Requirements

OK. siis hakkurifetti? Mutta noi kaksi viimeistä lausetta onko se niinkun aikuisten totta vai niinkun asunnonväittäjän totta?

Muuten, tuon kytkiksen mä luulen ymmärtäväni. Onko siinä jotain vikaa, jos laittaa X1-liittimeen em. releen kelan ja diodin? Fetti on iso (TO220).
http://yourduino.com/p/PowerFET-4Channel-800.png

Jos prossun ja fetin väliin tarvitaan puolitoista metriä johtoo, niin laittaisin opton prossun lähelle ja toisin sille pidemmät johdot konehuoneesta, jossa fetti, sen jänittesyöttä ja loput kamat ovat. Menikö pieleen?

Kärsivällisyyttä, mä en edes tiedä mitä mä en tiedä ja vaimo ihmettelee pikkuisia paketteja joita tulee postilaatikoon joka viikko.

PekkaNF


Kremmen

OK, vastauksia.

Lainaus käyttäjältä: PekkaNF - 21.02.14 - klo:01:09
[...]
Eli jos haluaa tojotan, niin parasta ostaa koekytkentöjä odotamaan 10 kpl 2N7000 (TO92) ja 2N7002 SMD.
Suosittuja pikkufettejä (ainakin minä suosin niitä :) :
N-kanavafetti 2N7002F ja vastaavat on hyviä yleisfettejä ihan signaalien pyörittämiseen ja pienimuotoiseen tehonkytkentään, esim juurikin pikku releille.
Suunnilleen vastaava P- kanavafetti olisi IRLML5103, 30 Vdsmax, 760 mA Idmax.

Vähän isompi hyvä ja halpa yleiskäyttöinen N-fetti on IRFU110 pienessä TO-251-paketissa. kestää 100V / 4,3A.
Mutta noita on niin mahdottomasti, että ei kannata kovin montaa erilaista ottaa hyllyyn homehtumaan.

Lainaa
Jäin arpomaan tota releen ohjausta...bipolaareilla tuntuu olevan harrastajilla nyrkkisääntönä, että korkeintaan puolet speksatusta kollektorivirrasta ja tehohäviöstä. Fetit kesti muistaakseni älyttömästi pulssia kun kytkettiin päälle? Eli jos käytän 12 VDC kelan relettä, jolle kelaresistanssiksi on spekssattu 288R, kelavirraksi 42 mA (mitattu arvo tätä luokkaa) ja nimellisteho 500mW, niin tuo vaikuttais äkkisistään sopivalta, mutta vähän mietityttää miten paljon releen kela repii virtaa kun laitetaan päälle.
Tehohäviö on kanssa monipolvinen juttu. Häviötehohan syntyy puolijohdesirussa tai sen PN-liitoksissa paketin uumenessa. Tehon aiheuttama lämpötilan nousu taas riippuu siitä, kuinka tehokkaasti lämpö siirtyy pois sirusta jonnekin muualle. Tässä astuu kuvaan joukko termisiä resistansseja jotka määräävät lopputuloksen. Kyseisiä resistansseja voi ajatella ihan analogisesti sähköresistanssien kanssa niin, että lämpötila vastaa jännitettä, lämpövirta vastaa sähkövirtaa ja lämmönvastus vastaa sähkönvastusta. Yleensä komponentilla on kaksi tai kolme lämpöresistanssia:
- Rth(j-c) - (junction-to-case) lämpövastus puolijohdeliitoksesta kuoreen, tai joskus Rth(j-s) (junction-to-solder-point) eli komponentin jalan juotokseen, erityisesti SOT23-paketilla.
- Rth(c-s) - (case to heatsink) lämpövastus kuoresta jäähdytyselementtiin (jos sitä käytetään).
- Rth(c-a) - (case to ambient) lämpövastus kuoresta ympäröivään ilmaan jos jäähdytyselementtiä ei käytetä.
Jos käytetään jäähdytyselementtiä, pitää vielä tietää
- Rth(s-a) - (heat sink to ambient) lämpövastus jäähdytyselementistä ympäröivään ilmaan.

Kun noita termisiä resistansseja tiedetään, voidaan laskea/arvioida komponentin liitoksen lämpötiloja ihan uudellenkäyttämällä Ohmin lakia termiseen laskentaan.

U = R * I  <...> T = Rth * P  eli lämpötila (C) on terminen vastus (C/W) * lämpövirta (W). Lämpövirta sattuu samalla tässä olemaan komponentissa syntyvä hukkateho.

Kun haetaan maksimitehoa jonka komponentti voi kestää, se lasketaan edellisestä yhdistämällä kaikki lämpövastukset yhteen matkalla liitoksesta ympäröivään avaruuteen, samalla huomioiden missä lämpötilassa ympäristö itse asiassa on. Näin:

Pmax = ( Tmax - Tamb )  /  (  Rth(j-c) + Rth(c-s) + Rth(s-a) ), missä

Pmax on komponentille sallittu maksimi häviöteho tässä tilanteessa,
Tmax on komponentin maksimilämpötila datalehdeltä,
Tamb on ympäristön todellinen lämpötila käyttötilanteessa,
Rth... kuten yllä.

Esimerkki: To-220 -paketoitu N-FET pienessä jäähyelementissä ja kotelossa, jonka lämpötila saattaa nousta 60C pahimmillaan.
TO-220-paketille:
Rth(j-c) 1,15 C/W
Rth(c-s) 0,5 C/W kun sileät pinnat ja piitahna välissä,
Rth(s-a) riippuu käytetystä jäähyelementistä. Otetaan esimerkiksi vaikka Aavid Thermalloyn malli 577202B00000G joka on pieni sormimallinen elementti piirilevykäyttöön. Silloin vapaassa ilmassa (ei puhallinta)
Rth(s-a) 24,4 C/W

Tehofetille tyypillinen abs max liitoslämpötila voi olla esim 175 C joten käytetään sitä.

Nyt saadaan suoraan max teho Pmax = (175 - 60) / ( 1,15 + 0,5 + 24,4 ) = 4,41 W. Ja siis tällä häviöteholla liitos häilyy sulamisen rajoilla n. 175 asteen lämmössä. Jos otetaan marginaalia puolet ja mitoitetaan vain 2,2 W niin liitoksen lämpötilaksi jää

Tj =  ( P * (  Rth(j-c) + Rth(c-s) + Rth(s-a) ) ) + Tamb, eli 2,2 * ( 1,15 + 0,5 + 24,4 ) + 60 = 117 C

Tällä siis pyrin osoittamaan, että maksimitehoa on vaarallista poimia noin vain datalehdeltä, se kun riippuu olennaisesti siitä kuinka komponenttia jäähdytetään.

Lainaa

Jos tulkitsin oikein, niin sinun opastuksen perusteella ko. fetti pysyis muuten toiminta-alueella, jos vaan hilajännite saadaan lähelle 10v? Eli pitäiskö kokonaan jättä pois vastus joka on opton emitterin ja käyttöjännitten välillä sekä fetin hilan ja maan välillä oleva vastus laittaa sen verran suureksi, että opton virta riittää ohjaamaan hilan ylös?
Datalehden käyriä tutkimalla pystyy aina päättelemään milloin fettiä ohjataan tarpeeksi. Eli silloin kun hilajännite on riittävä ohjaamaan fettiä auki niin paljon, että kuorman aiheuttamalla nieluvirralla kanavan resistanssi on tapeeksi pieni jottei fetti kärähdä omiin lämpöhäviöihinsä. Ei ole välttämätöntä ajaa fettiä jäykkään saturaatioon asti jos se ei ole välttämätöntä ja aiheuttaa hankaluuksia piirin mitoituksesa.
Nyt tapetilla olevassa piirissä oli rele jonka kelan läpi kulkee 40 mA 24 V jännitteellä. Tuo 40 mA tulee siis karkeasti olemaan ohjaavan fetin nieluvirta Id. Jos katsotaan taas sitä NXP:n 2n7002F datalehteä, niin siellä kuvassa 6 nähdään, että matalimmalla 4 V hilajännitteellä kanavan resistanssi 100 mA virralla on 1,5 ohmia. 40 mA virralla se ei ainakaan ole isompi. Fetin häviöteho on siis P = R*I^2 eli 1,5 * 0,04^2 = 2,4 mW. Datalehti antaa arvon Rth(j-a) 350 K/W josta lämmönnousu 24 mW teholla olisi 0,84 K (eli siis yhtä hyvin C). Ei siis syytä huoleen tässä tapauksessa.

Siis fetille riittää nyt jos sen hilajännite ohjautuu nollan ja edes 4 voltin välille. Vähempikin varmaan riittäisi mutta kun datalehti ei kerro siitä niin parasta mitoittaa ainakin tuohon. Jos opton yläpää on kytketty 24 V jännitteeseen niin silloin jännitejaoksi riittäisi 4/24 V ja fetti aukeaa tarpeeksi. Se voi toki olla enemmänkin ja 2N7002F kestää hilajännitettä +-30V lähdettä vastaan mitattuna. Että periaatteessa tuolle voi kytkeä vaikka täydet 24 V eikä se pane pahakseen. Jatkuvuustilassahan hila ei ota virtaa joten vastusarvot voi mitoittaa siten, että piirissä muuten kulkevat virrat on inhimillisiä.

Lainaa

Minä en ihan sisäistänyt sun edellisessä viestissä olevaa lausetta "Helpottaa myös jos opton virransiirtosuhde on huono. " Mulla nyt ei mene jotain jakeluun
Optoille määritellään aina käsite virransiirtosuhde (CTR, Current Transfer Ratio). Se tarkoittaa sitä, kuinka hyvin ledissä kulkeva virta kytkeytyy fototrankussa (tai -diodissa) syntyvään virtaan. Fototransistorihan toimii kuten tavallinen paitsi että siinä kantavirta syntyy ledin fotonivuosta valosähköisen ilmiön kautta. Nyt voidaan siis laskea, että fototrankun läpi kulkeva maksimivirta on suoraan ledin virta kertaa virransiirtosuhde. Jos vaikkapa CTR-arvo olisi 10% ja lediä ajettaisi 1 mA virralla, niin trankun läpi saa menemään korkeintaan 100 uA. Jos trankun kuorma edellyttää isompaa virtaa niin fototransistori putoaa ulos kyllästystilasta ja jännitehäviö sen yli kasvaa kunnes virta on pienentynyt tuohon mahdolliseen maksimiin.
Eli mitä isommat resistanssit opton ympärillä on, sitä pienempiä virtoja piirissä kulkee ja sitä pienempi ledivirta riittää pitämään fototransistorin kyllstystilassa. Rajansa toki tälläkin koska häiriönsieto alenee sitä mukaa kuin piirin impedanssitaso nousee.
Lainaa

Olisiko helpompaa käyttää jotain "logic level" fettiä? Toi tuli ensiksi vastaan: SI2306BDS-T1-E3
Eikös nämä poikkee normifetistä lähinnä siten, että jotenkin niiden hila tottelee normi TTL-signaalia nöyremmin?
Joo logic leveliksi kutsutaan fettejä joiden Vgs(th) on alle yleisesti käytettyjen logiikkajännitteiden. Jos fetti kytketään suoraan vaikka 3,3 V prosessoriin niin silloin tälläisiä on käytettävä. Muuten ei ole niin väliä jos jännitteet riittää.
Lainaa

Toimisko tämä viilarin piiri 4N25 optolla ja IRFD014 (60V 1,7A 1,3W 200mohm DIP)? Ainakin datalättyä tuijjottamalla en löytänyt ongelmaa ja tämä olis vielä läpijuotettavaa malliakin.
Toimisi.
Lainaa

Noita fettejä on ihan käsittämäätömän paljon erilaisia enkä edes tiedä millä asenteella tai perusoletuksesta pitäis lähtee liikkeelle. Toikin näyttää kivalta yleisfetiltä jos tarvii vähän enemmän virtaa, muttei tahdo mennä vielä TO220 koteloon:
IRFU024 sen mainostuuba kuuluttaa tälläistä:
HEXFET® Power MOSFET
    Dynamic dv/dt Rating
    Straight Lead
    Available in Tape & Reel
    Fast Switching
    Ease of Paralleling
    Simple Drive Requirements

OK. siis hakkurifetti? Mutta noi kaksi viimeistä lausetta onko se niinkun aikuisten totta vai niinkun asunnonväittäjän totta?
OK fetti, pitkälti samanlainen kuin yllä mainitsemani IRFU110. Ei tossa mitään erikoista ole, nuo adjektiivit on sellaista pehmeää marketroidihöpinää. HEXFET on kai IR:n brändinimi mekaaniselle rakenteelle piipalalla, mutta samoja juttuja tekaee kaikki muutkin.
Kaikkia fettejä voi kytkeä rinnan ja hilaohjauksen vaatimukset tulee paitsi fetistä itsestään niin myös siitä miten ja millaisesa kytkennässä niitä käytetään. Tämmöiset pikkufetit normaalissa (ei hakkuri-) käytössä on helppoja ohjattavia.
Lainaa

Muuten, tuon kytkiksen mä luulen ymmärtäväni. Onko siinä jotain vikaa, jos laittaa X1-liittimeen em. releen kelan ja diodin? Fetti on iso (TO220).
http://yourduino.com/p/PowerFET-4Channel-800.png
Ei tuon linkin mukaan ainakaan ole mitään ongelmaa. 540 on juuri tämmöisen sopiva työhevonen. Ei kummoinen mutta kelpaa hyvin ja on halpa.
Lainaa

Jos prossun ja fetin väliin tarvitaan puolitoista metriä johtoo, niin laittaisin opton prossun lähelle ja toisin sille pidemmät johdot konehuoneesta, jossa fetti, sen jänittesyöttä ja loput kamat ovat. Menikö pieleen?
Meni oikein.
Lainaa

Kärsivällisyyttä, mä en edes tiedä mitä mä en tiedä ja vaimo ihmettelee pikkuisia paketteja joita tulee postilaatikoon joka viikko.

PekkaNF

Eihän tässä ole kärsivällisyys edes koetuksella vielä :)
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

PekkaNF

Kiitos paljon.

Opiskeluaikana noita lämpötilaresistansseja laskettiin urakalla ja yritin pari kertaa soveltaa opittua käytäntöön silloin aikoinaan. Ongelmaksi muodostui se, että "pahin tapaus" ei ollut aina helposti määriteltävissä, harvoin kaikki kuormat tiettiin tai olivat päällä samaan aikaan. No hakkuri nyt mitoitettiin suurimmalle häviölle ja korkeimmalle lämpötilalle, mutta monelle harrastelaitteelle "pahin tapaus" oli sitten teoreettinen, triviaali tai mahdoton. Lisäksi siihen aikaan harrastelijalle suunnatut komponentit (esim. Bebek) olivat välillä hieman vaikeesti speksatuja, esim. jäähdytyslevyistä ei oikein saanut tietoja, joten kuvastosta katsottiin minkä näköinen oli tietty levy ja sitten otettiin "seuraavaksi isomman näköinen" ja vasta kun kamat olivat kasassa lähdettiin piirtäämään piirilevyä. Muuten komponentit eivät vuoren varmasti mahtuneet reikiin.

Opton CTR oli tuttu käsite, muistikuva lähinnä sen puolella, ettei kärvästä diodia, jos muuten ei mene riittävästi virtaa lävitse trankusta. Tuota virtojen balanssointia pitää vähän miettiä, perinteisesti mä olen ollut sitä mieltä, että vehkeitä on vaikeempi saada toimimaan luotettavasti liiaan pienillä virroilla ja jännitteillä - siitätingitään vasta patterikäyttöississä vehkeissä, tai jos tarvitaan kauheeta kytkentänopeutta.

Tuo fettien läpikäynti oli todella hyödyllinen. Pitäne hankkia jokunen. Tänään kävin läpi vanhoja komponentteja ja löyty vaikka mitä, muttei yhtään fettiä.

Kiitos,
Pekka

Powered by EzPortal
SMF spam blocked by CleanTalk