अत्यधिक आगमनात्मक भार उठाने से मच्छर चालक को नष्ट कर देता है

Question

पृष्ठभूमि

मैं इग्निशन कॉइल्स की एक प्रणाली का उपयोग करके कुछ अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज (> 200KV) उत्पन्न करने का प्रयास कर रहा हूं। यह प्रश्न इस प्रणाली के एकल चरण से संबंधित है जिसे हम 40-50KV के आसपास उत्पन्न करने का प्रयास कर रहे हैं।

मूल रूप से फ़ंक्शन जनरेटर का उपयोग सीधे MOSFETs को चलाने के लिए किया जाता था, लेकिन टर्न-ऑफ का समय काफी धीमा था (फ़ंक्शन जनरेटर के साथ RC वक्र)। अगला, एक अच्छा टोटेम-पोल BJT ड्राइवर बनाया गया था जो ठीक काम करता था, लेकिन अभी भी कुछ मुद्दों पर गिरावट के समय (वृद्धि का समय बहुत अच्छा था) था। इसलिए, हमने MCP1402 गेट ड्राइवरों का एक गुच्छा खरीदने का फैसला किया ।

यहाँ योजनाबद्ध (C1 MCP1402 के लिए डिकूपिंग कैप है और शारीरिक रूप से MCP1402 के करीब स्थित है):

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

शुरुआत में ट्रांजिस्टर का उद्देश्य MCP1402 तक पहुंचने से हमारे फ़ंक्शन जनरेटर से निकलने वाले नकारात्मक वोल्टेज (इसे कॉन्फ़िगर करना और स्क्रू करना आसान है) को रोकने के लिए है। हमारी गिरावट का समय MCP1402 में भेजा जा रहा है, जो इस क्रूड व्यवस्था के कारण काफी लंबा (1-2uS) है, लेकिन एक आंतरिक हिस्टैरिसीस या कुछ ऐसा प्रतीत होता है जो इसे समस्या पैदा करने से रोकता है। अगर वहाँ नहीं है और मैं वास्तव में ड्राइवर को नष्ट कर रहा हूं, तो मुझे बताएं। डेटशीट में कोई इनपुट वृद्धि / गिरावट समय पैरामीटर नहीं है।

यहाँ भौतिक लेआउट है:

नीली तार इग्निशन कॉइल पर जाती है और काली तार मेज पर जमीन की पट्टी पर जाती है। शीर्ष TO92 PNP है और निचला TO92 NPN है। TO220 MOSFET है।

प्रयोग

समस्या जो अभी-अभी इस डिज़ाइन की हो रही है, गेट लाइन और धीमी स्विच समय पर बजने का संयोजन है। हमने याद रखने की तुलना में अधिक MOSFET और टोटेम पोल BJTs को नष्ट कर दिया है।

MCP1402 ने कुछ मुद्दों को तय किया था: कोई रिंगिंग, तेज गिरावट समय; यह सही लग रहा था। यहां इग्निशन कॉइल संलग्न किए बिना गेट लाइन है (MOSFET के गेट पिन के तल पर मापा जाता है, जहां हरे और सफेद तार ऊपर प्लग किए गए हैं):

मुझे लगा कि बहुत अच्छा लग रहा है और इसलिए मैंने इग्निशन कॉइल में प्लग लगाया। इस कचरे को बाहर फेंक दिया:

यह पहली बार नहीं है जब मैंने अपने गेट लाइन पर इस कबाड़ को देखा है, लेकिन यह पहली बार है जब मुझे इसकी अच्छी तस्वीर मिली है। वे वोल्टेज ग्राहक IRF840 के अधिकतम Vgs से अधिक हैं।

सवाल

उपरोक्त तरंग पर कब्जा करने के बाद, मैंने जल्दी से सब कुछ बंद कर दिया। इग्निशन कॉइल किसी भी चिंगारी का उत्पादन नहीं किया, मुझे बता रही है कि MOSFET एक समय पर फैशन में बंद करने में एक कठिन समय था। मेरा विचार है कि फाटक बजने और हमारे di / dt स्पाइक को काटने से स्व-ट्रिगर था।

MOSFET अविश्वसनीय रूप से गर्म था, लेकिन थोड़ा ठंडा होने के बाद इसे मल्टीमीटर (गेट-सोर्स और गेट-ड्रेन के बीच उच्च प्रतिबाधा, गेटिंग के बाद ड्रेन-सोर्स के बीच कम प्रतिबाधा, डिस्चार्जिंग गेट के बाद ड्रेन-सोर्स के बीच उच्च प्रतिबाधा) के साथ बाहर निकाल दिया गया । ड्राइवर, हालांकि, लगभग किराया भी नहीं था। मैंने MOSFET को हटा दिया और बस आउटपुट पर एक कैप अटक गई। ड्राइवर अब स्विच नहीं किया और बस गर्म हो गया, इसलिए मेरा मानना ​​है कि यह नष्ट हो गया।

$2\Omega$

1. दुनिया में क्या चालक को नष्ट कर दिया? मेरा विचार यह है कि बड़े गेट ग्राहकों ने गेट में अपना रास्ता ढूंढ लिया और किसी तरह 500mA के अधिकतम रिवर्स-करंट को पार किया।

2. आगमनात्मक भार को चलाते समय मैं इस रिंगिंग को कैसे दबा सकता हूं और इसे साफ रख सकता हूं? मेरे गेट की लंबाई लगभग 5 सेमी है। मेरे पास फेराइट्स का चयन है जो मैं उपयोग कर सकता था, लेकिन मैं ईमानदारी से एक और गेट ड्राइवर को उड़ाना नहीं चाहता जब तक कि कोई मुझे समझा नहीं सकता कि ऐसा क्यों हुआ। जब तक मैं इसे करने के लिए एक अत्यधिक आगमनात्मक लोड कनेक्ट नहीं करता, तब ऐसा क्यों नहीं होता है?

3. इग्निशन कॉइल प्राइमरी के ऊपर कोई रिवर्स डायोड नहीं है। यह हमारे वोल्टेज स्पाइक्स से बचने के लिए एक सचेत निर्णय था, लेकिन गलत जानकारी दी जा सकती है। डायोड कैप के साथ प्राथमिक वोल्टेज स्पाइक को कैपिंग करेगा सेकेंडरी वोल्टेज स्पाइक? यदि नहीं, तो मैं खुशी से एक और अधिक महंगी 1200V MOSFETs की जरूरत से बचने के लिए इसे डाल दिया। हमने लगभग 350V (~ 100nS रिज़ॉल्यूशन) पर ड्रेन-टू-सोर्स वोल्टेज पीकिंग को मापा है, लेकिन यह धीमी गेट ड्राइवर के साथ था, इसलिए इसमें डीआई / डीटी कम था।

4. हमारे पास 1200V IGBT का चयन है, जिनका उपयोग किया जा सकता है (वे यहां सिर्फ मेरी डेस्क पर बैठे हैं)। क्या इनसे उतनी ही परेशानी होगी जितनी MOSFETs को इस तरह के भार को चलाने में? फेयरचाइल्ड इनका उपयोग करने का सुझाव देता है ।

संपादित करें:

मैंने अभी-अभी अपने MOSFET की सुरक्षा के लिए डायोड को प्राथमिक के ऊपर रखने का LTSpice सिमुलेशन किया। बाहर मुड़ता है, यह सर्किट के उद्देश्य को हरा देता है। यहां पहले (बाएं) और बाद में (दाएं) प्राइमरी में डायोड डालते हुए सिम्युलेटेड सेकेंडरी वोल्टेज है:

इसलिए, मुझे लगता है कि यह एक सुरक्षा डायोड का उपयोग नहीं कर सकता है।

Comments

जब आप बंद कर देते हैं तो मैं इग्निशन कॉइल से चुंबकीय क्षेत्र को ढहा देता हूं, जैसा कि आपने कहा था कि आपने किसी भी सुरक्षा में न लगाने का एक सचेत निर्णय लिया है

— कुछ हार्डवेयर गाय

बहुत अच्छा लिखा सवाल। मेरी इच्छा है कि अधिकांश लोगों ने आपके द्वारा किए गए प्रयास का कम से कम 10% दिया! हालाँकि, मुझे उम्मीद है कि इसे जल्द ही एक डुप्लिकेट के रूप में बंद कर दिया जाएगा। आपके पास अपने तीसरे प्रश्न में समाधान है। आपको इस कारण से डायोड की आवश्यकता है।

— बिटसमैक

@bitmack लेकिन डायोड द्वितीयक पर वोल्टेज स्पाइक को आकर्षित नहीं करेगा? या, क्या यह केवल वर्तमान में परिवर्तन है जो हमें चाहिए और वोल्टेज स्पाइक नहीं?

— लॉस फ्रांज़ोल्स

मुझे लगता है कि आप एक प्रारंभ करनेवाला के साथ एक ट्रांसफार्मर के संचालन को भ्रमित कर रहे हैं। आपको प्राथमिक भर में एक टीवीएस डायोड लगाने की जरूरत है जो वोल्टेज को एक सुरक्षित स्तर तक ले जाए। अधिकतम आउटपुट जिसे आप द्वितीयक पर प्राप्त कर पाएंगे, तब टीवीएस क्लैंप वोल्टेज एक्स द्वारा दो कॉइल के अनुपात को सीमित किया जाएगा। यदि यह पर्याप्त नहीं है, तो आपको एक उच्च वोल्टेज MOSFET में जाने की आवश्यकता होगी।

— जॉन

इसके अलावा, यदि आप सिर्फ एक फ्लाईबैक डायोड का उपयोग करते हैं, तो यह प्राथमिक और माध्यमिक दोनों वोल्टेज को लगभग शून्य कर देगा, जैसा कि आपको संदेह था। यही कारण है कि आपको उच्च क्लैंपिंग वोल्टेज के साथ कुछ चाहिए। यह फ्लाईबैक कन्वर्टर्स के बारे में पढ़ना उपयोगी हो सकता है क्योंकि यह आपका सर्किट है।

— जॉन

Answer 1

पवित्र कार्प! आप 10 के nsec को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड पर स्विच करने की कोशिश कर रहे हैं? और आपके पास अपने ट्रांसफ़ॉर्मर पर फ्लाईबैक डायोड नहीं है?

यदि आप इस सामान को करने जा रहे हैं, तो आपको तेज़ स्विचिंग और इंडक्टिव परजीवियों का सम्मान करना सीखना होगा। एक ग्राउंड प्लेन में जाएं और अपने सभी स्विचिंग रास्तों को जितना संभव हो उतना छोटा बनाएं। इसके अलावा, अपने MCP1402 में 100 यूएफ कैप (पसंद के लिए टैंटलम) डालें, जिससे बैटरी को लंबे समय तक चलने के अलावा फ्लाईबैक डायोड को ड्राइव करने के लिए दिया जा सके।

आप अपने नो-लोड वेवफॉर्म पर उन नियमित धक्कों को देखते हैं? वे ~ 40 मेगाहर्ट्ज दोलनों हैं और वे एक अच्छा संकेत नहीं हैं।

Answer 2

IRF840 के रिवर्स ट्रांसफर कैपेसिटेंस (120pF), ड्रेन वोल्टेज के DV / dt और कमज़ोर ड्राइवर (MCP1402) का एक संयोजन मेरा सबसे अच्छा अनुमान है।

शुरुआत में, ड्राइवर पर डेटा शीट पढ़ें - यह पेज 3 पर कहता है कि "कुंडी-सुरक्षा का सामना करने के लिए रिवर्स वर्तमान का सामना करना पड़ता है" आमतौर पर 0.5 एम्पियर से अधिक होता है - यह एक संकेत है कि क्यों डिवाइस विफल हो रहा है।

अगला Q = CV या, dq / dt = I = C DV / dt है।

मुझे लगता है कि 120pF के माध्यम से वर्तमान में एक बड़ा बदलाव के साथ DV / dt नाली पर चालक चालक के साथ सामना कर सकते से अधिक है। स्कोप पिक्चर के खराब होने से ठीक पहले मुझे 20V में 10V में बदलाव जैसा कुछ दिखाई देता है:

I = 120pF x 10V / 20ns - जो कि 60mA है, लेकिन यह सिर्फ गेट पर देखा जाने वाला वोल्टेज है - यह नाली पर दस या सौ गुना बड़ा हो सकता है और इसलिए वर्तमान में 600mA से 6A हो सकता है, जिससे इसके विपरीत परजीवी संधारित्र के लिए मजबूर किया जा सकता है ड्राइवर चिप में।

यह मेरा संदेह वैसे भी है। मैं दस amps या कम से कम एक खोजने में सक्षम ड्राइवर का उपयोग कर सकता हूं जो दस amps के रिवर्स करंट से सामना कर सकता है।

Comments

एक बेहतर गेट ड्राइव का उपयोग करने के साथ-साथ, मैं ब्रेडबोर्ड को बंद कर दूंगा ताकि आपको ड्राइवर का इंडक्शन मिल सके -> गेट कनेक्शन डाउन। व्यक्तिगत रूप से मैं इस तरह की चीज़ का निर्माण सीधे कॉपर-क्लैड बोर्ड के ऊपर करता हूँ।

Answer 3

एंडी पर कुछ करने के लिए, मुझे विश्वास है, नाली-द्वार की समाई के साथ।

लेकिन यह भी: 12V आपूर्ति के लिए यह क्या कर रहा है यह मापें। यह गेट ड्राइवर के माध्यम से स्पाइक्स के लिए एक वैकल्पिक मार्ग होगा। वर्तमान में आप एक एकल 0.1uF संधारित्र को डिकॉउलिंग के रूप में दिखा रहे हैं, और मुझे संदेह है कि यह पर्याप्त नहीं है। आपको 10nF से लेकर 100 uF या उससे अधिक तक के डिकॉउपिंग के व्यापक स्पेक्ट्रम की आवश्यकता हो सकती है, और यदि यह पर्याप्त नहीं है, तो एक LC फ़िल्टर से गेट ड्राइवर और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स को पावर करने और अपने स्वयं के स्थानीय डिकॉप्लिंग पर विचार करें।

Answer 4

बस 220..470nF MKP संधारित्र को ट्रांसफार्मर कुंडल द्वारा उत्पादित उच्च शिखर वोल्टेज को नम करने के समानांतर रखें। अब बाधित वर्तमान FET को नष्ट करने के बजाय कैपेसिटर पर जाएगा।

यह सभी CRT TV में बनाया गया है और क्षैतिज आउटपुट स्टेज पर नज़र रखता है।