Zamena za TIPL763A

[Gosha]

@mikikg
probaj simulaciju u slucaju da umesto R18 u Vfer i stavis CCS od 450uA a parametar neka bude R17.

[vojinilic]

Miki,

Jel mogu da dobijem sch, da ispratim temu, posto bas volim ovakve stvari. Možda se rodi još neka ideja.

[Macola]

E Mikac,

Imao sam nekih neodložnih stavari pa nisam stigao da pogledam to oko klamperica..

Zaboravio sam na nih u onoj poslednjoj modifikaciji.

Evo izmene koja će biti sasvim ok, sa jednim vrlo bezbednim načinom klampovanja koji će pokriti bilo koji op-amp:



  Klamp.pdf (Size: 4,51 KB / Downloads: 22)

Na ovaj način će taj osetljivi op-amap biti zaštićen kao beli medved.
Stavićeš obične 1N4148 diode na svim tim mestima.

Ništa ne brini oko struja curenja tih dioda jer impendansa tih stvari okolo uopšte i nije toliko visoka da bi se brinuo oko nje.
Nije to merenje PH elektrode gde ne smeš imati te klamp diode.
Tu bi hladno mogao da radi i LM4562 (i ako je bipolarac) sa postojećom šemom kako stoji bez ikakvih vidljivih problema oko rada ispravljača.

Pozz

[Macola]

Zaboravih,

Stavi ona dva otpornika od 100K da budu fizički dugački i možda 1-2W, zbog mogućeg varničnog preskoka.
Ipak je to mogućih 650>V u najgorem slučajui to je previše za 1/4W 100K.
Kad staviš snažnije kao na primer 2 kom od po 2W, čak ni u slučaju proboja tranzistora ni jedan od njih neće prediscipirati a op-ampu neće biti ništa.
Vref samo mora biti sposoban da "usisa" nekih 10-tak mA.

Pozz

[mikikg]

Ok hvala Macola.

Nego mene i dalje kopka OPA192, ne u smislu da ovog krsha od ispravljaca napravim svemirski brod nego da bih naucio nesto novo i prakticno probao neka resenja posto sad imam konkretnu priliku.

Ovaj OP stvarno ima neke vrlo zanimljive osobine.
Vidi sta kazu za ulaznu zastitu:

 

Po ovome ispada da trebam samo dodati otpore od 100k (ili cak 1M) a klampovanje se interno radi i kroz napajanje.
I meni mnogo interesantnija prednost sto imam veci diferencialni ulazni opseg. Ispada da se ponasa kao instrumentacioni pojacavac!
Pored boljeg settling time, onaj suprotni ulaz gde dovodim promenljivu referencu nece ni u jednom slucaju da bude poremecen, sa klasicnim klampericama na ulazu moze.

[mikikg]

Samo da vidite kako je regulator (za napon) ispao.
Diodice za klamping su odkacene sa jedne strane.
Treba jos malo to da rascistim da poskidam visak itd ...

Svodi se na ovu modifikaciju i dva 100k otpornika ispred ulaza u OP:
http://forum.yu3ma.net/attachment.php?aid=16370

Znate kako to radi? Izuva
Pot sad radio kao bombona, i grubo i fino, od min do max linearno, sve kako treba.
Razvuceno sve lepo od raila do rejla, fantazija …

[Macola]

Evo sad sam se nešto vratio Miki.

Evo jedne vrlo korisne info za sve koji to ne znaju:

Te protekcione diode između ulaza ima mnogo op-amps, i pre upotrebe nekog op-amps treba se informisati o građi njegovih ulaza.

Na primer, dve ili četiri antiparalelne diode između ulaza imaju: OP07, OP27, OP37, OP77... da ne nabrajam dalje jer ih ima čitava nebrojena gomila.
Te protekcione diode poseduje još stvarno mnogo op-amps.

U principu te diode ni malo ne smetaju kada op-amp radi sa NFB koju uvek može uspešno da ostvari.
Tada je  njegov cilj da pomoću NFB svede razliku između ulaza na nultu veličinu teoretski, a praktično će ta vrednost biti veoma bliska nuli i zaviisiće prvenstveno od open-loop gain dotičnog op-amp.
Što je veći open-loop gain - to će kod uspešne NFB razlika napona između ulaza biti manja, tj. bliža niultoj vrednosti, a klamp diode i ne "pomisle" da provedu.

Te diode korisno posluže u cilju zaštite ulaza od diferencijalne razlike napona koja bi mogla oštetiti veoma osetljive bazne ili gejt deonice u inverznom smeru, uglavnom kod nešto preciznijih op-amps.

Da li će ulazi biti zaštićeni i od common vrednosti ulaznih napona, to veoma zavisi od toga da li se kolektori dotičnih ulaznih tranzistora, kod bipolarnih op-amps oslanjaju na putanje koje kroz neke druge diodne deonice ostatka sklopa  ipak završavaju na Vcc i Vee.

U suprotnom ta zaštita ne postoji.

To uvek i obavezno piše u "apsolute maximum ratings" karakteristikama u svakom data od nekog op-amp, i to pod obavezno.
Nema takvog op-amp kome nisu date granične vrednosti napona ulaza, kako diferencijalne, tako i common.

Štaviše, kod mnogih koji imaju te ulazne diode baš u "apsolute maximum ratings", piše na primer umesto dozvoljenog diferencijalnog napona, dozvoljena diferencijalna struja ulaza, i to nam je savršen znak da dotični op-amp, bio on bipolarni, fet ili mosfet, poseduje antiparalelne diode između ulaza.

Oko toga šta sme biti maksimalni dozvoljen common napon ulaza, takođe na istom mestu piše i ukoliko nije baš naglašeno da je common input protection van granica Vcc i Vee, pod obavezno primeniti eksterni klamp, ukoliko se očekuje da napon ulaza može "odlutati" van granica Vcc i Vee.

Postoje naravno i neki op-amps, kao i instrumentacioni apms, koji poseduju protekciju ulaza koja se proteže daleko van napona napajanja čipa, poput na primer INA128 koji ima zaštite ulaza do čitavih +-40V, a ima ih sa još širim granicama.
I takva stvar bezuslovno piše u data i obavezno je i nacrtana u blok šemi dotičnog čipa.

----------------------------------------------
Te ulazne antiparalelne diode su u većini slučajeva korisne, ali postoje i situacije gde mogu veoma smetati i tada se biraju op-amps koji ih nemaju, odnosno oni op-amps koji tolerišu veliku razliku diferencijalnog napona između ulaza i nemaju te diode.

To su sklopovi gde iz bilo kog razloga može doći do prekoračenja diferencijalnog napona, bilo to zbog kašnjenja u NFB ili mogućih prekomernih signala, ili slučajevi sa pozitivnom FB ili bez NFB, a da pri tom stanje na jednom ulazu ne treba da izvrši snažan uticaj na sklopove koji se nalaze na drugom ulazu dotičnog amp.

Kako dolazi do poremećaja?

Na sledeći način:  Prekoračenje jednog od ulaza, kroz te klamp diode, svu struju koju nudi sklop koji je napravio prekoračenje jednostavno kroz te diode "izruči" u sklopove koji su na drugom ulazu.

Primer:
Na zajednički generator neke na primer testere, zakačeno je nekoliko op-amps, koji treba da prave neke različite PWM.
Normalno, na drugim ulazima tih op-amps, čiji je po jedan ulaz zakačen za zajednički izvor testere, nalaze se neki pojedinačni Vreff koji definišu presečne tačke za PWM, neko vreme,  pragove ili slično tome.
Onog momenta kad testera prekorači onaj najmanji Vreff, kroz diode će se napon te iste testere preliti u taj Vreff i testera će izgubiti svoju funkcionalnost, tj. biće veoma deformisana potrošnjom tog Vreff kroz klamp diode ulaza.

Naravno, to je samo jedan od mogućih primera a ima ih sijaset.

Eto, to su neke bitne stvari koje se moraju znati kod korišćenja op-amps ili INA.
Kod INA je to češće slučaj internog klampa prema nekom od napajanja i mora se onda voditi računa o veličini struje koju moraju prihvatiti te klamp diode i naravno samo napajanje.

Vrlo česta greška neiskusnih je da na primer naprave odličan klamp ka napajanjima sa lepuškastim šotki diodama, kod op-amp, MCU ili slično, a ne povedu računa da samo napajanje može da "usisa" tu veličinu struje kroz klampericu, i onda naravno kod neke pojave dođe do "prepumpavanja" maksimalnog napona napajanja, i naravno onda se mučenik pita zašto mu je crkao  MCU na primer, kad je lepo neki ulaz diodom klampovao ka Vdd, a ispred ima 7805 i možda bleeder od 10K paralelno sa Vdd...

He he, biće dovoljno svega 2-3mA kroz klampericu da na tom bleederu prekorači sigurnosnih 7V i ode MCU u peršun, a 7805 neće to progutati, odnosno ne pada mu na pamet da se bavi shunt stabilizacijiom!
Neće ni da crkne kao čovek jer to nije dovoljno da bi crkao!

Sama potrošnja  MCU je obično veoma malena i neće potrošiti to što stigne kroz klampericu.
Kada se očekuju takve stvari stavlja se ili shunt stabilizator za Vcc, Vdd, Vss i slično, ili protekcione zener ili TVS, čija vrednost se nalazi u okvirima dopustivih granica tih napona.

Iste stvari važe i za op-amps ili bilo kakav sklop gde se vrši klampovanje prema nekom od napajanja.
Mora se uvek voditi računa da napajanje može da primi najgori slučaj struje koja može stići kroz klamp.


Konačno, od izuzetnog značaja je proučiti do detalja datasheet od nekog čipa jer se lako može desiti da sklop "omane" zbog propuštene malene sitnice koje pišu na primer u notes ili slično...

----------------------------------

U tvom slučaju ipak treba upotrebiti 4 diode za klamp ka Vcc i Vee, a mogu se izostaviti one antiparalelne, pod uslovom da koristiš OPA192.
U slučaju da ostane CA3140 onda svih 6 dioda. i Naravno shunt tip Vcc ili Vreff, zavisno od toga prema čemu klampuješ.

Čak i u slučaju da NFB ne može uspostaviti regularno stane kod tog ispravljača, te ulazne klamperice neće napraviti nikakvu štetu na onom drugom ulazu i sklopovima na njemu jer ispred postoje otpori limiteri od 100K i od njihovog kvaliteta će zavisiti koliki napon može da se u nesrećnoj situaciji dovede na njih a da ne prediscipiraju ili probiju preko sopstvenog tela.
Zato kod primene preko 100V ti otpori treba da budu fizički dugački. To nudi visoku bezbednost u vlažnim uslovima ili možda kod prljave površine istih.

Pozz

[mikikg]

Stavio sam 4 diode na ulaze, tacnije dve BAV99, napravio sam mali hibrid
I 1uF MLCC za decoupling sam uspeo da uglavim.

Sve je proradilo kako treba, i strujna zastita i tamo neki komparatori za >250V i temp senzori ...

Hvala svima na pomoci!

[Macola]

Super Mikac!
Drago mi je da funkcioniše dobro.

Pozz

[mikikg]

Bez tebe nista pametno ne bih uradio.

Prvo sa onih 4 IGBT, pa posle modifikacija za pot, pa zastita za OP ...

Da sam samo zamenio one TIPL i vratio kako je originalni bilo, pitanje bi bilo trenutka kada bi ponovo sve izorelo.

Ostaje mi jos da mu stavim TVS diode na napajanje i da proverim faznu kompenzaciju.
Kolikog napona TVS da stavim za 5V i 10V napajanje?

[Macola]

Stavi 5v8 i 12V.
Nemaš tu ništa što ne bi moglo podneti njihove pragove delovanja.

Da, faznu kompenzaciju verovatno treba pogledati i donekle korigovati jer IGBT imaju značajan Miler charge, mada imaju i određenu strminu i sa njima kružno pojačanje bude nešto manje nego sa bipolarcima pa obično ne ugroze stabilnost.

Ipak to namesti nabjolje što možeš radi odziva.
Dobro je imati takvu napravu.

[mikikg]

Tranzistori se sad drajvuju nesto vecom strujom, imam raspolozivo 65mA sa 10V kroz 100ohm otpornik. Bice to OK i za relativno brze tranzientne odzive.

Inace ispravljac je vrlo koristan, tek ce on dobiti svoju ulogu kada nastavim sa radom na SMPS-ovima.
Ima vrlo korisnu opciju a to je lecujuca strujna zastita!

Cela ova tema je bar meni bila vrlo poucna, recimo ova kombinacija sa IGBT + OP je sjajna. Pre nisam ni razmisljao o toj kombinaciji a ispostavilo se da je to odlicno resenje za bilo koje napone.
IGBT tranzistori su mrcine, daleko izdrzljiviji od BJT i MOS-FET i jos imaju pozitivni temperaturni koeficijent a sa cenom su "tu negde".
Cak da sam hteo da sacekam malo duze, mogao sam za iste novce da pazarim npr HGTG18N120BND, mrak od tranzistora 1200V/26A za koji navode 390W Pd
http://store.comet.bg/download-file.php?id=8549
Za oko 5E koliko kosta na komad, sumljam da ima ista bolje (sa tom cenom) u ponudi power tranzistora!
Kad SIC-evima padnu cene na ovaj nivo onda prelazimo na njih

Gledao sam neku dokumentarnu emisiju gde su pricali kako se pravi znacajan tehnoloski napredak, nije ni preko minijaturizacije ni preko novih topologija/resenja nego preko modernih materijala!