Nesto oko hladjenja...

[Dragan83]

Imam jedno pitanje u vezi testiranja ovih IRFP460 nedavno sam uzeo vecu kolicinu istih i naravno testirao na opterecenje itd, e sad prilikom testiranja ja merim i temperaturu drejna tako sto onu sondicu od unimera zakacim odmah na izlaz od Drejn nozice i prilikom testiranja dolazim do temperature oko 130c manje vise neki stepen u zavisnosti kojim unimerom merim i koliko ga opterecujem pa me interesuje dali je to merodavno , fet mi je zakacen na neki hladnjak 10x10cm sa liskunom i pastom bez paste se mnogo brze greje bez obzira dal ima ili nema liskun...

[HomeMadeAudioProject]

koja struja kroz njega,koji napon Usd? mnogo je to temperature,pogledaj SOA krivu u data sheet...

[Želja]

Ne znam može li se meriti temperatura na drejn nogici ?
Obično se temperatura kejsa meri na one dva useka kod rupe za šraf.
(još bolje da na hladnjaku ima rupa tačno ispod zone pelete, i tu da je smeštena sonda za merenje)

Pod uslovom da na kejsu zaista ima 130C, onda peleta nije daleko od 150C
na kojoj tranzistor ispušta dušu. Naravno sve zavisi od disipacije na kojoj
se vrši merenje, kao i termalnog otpora hladnjaka i otpora izmedju hladnjaka i kućišta ..

Bućni ti za svaki slučaju tu sondu za merenje u ključalu vodu da se uveriš da li korektno meri !

Pozz

[Dragan83]

E ovako, na njegov drejn dovodim 30V na gejtu imam sklop sa potanciometrom i stabilizacijom napona od 0 do 13V, na sors kacim potrosac u vidu halogenih sijalica za auto, i otprilike na nekih 12V na sorsu i 5-6A potrosnje pocinje da se greje podosta i onda ovi losiji tranzistori riknjavaju dosta brze odnosno posle nekih 4-5sec neki i u samom startu, na primer ove vishay sto sam sad uzeo drzim i do 20sekundi vise od toga nisam smeo da rizikujem da drzim jel temperatura po mojim merenjima ide i preko tih 130c, jos jedna zanimljiva stvar ako nekim slucajem ona sonda opikne i ode na gejt ili je namerno stavim na gejt tranzistor pocne da cvili i da ludi onda moram sve da izgasim sa napona pa kad ukljucim ponovo sve se smiri i radi kako treba..

[Dragan83]

Ne znam može li se meriti temperatura na drejn nogici ?
Obično se temperatura kejsa meri na one dva useka kod rupe za šraf.
(još bolje da na hladnjaku ima rupa tačno ispod zone pelete, i tu da je smeštena sonda za merenje)

Pod uslovom da na kejsu zaista ima 130C, onda peleta nije daleko od 150C
na kojoj tranzistor ispušta dušu. Naravno sve zavisi od disipacije na kojoj
se vrši merenje, kao i termalnog otpora hladnjaka i otpora izmedju hladnjaka i kućišta ..

Bućni ti za svaki slučaju tu sondu za merenje u ključalu vodu da se uveriš da li korektno meri !

Pozz

Temperatura po mojim merenjima je veca na izlasku same nozice drejna za nekih 5c u odnosu na one useke naspram rupe za sraf, nisam je stavljao u vodu probacu

[Želja]

Kada mosfet radi u linearnom režimu rada, disipacija na njemu je mnogo veća nego kada radi u prekidačkom režimu rada.
Naravno da u upotrebi kod pojačivača mora raditi u lin.režimu rada. (ne ulazi u zasićenje).

Kada u DS pogledaš max.safe operating area videćeš da je na DC pri Uds od 20V maksimalna struja oko 12-13A i sve to
na 25C. Pošto 25C ne možeš ispoštovati, maks struja opada srazmerno sa porastom temperature i računaj ugrubo
da si već skoro na pola prvobitne vrednosti kada dodješ na temperaturu pelete od 100C.

(Zbog toga se svi proračuni za izbor mosfeta i rade na 100C)

Tako da ne treba da te čudi ako potpuno ispravan mosfet uništiš na tvom testu.
Morao bi imati veoma dobro hladjenje za rad bilo kog mosfeta blizu safe operating area.
Inače, seti se da nas je Macola upozoravao da bez obzira kolika je navedena disipacija u DS,
maksimum koji možemo izvući iz TO-247 kućišta je 100 do 150W !

-----
Umalo da zaboravim, taj ispravljač za pobudu gejta koji imaš kako je povezan ?
Ako ti je opterećenje na sorsu , - Minus tog ispravljača za pobudu gejta mora biti na Sorsu a plus preko nekog otpornika na gejtu !
Pozz

[Dragan83]

Ok, pa eto ja sam otprilike tako testirao izdrzljivost medjutim samo jedan vishay mi je dosad izgoreo i to posle duzeg silovanja inace neke znj marke crkavaju i posle par sekundi, tako testiram i bipolarne tranzistore, inace sam pogresio dva detalja stelujuci napon na gejtu mi je od 0 do 15v a hladnjak je 16x10x3,5cm, sto se tice tog napona na gejtu najbolje je da sutra precrtam to sve na papir i postavim ovde pa cete videti o cemu se radi i reci dal je to ispravno ili ne..

[Dragan83]

Evo slike, samo da napomenem da na semi nisam ucrtao merne instrumenete redno sa sijalicom...

[Želja]

Evo slike, samo da napomenem da na semi nisam ucrtao merne instrumenete redno sa sijalicom...

Ostavi sve kako ti je na šemi, samo sijalice (opterećenje) prebaci na drejn.
Sors neka ide direktno na masu.

Pozz

[Želja]

Ostavi sve kako ti je na šemi, samo sijalice (opterećenje) prebaci na drejn.
Sors neka ide direktno na masu.

Dragane,

Nije pravilno pobudjen gejt u tvojoj šemi !
Ovako bi to trebalo da izgleda :

IRFP460 kada je otvoren skroz (u zasićenju, odnosno napon na gejt je naprimer 15V, mada može i sa manje) ima RdsON od 0.27 oma
i to je situacija koja se ne sreće kod primene u pojačivačima već u PWM kolima, odnosno u prekidačkom režimu rada.

Tada je maksimalna struja drejna, Id = U_napajanja/ R_potrpšača + RdsON
Što zanči da ti ako imaš sijalicu od 2 oma pri napajanju od 30V maks.struja drejna je 30/2+0,27 = 13,21A

Ovu vrednost struja drejna dostiže na naponima gejta većim od 5-6V, ali tad mosfet još nije potpuno otvoren
gubici su veći - (ali da preskočimo taj deo) !

Pri RdsON od 0,27oma i Id od 13A imaš Uds na mosfetu P = 0,27R*13A = od 3.51V, (što možeš i izmeriti)
Pošto je na Uds 3.5V na potrošaču imaš 30V- 3.5V = 26.5V

Pri struji od 13A i 3,5V Uds imaš disipaciju od 45.5W i to je već poprilično vruć mosfet.
Znači mosfet disipira 45W a pogoni opterećenje snage 13A*26.5V = 344,5W.

****
Sa druge strane naponi na gejtu manji od nekih 4V su naponi manji od praga provodjenja mosfeta
i u rasponu od 0 do 4V na gejtu neće proticati struja drejna, odnosno mosfet je zatvoren.

Znači, u zoni napona gejta od nekih 4 pa do 6V (za pomenuti mosfet) ti si u linearnom režimu rada, odnosno promena
Ugs će direktno prouzrokovati promenu Id, kao i vrednost disipacije na mosfetu.


****
Gledaj da imaš nekih bar 3 oma otpora na sijalicama da na 30V ne predješ 10A, što ti je sasvim
dovoljno za test. Dalje, uzmi potenciometar 2k5, umesto trimera 2K5 i napravi neko dugme sa
iscrtanom skalom na kojoj ćeš početak pojavljivanja Id struje obeležiti (recimo tačka A) i položaj
na skali na kojoj prestaje da raste Id obeležiti (recimo tačka B)
Izmedju te dve oznake(A - B) je tvoja test zona, gde ćeš putem ampermetra posmatrati promenu struje drejna.

Ako se testirani mosfet nema Id pre tačke A, u zoni izmedju A i B ima predvidive vrednosti
struje drejna i posle tačke B više nema porasta struje - Mosfet je OK
Takodje možeš da pratiš i temperaturu na pojedinim mestima na skali.

Mosfeti od različitih proizvodjača bi trebali imati približne karakteristike, mada ćeš
verovatno naići i na neka odstupanja. U principu sve što je blisko tačkama na tvojoj skali
to je OK.

****

Neka mi ne zamere profesionalci, ali pokušao sam što jednostavnije i bez nerazumljivih termina
objasniti ovo.

Pozz

[Želja]

Još nešto, na šemi koju sam ti ja postavio pri 50% skale trimera imaš struju kroz opterećenje oko 13A.

****
Sa istim položajem skale trimera, ali sa opterećenjem u sorsu (kako je bilo kod tebe) imaš struju
kroz opterećenje oko 1.5A (zbog promene napona Ugs - nije više 7.5V koliko bi bilo na mojoj šemi, već nešto iznad 4V)
Da bi u tvojoj šemi dostigao pun iznos struje drejna moraš dizati napon gejta.

****
Zapamti, uvek je pobuda mosfeta izmedju nogica G i S, i kada je potrebno da opterećenje bude na sorsu mosfeta
tada moraš imati floating gate drive izmedju G i S.

Zato sam ti rekao da prebaciš opterećenje na drejn, i najlakše rešiš tvoje test kolo !

Pozz

[Dragan83]

Ok, sad su mi neke stvari jasnije posto sam ja ranije upravo bas tako testirao odnosno sa potrosacem na drejnu (http://forum.yu3ma.net/attachment.php?aid=19283) ali sam onda imao problema sa stelovanjem napona na gejtu nije bilo linearno i nisam mogao sa naponom od 30v na drejnu da testiram sa sijalicom od 12v nego mi je i napon napajanja bio 12v jer pri malom zezanju sa trimerom na gejtu sa naponom od 30v na drejnu sijalica naravno crkne kasnije sam potrosac prebacio na sors i mogao dosta fino da stelujem opterecenje na potrosacu i da testiram i slabije i jace tranzistore, ali vidim da sam opet poceo diskusiju na pogresnoj temi

[emiSAr]

Po tvojoj semi, kada je opterecenje u sorsu kao 12V sijalice sav ostatak napon do 30V je na tranzistoru ma
koji bio-sprava radi kao strujni izvor i recimo pri 5A disipacija na tranzistoru je 90W i pri tome je
testirani tranzistor u linearnom rezimu.-
Testirati treba kako je @Želja predlozio.-

pOz

[Želja]

Dragane,

Upravo ti je emiSAr odgovorio (rad kao strujni izvor) - zašto ti se činilo
da si nešto postigao prebacivanjem potrošača u sors.

Naime, u tvojim prvim testovima (kada ti je crkavala sijalica) veoma mala
promen položaja trimera dovodila je mosfet u zasićenje. Ukupan otpor
(R sijalice + RdsON) je bio mali i kroz sijalicu momentalno protekne nedozvoljen
iznos struje i naravno PUFF !

Zato sam ti i rekao da tako dimenzionišeš otpor potrošača da ne predješ nekih
10 A pri testu, ali takodje i da to opterećenje sastavljeno od sijalica od 12V može
raditi na napajanju od 30V.

****

Zato uzmi napajanje od 24V i veži dve sijalice redno ( ili jedna od 24V) a broj, odnosno
snaga sijalica (240W) mora biti takva da dobiješ struju od nekih 10A.

Ja da sam na tvom mestu, otišao bih u neku prodavnicu elektromaterijala i kupio tri sijalice
24V/100W sa grlom E27 (obično grlo). U prodavnici traži sijalice za strug, jer je to najčešća
upotreba za te sijalice.

Svaka sijalica 24V/100W vuče oko 4A - pa ćeš imati kombinaciju max. struje koja ti se može
pojaviti u drejnu : 4 / 8 / 12A u zavisnosti koliko sijalica povežeš. U takvom slučaju čak i kad
uletiš u zasićenje mosfeta (RdsON za IRFP460 postaje 0.27R) ništa neće stradati, odnosno
sijalice su te koje će ograničiti maksimalnu struju drejna u tako jednostavnom kolu poput
te test šeme.

I obavezno što veća skala za potenciometar (nikako taj trimer što imaš),
da bi video šta radiš (možeš tu skalu izbaždariti i u voltima).

Pozz

[mikikg]

Samo jedno pitanje, lici mi malo da idete u pogresnom smeru ili ja nisam ispravno shvatio zadatak, sta je cilj, da se testira hladnjak i/ili efikasnost montaze na hladnjak?
Ako je to zadatak onda ne moze tako da se pravi upravljacko kolo za tranzistor, mora Fead Back da ima jer se mnogo parametara tu mesa i 100W sijalica, cemu to?
Sto na sijalicu 100W, sto ne "samo" na tranzistor?

Kada se prati struja kroz tranzistor i odrzava na nekom fiksnom nivou i pri tome imamo fiksan ulazni napon mi tacno znamo koliko se discipira na tranzistoru. To je preduslov za sva dalja testiranja.

Sa trimerom na gejtu bez FB je besmisleno nesto iole korisno raditi, a najmanje ovo oko merenja efeikasnosti hladjenja, ne moze tako da se odrzi stabilan parametar struje, mnogo varira naspram temperature, pogledajte U/I krive za te tranzistore, nisu "prave" vec je to nelinearno podosta i to sve na razlicitim temperaturama.

Dakle, jedan OP, jedan shant i jedan tranzistor koji hocete, to se zatvori u strujnu regulacionu petlju i onda vam prakticno ne treba sijalica kao opterecenje, moze da bude u "kratkom spoju" a moze i sa sijalicom da se igra ko zeli.

[Želja]

Koliko sam ja shvatio Draganov cilj je bio da samo napravi ŠTO jednostavnije test ispravnosti mosfeta u cilju : Valja - Ne valja.
Mislim da nema govora o termičkim testovima.

Mosfet će sačuvati ili FB ili ograničenje struje otporom potrošača.
FB kolo je malko složenije od već predloženog testa sa sijalicom ...

Pozz

[mikikg]

Ok, u temi smo oko hladjenja pa sam mislio da je i to obuhvaceno ovim eksperimentima, ali u svakom slucaju trebamo kao iskusniji clanovi predloziti resenje koje je neznatno slozenije od gore predlozene sheme koje bi moglo visestruko da posluzi za oba testa.

[mikikg]

Ovako nesto:

[Želja]

Ne kapiram LED1 ??

Da bi napon na Inv ulazu bio 2,5V ( pola skale od R1) treba Id od 5A.
I tad je disipacija na Rsense = 12.5W

Pozz

[mikikg]

Hehe, LED1 je hipoteticki potrosac, nisam ja crtao shemu, to je bila neka high-power LED
Tu moze bilo sta drugo, od sijalice do kratkospojnika.