Ускорение включения и выключения с помощью драйвера VOM1271 Photovoltaic MOSFET (/optocoupler)

Это мой первый пост здесь, поэтому, пожалуйста, не стесняйтесь сказать мне, если я делаю это неправильно :-)

Немного контекста: нам нужно переключить набор мощных резисторов (1,3 кВт, 1 Ом), чтобы протестировать под нагрузкой аккумуляторную батарею (номинальное значение 37 В) в соответствии с определенным профилем нагрузки. Все эти резисторы будут переключаться выходами микроконтроллера (возможно, через мультиплексор). По сути, мы создаем нагрузку постоянного тока для бедняков, используя MOSFET вместо SSPC.

Итак, мы говорим о 37 А на каждый силовой резистор, чтобы сделать это, мы сделали небольшой прототип, используя поразительное количество компонентов 2:

  1. VOM1271 (драйвер MOSFET)
  2. IRFB7530PBF (МОП-транзистор)

Самое замечательное то, что VOM1271 позволяет нам обойтись без изолированного DC/DC и иметь очень простую BoM. Плохо то, что время нарастания и спада не из этого мира (в плохом смысле, говоря о mS), и поэтому мы не можем использовать PWM, если мы хотим сделать некоторые профили нагрузки ... Мы, конечно, все еще можем следовать профили но со ступенями 1,3кВт...

Итак, вот мой вопрос: есть ли способ ускорить эти времена нарастания и спада, чтобы иметь приемлемые потери при переключении? Я не очень оптимистичен в отношении подъема, поскольку он зависит только от тока фотогальванического элемента внутри VOM, но как насчет времени спада (что также является худшим)? Vgs против t нижеVgs против т Vgs против т

И еще один для дороги: что я могу добавить, чтобы «усилить» эту схему? Двухкомпонентная схема была предназначена только для проверки основного принципа, но я предполагаю, что не хватает пары основных функций безопасности...

Спасибо за вашу помощь!

Марк

Что ж, похоже, что любой «интегрированный силовой» драйвер ответвителя/затвора не даст приемлемой скорости переключения, поэтому мы собираемся использовать его в качестве твердотельного реле...

Есть какие-нибудь предложения по поводу того, чтобы сделать схему пуленепробиваемой? Я думал о стабилитроне на 1,7В в // со входом (Vf входного диода 1,7В). Будет ли это хорошей практикой?

Спасибо,

Марк

Не понимаю, зачем вам изоляция?
Ну, в этом случае мы используем 36 В, но нам все еще не очень удобно иметь среднее и высокое напряжение (мы планируем аналогичную нагрузку при номинальном напряжении 400 В) / высокие токи на той же гальванической плоскости, что и сигнал. Вы бы рекомендовали просто использовать неизолированный драйвер затвора для этого приложения 36 В?
Я думаю, что это было бы нормально для 36 В, но я разделяю вашу озабоченность по поводу более высоких напряжений. Если вам нужен один дизайн для обоих, тогда лучше всего использовать изоляцию. Вы можете использовать оптический или цифровой изолятор для управления затвором MOSFET и получать напряжение затвора от аккумуляторной батареи. При 400 В это может стать немного сложнее. Или просто используйте небольшой изолированный преобразователь постоянного тока, тогда он не будет зависеть от напряжения вашей аккумуляторной батареи.
Существуют цифровые изоляторы со встроенным питанием, такие как ISOW7840.
Я не думаю, что эти две части действительно сочетаются. Оптическая часть имеет очень небольшой ток, а этот полевой МОП-транзистор имеет огромную входную емкость. Это в значительной степени не стартер.
Используйте больше VOM1271 и соедините их выходы параллельно.

Ответы (2)

Вы не можете получить кровь из камня, ни большой ток из маленького фотодиода.

Вы можете использовать преобразователь постоянного тока для получения изолированного напряжения, а затем использовать изолятор вашего любимого типа (оптический для логики, магнитный трансформатор, магнитный GMR, емкостный) для передачи сигнала и управления быстрым многоамперным драйвером затвора ( или, возможно, на рынке есть несколько драйверов оптических затворов).

Несколько технологий, о которых я упоминал выше, не обязательно имеют известное состояние при включении питания, поэтому, возможно, их стоит избегать.

Привет Спехро, спасибо за ответ. Классический DC/DC + драйвер затвора - это то, чего мы пытались избежать, чтобы снизить стоимость (у нас должна быть такая схема для каждого мощного резистора... мы говорим от 50 до 200 единиц... ). Теперь, известное состояние при включении питания - это то, о чем я никогда не задумывался ... Я очень удивлен, поскольку в электронике очень высокой мощности используется много изолированных драйверов затворов. Какая технология, по вашему мнению, может быть проблематичной?
Типы GMR (гигантские магниторезистивные) (например, NVE) определенно, и я думаю, что есть и другие. Жаль, потому что они быстрые и имеют другие положительные качества. Я полагаю, вы просмотрели все фотоэлектрические изоляторы? IIRC, у некоторых из них есть схема, которая должна их отключить, но это не так быстро.

Я не думаю, что вы можете улучшить время включения, не прибегая к изолированному источнику питания, но вы можете улучшить время выключения, используя другую оптопару, чтобы закоротить затвор, разряжая его быстрее.

Есть несколько трюков, которые можно сделать без отдельного источника питания, хотя это и упрощает схему. Взгляните на таблицы данных семейства VOM.
Ускорение включения и выключения с помощью драйвера VOM1271 Photovoltaic MOSFET (/optocoupler)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v