fullbridge psu gate driver

Haze

Aktif Üye
Katılım
28 Ekim 2022
Mesajlar
556
merhaba, ac 220v/dc 60v 12A bir guc kaynagi ihtiyacim var ve bunu satin almak yerine kendim tasarlamak istiyorum trafo olarak e55 dusunuyorum, topoloji olarak fullbridge olacak lakin gate driver konusu kafami kurcaliyor, daha once pulse trafosuyla gate driver yaptim ama pulse sekli cokta hosuma gitmedi duty orani dusunce garip garip igne darbeleri ortaya cikti bu yuzdende elimdeki tlp250 ler ile tasarim yapmaya niyetleniyorum ama orada da high side izolasyon voltajindan dolayi uzun vadede basimi agritirmi diye dusunmeden de edemiyorum, biraz arastirdim ve kolay kolay gate driver entegreleri ile yapilmis bir semaya denk gelmedim, geneli gate trafolu bunun maliyet disinda bir artisi var mi, birde snubber gerekli mi?
 
@Alt 255 low side zaten totem pole olacak maliyet acisindan, high side icin tlp 250 dusunuyorum, bu dokumani incelemistim ama daha cok yayinlanmis calisan bir uygulama semasi daha cok isime yarar
 
tI nin cok guzel bir arama sistemi varmis, topoloji filan secip istediginiz kriterlere gore filtreleyebiliyorsunuz, ornek bircok tasarim var, incelemeye deger.
 
enteresan bir gate driver sekli, bunu driver kismini ayri bir pcb ye basip sonuclara bakmak istiyorum, gate trafosu hakkindaki fikrim degisebilir:).
ama yapabilirsem bundan farkli olarak tek trafolu deneyecegim.
 

Ekler

  • 2kwpsu_gate_driver.png
    2kwpsu_gate_driver.png
    203.2 KB · Görüntüleme: 65
Son düzenleme:
Ne kalabalık devre. Gate trafosu eğer uzay çalışması ya da opto gibi şeyler kullanamayacağınız engeller yoksa günümüzde kullanmak saçmalık bence.

Gate trafosu yerine, 1:1:1 trafo ya da 1:2:2 trafo kullanın. Beslemeyi üretin bir leg için.
Sonra TLP152 gibi driver yapıştırın gitsin. ns mertebesinde deadtime vs ayarlarsınız.

Gate trafosunun kaçak endüktansı ile uğraşıcam diye düşünürken, diğer yandan tasarımı 10 kez bitirirsiniz.
 
@DeveliAhmet kalabalik diyorsun ama adam linkteki devrede trafoya ek iki tane de UCC27524DGN low side driver kullanmis, simdi bu adamlar heralde fazla malzeme kullanmaktan zevk filan almiyorsa baska bir nedeni olmali sanirim, ornekteki sema 2013 yilina ait o tarihte sence TI nin TLP tarzi suruculerden haberi yokmuydu kaldiki tlp 250 bile kullansan en az ekstra 3-4 eleman daha eklemen gerek, en basta yazdim cevabini aradigim soru neden bazi tasarimlarda inatla trafo kullanilmis, sacmalik bence diyerek gecistirmek yerine neden kulanmaliyiz yada kullanmamaliyizin sebeplerini yazarsan daha faydali olur, yoksa ben hem trafoyu hemde tlp250 yi birkac uygulamada kullandim, mesela uzay calismasinin kisitlamalarini bilmiyorum yazarsan belki faydasi dokunur.
 
mesela trafo kullanmanin birkac faydasini gordum izolasyon rahatligi, yada low side kisminda tlp250 tarzi bir entegre bile kullansan power gnd ile pwm gnd (signal ground) arasindaki ziplamalar cok bas agritir trafo seni bunlarda kurtariyor, baska bir faydasida low side moslarin gndleri arasindaki empedans farkliligindan da en az etkilenirsin bu sana primerden current feedback yapiyorsan birinci ve ikinci kopru arasinndaki dengesiz yuklenmelerden en az seviyede etkilenmeni saglar.
 
mesele semada iki tane trafo kullanmis aceba neden, tek trafoda ile de bu isi halledebilirdi, burda da bir incelik olabilir, TI den iyi bilecek degilim heralde bende iki trafolu yapacagim sanirim, tasarim hakikaten zor is bazi firmalarin islerine bakiyorsun sanat eseri gibi, Hp nin ayarli guc kaynaklarinin neden hala kullaniliyor oldugunu simdi daha iyi anladim.
Not acelem yok amacim ogrenmek.
 
Sırayla başlayalım o halde.

1) ns bazında kontrol yapacaksanız, %100 ya da %0.05 gibi duty'lerde çalışacaksanız trafolu tasarım ya bunu yapamaz ya da çok devre kullanmanız gerekir. Optolu ya da galvaniklerde ise böyle bir sorun yok. 50ns altındaki gecikmeler sizi bozmuyorsa, MHZ falan çalışmanız lazım bunun için de, driver, trafoyu döver.

2) Daha kolaydır tasarlaması. Trafolu besleme üretemiyorsanız dahi hazır 1-2W'lık 5->15V ya da 15V->15V çeviriciler kullanırsınız. Yanına da driver'ı iliştirdiniz mi iş bitti. Tamiri de kolaydır. Trafolu sistemin tasarım zahmetini az çok tahmin edersiniz.

3) Driverlarda ek özellikler de vardır. Miller kısma, desat koruma vs. gibi. Artı driverların hemen hemen hepsi düşük gerilim korumaya sahiptir. Yani 15V sürmeniz gereken yerde 5V besleme olursa driver çalışmaz. Bunun da nedeni, mosfeti ya da igbt'yi tam açamazsanız aşırı ısınır mosfet ve patlar. Patlamasındansa çalışmaması daha iyidir. Trafoda ise bir feedback mekanizması kurmanız lazım bunun için.

4) Sürücülerin asıl dersi ns bazında kalkan gerilime dayanımıdır. dV/dt faktörünü okulda görmüşünüzdür. İşte TLP tarzı driverların dayanımları trafolardan kat be kat yüksektir. Sayı vereyim, genelde driverların dandiği 15kV/us ye dayanır. Yani böyle bir küçük zamanda böyle gerilim zıplaması varken mosfet tarafında, bunu sürme tarafına yani işlemcinin ya da kontrolcünün olduğu yere yansıtmaz. Burası çokomelli, trafoda bunu yapmak için sargılar arasını ayırmak gerekir, sargıları ayrırsak kaçak endüktans artar, onun da derdi başkadır.

5) Gate trafosu mutlaka resetlenmelidir. Yani trafoyu sürdükten sonra manyetik akıyı sıfır yakın yapmalısın. Yoksa trafo çok kolay doyar. bunun da önlemini alman gerekiyor. Bu yüzden %50 den sonra trafolar sıkıntılı. Genelde buck boostta nadir görürsün trafo, half bridge full bridge push pull da çoktur, neden, çünkü bu sistemler doğaları gereki %50 duty altı çalışma ister.

6) Günümüzde hiç bir yüksek güçlü sistemde trafolu sürme artık görülmüyor, Denk gelirse upslere bakmanı öneririm hepsi driver kullanır. Driver ekstra güvenlk sağlar.

7) Besleme trafosu yapmak ya da sarmak, gate trafosuna göre daha ucuzdur. Burada detayına girmicem, uygulamada görülecek bişi.

8) Driver kullandığınızda mosfet ya da igbt nin kapanma açılma hızlarını en basitinden gate direncini değiştirerek sağlarsınız çok kolay şekilde hatta driverların bir çoğunun Ron Roff diye çıktısı vardır. Trafoda ise bunu ayarlamak epey zor olur.

Bakın ben yukarıdaki maddeleri yazarken, opto ile bu olmaz vs diye iddia ettiklerim hariç hepsi trafo ile de bir şekilde becerilir ama yer zaman emek harcar. 10kw 500kw 800kw sistemler görüyorum her gün sanayine bir tanesinin içinde de gate trafosu yok.

Gate besleme trafosu ile gate trafosu farklı şeyler bunu da yazmış olayım.

Geleyim neden opto kullanmayız uzayda falan.

Güneşlerden, yıldızlardan partiküller geliyor ya, işte o partiküller opto elemanlardaki led kısmını bozuyor. Dolayısı ile opto driver kullanamayız uzayda. Bundan dolayı ynei geliştirilen galvanik izole driverlar var. İçlerini inceleyin bir nevi trafo gibi zaten ama haberleşerek karmaşık işlemler oluyor. Bu yerlerde trafolu sürme zorunluluktur. Ama uydu yapıyorsanız zaten en kaliteli trafoyu kullanın kimse size napıyorsun demez. Ama endüstride böyle değil.
 
Anladıysan sorun yok :)
 
TLP 250 ve totem pole (bc327 ve bc 337 ile) ikilisiyle gate driverin pcb sini cizdim, simdi inrush current icin bir sinirlayiciya ihtiyacim var mi, var ise soyle basit birsey is gorur mu, girise 800uf bir kapasite koyacagim.

img_a001705.gif
 
Tamir ettiğim güç kaynaklarında hep PTC ve röle var. Sanırım bunu kullanmamalarının vardır bir nedeni.
 
birde soyle bir uygulama yapmislar
sekonderi mosfetlerle dogrultmuslar, ama mosfetleri tetikleme zamanlarini nasil senkronize etmisler, primer zamanlamalarini referans alarak belli bir sure sonrami aktif ettiler acaba, diyot kayiplarini elimine ederek cok akillica verimi artirmislar sanirim, ama primer akimini bir akim trafosuyla kaba bir sekilde okumasida dikkatimi cekti, normalde bu isi opamplar ile filtreden gecirerek yaparlar.
 

Ekler

  • Screenshot from 2023-12-29 00-07-08.png
    Screenshot from 2023-12-29 00-07-08.png
    173.2 KB · Görüntüleme: 32
Yüksek akımlarda akım trafosu kullanmak en ucuz ve yaygın yöntemdir. Genelde tüm yüksek güçlü PSU'larda bunu görürüz.
Çıkışında da mosfet olan PSU'lar bilgisayarlarda da çok yaygındır. 30-40 senedir var piyasada böyle şeyler.

Konu dışı ilginç bilgi vereyim, bilgisayarda 100-150W işlemciler var ve bunlar 1.2V ile çalışıyor genelde. 100A akım yapar. O küçücük ana kartlarda bu akımı elbette aynı şekilde mosfetli diyotlar kullanarak çeviriyorlar.

Anladığım kadarıyla siz bu konulara yeni başlıyorsunuz bu kadar küçük alanda bu kadar detaylı bir proje saç baş yoldurabilir, sizin hevesinizi kırabilir. UCD3138RHA gibi acayip bir entegre kullanmışlar. Yarı analog yarı programlanabilir...

Ben olsam çoktan TL494 ile yarım köprü yapıp geçmiştim :)
 
@DeveliAhmet acelem yok dedimya, amac ogrenmek, yoksa satin alabilirim, ayrica neresi sac bas yolduracak trafo mu, feedback mi?
ben kendi tasarimimda voltaj ve akimi opamplar ile yaptim, TL431 de mevcut, daha onceden kullandigim referans uylamalarim var, buldukca enteresan seyleri buraya ekliyorum, mesela yukaridaki sekonder anahtarlama zamanlamasina iliskin bilgi sahibiysen izah edermisin,
 
Yukarıdaki devreyi bunu hangi entegre yapıyor bilmiyorum ama mutlaka bir zaman beklenip, önce diyotlar iletime geçmeli, sonra mosfetler iletime geçmeli. diğer türlü kısa devre sorunları ortaya çıkacaktır.

Yukarıdaki tasarımın PCB'sine baktım, trafolar da bobin de çok özel, ülkede bulunmayacak şekilde. Bir de asıl sorun PCB çizimi olacaktır kanısındayım. Half bridge ve full bridge devrelerin trafolarını hesaplamak kolay, internetteki çoğu uygulama da iş görüyor.

Ben burayı kullanıyorum, şu ana kadar yanlışını görmedim bu sitenin.

 
Atılan tasarımda zaten trafo ile bağlantıya C atmış, dolayısıyla akımın DC kompomenti yok, okumasına da gerek yok. Kontrol döngüsü içerisine primer akımı sokmuş mudur bilmiyorum belki sadece belirli bir threshold u aşmasını istemiyor, çok incelemedim bu yüzden daha fazla yorum yapamayacağım ancak amaca göre yeterli bir ölçüm. Senkron doğrultma da baya popüler, bunu kendisi uygulayan kontrolcüler de var, bu işe ayrılmış senkron doğrultucu çipler de. Burada kullandığı kontrolcü içerisinde kendisi ayarlamış anahtarlama sinyallerini. Konu biraz uzun, ama uygulanması gerekiyorsa en basit yaklaşım hali hazırda bunu destekleyen analog kontrolcüler kullanmak bence. Bu arada sekonder akımını izlemek için de orada farklı şeyler dönmüş gibi görüyorum, ancak tasarım bir brick converter. Bunlar çok ünlüdür, ufacık, yüksek güçlerde çalışabilirler vs vs, ancak bunları tasarlamak için böyle taklalar atmak, farklı yaklaşımlar yapmak gerekiyor. Ünlü bir üreticisinin yanlış hatırlamıyorsam patentli 2 stage li topolojisi vardı.
 
kintrol entegresi bu UCD3138RHA, ti linkinde 2. sayfada mevcut, @DeveliAhmet TL 494 den cok emin degilim, bazen dead time sacmaliyor ve kanallar cakisiyor, belki bendeki entegre bozuk yada pcb deki ripillardan boyle davrandi bilmiyorum, o yuzden gate kismini trafolu yapmak istemistim, simdi pcb yi duzenliyorum.
 

Forum istatistikleri

Konular
5,841
Mesajlar
99,634
Üyeler
2,480
Son üye
mozcelikors

Son kaynaklar

Son profil mesajları

gruptaki arkadaşlara selamlar. sıteyi bu gün fark ettim. Asansör için 2x7 segment LCD gösterge üretmek istiyorum. acaba bu sayfadaki arkadaşlardan destek alabilirmiyim. LCD nin mantık açılımı ektedir.
deneyci wrote on TA3UIS's profile.
Selam.
Amatör telsiz lisansı nasıl alınıyor?
Lisansı olmayanı forumlarına almıyorlar. :)
Bilgi alamıyoruz.
cemalettin keçeci wrote on HaydarBaris's profile.
barış kardeşim bende bu sene akıllı denizaltı projesine girdim ve sensörleri arastırıyorum tam olarak hangi sensör ve markaları kullandınız yardımcı olabilir misin?
m.white wrote on Altair's profile.
İyi akşamlar.Arabanız ne marka ve sorunu nedir.Ben araba tamircisi değilim ama tamirden anlarım.
* En mühim ve feyizli vazifelerimiz millî eğitim işleridir. Millî eğitim işlerinde mutlaka muzaffer olmak lâzımdır. Bir milletin hakikî kurtuluşu ancak bu suretle olur. (1922)
Back
Top