High side Mosfet sürücü

[semih_s]

Merhabalar.
Basit high side N_kanal mosfet sürücü için bir deneme yaptım. optolu ve optosuz birkaç devre çizdim ve elimdeki komponentlerle uygulamasını ve testini yaptım.

Aşağıdaki devre düşük frekans için sorunsuz çalışıyor. 2 KHz'de test ediyorum.

Test düzeneğim 12V led trafosu ve iki lamba.

Aşağıda Yeşil sinyal sürücüye verdiğim kare dalga duty %50, Sarı sinyal mosfet'in source bacağı, şemada M-S pini.

Gate şarjının yükseilişi yavaş, sarı sinyal gate şarjı, yeşil PWM.

Yükselme süresi aşağıda. Gate bacağını 1K üzerinden kondansatör şarjıyla sürmenin etkisi. 750ns'nin bc337'nin kapanma süresi olduğunu düşünüyorum. Sarı sinyalin yükselmesi de 1,5 us kadar sürüyor. yeşil sinyal PWM sinyali.

Kapanma süresi mosfetin Gate şarjını bc337 üzerinden boşalttığımdan. çok daha yüksek. yukarıdakiyle aynı zaman ölçeğiyle fotoğrafladım. Sarı sinyal Mosfet source, yeşil sinyal PWM. PWM sinyalinin düşüşü yavaş. Mosfetin kapanış gecikmesi bu ölçekte görülmüyor.

PWM yerine sinüs verdiğimde ortaya çıkan görüntü:

Bir devre daha var, daha hızlı çalışmasını umduğum. Plaketi bastım, üzerini doldurup test edeceğim:

Bu devrenin çok daha hızlı çalışmasını bekliyorum. Burada gate şarjını transistörle dolduruyorum.

 

[Bowman]

Mosfetleri sürerken high side- low side seçimlerinin nasıl yapılması gerek. Mesela bir devre çalıştım push pull dc-dc converter. İki mosfeti de low side sürüyordum çünkü incelediğim cihazdaki adamlar öyle yapmıştı

 

[semih_s]

Mosfetleri sürerken high side- low side seçimlerinin nasıl yapılması gerek. Mesela bir devre çalıştım push pull dc-dc converter. İki mosfeti de low side sürüyordum çünkü incelediğim cihazdaki adamlar öyle yapmıştı

Kullanılacağı yere göre. Mesela benim bunu inceleme amacım. Elimdeli bol miktardaki N-kanal mosfeti push-pull tasarımlarda P- kanal kullanmadan sürebilmekti. P-kanal mosfetlerin on dirençleri daha yüksek oluyor ve daha pahalı oluyorlar. Bazı hallarde de yükün high side sürülmesini gerektiren sebepler olabilir. Havya tasarımı konusunda da böyle bir durum var.

 

[Endorfin35+]

Vayyy osiloskop var huzur var...

 

[semih_s]

Vayyy osiloskop var huzur var...

 

[semih_s]

Sürücü tasarımını kısıtlayan yükselme sürenin sebebini incelerken tasasrımda Açılma süresini neyin kısıtladığını bulmaya çalışıyorum.

Yükselme süresi aşağıda. Gate bacağını 1K üzerinden kondansatör şarjıyla sürmenin etkisi. 750ns'nin bc337'nin kapanma süresi olduğunu düşünüyorum. Sarı sinyalin yükselmesi de 1,5 us kadar sürüyor. yeşil sinyal PWM sinyali.

Yukarıdaki durumda mosfetin açılma süresini en çok etkileyen kullandığım transistörün kapanma performansı. 750ns iletime geçerken gecikme. İlk mesajda incelemedeiğim pwm sinyali ve mosfet soruce gerilimine bakınca da kapanmada da 750ns'lik bir gecikme zaman var. toplamda 1.5us'lik bir süre transistör gecikmelerinden kaynaklanıyor. Kapanma gecikmesi aşağıda.

BC337'nin ayrı bir devrede 12V 2K2 yük ile davranışını inceledim. Sarı sinyal collector voltajı yeşil PWM sinyali. İletime geçişi 200ns altında. kesime geçmesi gecikme ile beraber 900ns'yi buluyor.
yanında da yeşil sinyal base gerilimi.

Başka bir transistörle kurmak lazım daha yüksek frekanslı bir sürücüyü. Elimdekileri bir inceleyeyim.

 

[Endorfin35+]

1. Şemayımı inceliyorsun

 

[semih_s]

1. Şemayımı inceliyorsun

evet

 

[Endorfin35+]

gate r1 üzerinden şarj oluyor. değerini düşürürsen daha hızlı açılabilir.

 

[Mikro Step]

1uF gibi yuksek degere ihtiyacin yok. 100nF kullan.

 

[Endorfin35+]

kapasite düşünce daha hızlı çalışıyor sanki...

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWKsBsAOA7AJjQTixprpLtliAihSACwDMFApgLRhgBQAZhTiFpGhAoBfEXXJhoSLOwBKQ7OF4Y6VML0hRamrDS2aYCdgHcFE3sMHqrJoSOt2r+KOwBOjkOM2XtB8PEh2AHMPGjhQ8X1bHy8PLEoXAAceQXiqHzTwKNMMhIzdF1MEXkzi1JFAuj0AL0YAO0ZXVj9JDDB6MrB8NDB4LBYMLQkDdmrPND1+QToJpVSQWoam3tsZvQcfB0D3MtFBGhRJir4MQIATcaP9w72+EDPGTgBDAFcAGwAXdn5cCmFPfgeWKaSQIALg8H9ZhWLDQfAYYhoFAIXBIiZgQQwOAQDimA56WL424ydxrW5ksk6U6BD6eYq+S4MkHIFDidC4BAIJF0BCEPAs1mQAg0XB0KpC-BIXqaB7Pd5fWkiqhk3aUrLMVTQPAYA6UXBgBAGyJYuiQMUIqqnGhg1SEfwyx6vT62SiaQk3YEukoJVWQdbBFIM3b0cgjPG4ZWzCmzQIhMk0MCRvQhqKk+lhN2AjNaaWBUxkqaeVTEr3TP2B1SYuR8MIMwvZvy1pB+QzsADONc02cJ4T8zzebcY7AA9iBfhAuyRfrWsc3aGPPHxMUvPOwgA

 

[semih_s]

1uF gibi yuksek degere ihtiyacin yok. 100nF kullan.

Haklısınız, ama zaten ilk çalışmada bir kere şarj oluyor. Ama esr daha yüksek olma durumu da etkiler mi? Bakayım ufağını takayım.

gate r1 üzerinden şarj oluyor. değerini düşürürsen daha hızlı açılabilir.

R1'i SMD koydum karta. azaltırsam kapalı süresince üzerinden 12V geçecek, smd taşımaz. Bunu düşük frekans için düşünmüştüm zaten. 2. devrede daha yüksek frekansı deneyeceğim, orada transistörle sürülüyor gate.

 

[Endorfin35+]

Merak edip eski resimlere baktım. Konu ile doğrudan alakası yok ama kurduğum bir devrede mosfetin aç kapa zamanları...

of time 1µs altında

Rise time 1µs altında,

 

[semih_s]

Merak edip eski resimlere baktım. Konu ile doğrudan alakası yok ama kurduğum bir devrede mosfetin aç kapa zamanları...

of time 1µs altında

Rise time 1µs altında,

Fotolar görünmüyor. formattan mı? jpeg yapar mısın.

 

[Endorfin35+]

Oldumu?

 

[semih_s]

20946 eklentisine bak

20947 eklentisine bak

Oldumu?

Ama gate sinyali yok bunlarda.

Benim bu sürücüde uğraştığım şey, tam anlayamadığım yer şöyle.

BC337'nin kısıtlamaları belli. Ayrı devrede davranışı ile sürücünün tepki süresi bağdaşıyor
1. bc337 testi

Mosfet source çıkışı 8 Ohm civarı bir yük ile. @Mikro Step alttaki foto 100nf smd kondansatör ile davranış aynı.

Sürücü devre NPN çiftiyle çalışıyor ve açıktan kapalıya geçmesi de kapalıdan açığa geçmesi de transistörlerden birinin kesime geçmesini gerektiriyor ve bu da her iki durum da da sürücünün PWM sinyaline BC337'nin kesime geçme gecikmesi kadar sürüyor.

Tam kavrayamadığım nokta ise PWM ile Gate voltajı ilişkisinin neden aşağıdaki gibi olduğu: Yeşil PWM, sarı Gate voltajı

BC337'nin test fotoğrafına bakılırsa PWM sinyalinin yükselişiyle beraber aşağıdaki Q3 175ns gibi bir sürede iletime geçiyor ve Q1 transistörünün beyzini aşağı çekiyor. Q1 transistörünün kesime geçmesi 600ns kadar sürmeli. Ama PWM sinyalinin yükselişinin ardından Gate şarjı 175ns civarında doğrusal olarak yükseliyor. Q1 hala iletimde oldupuna göre Gate şarjı neden yükseliyor. Farkedemediğim bir şey var.

 

[Mikro Step]

Sorunu tam anlamadim ama asagidaki konu isin icinde.

 

[semih_s]

Sanırım şimdi çakozladım olayı .
BC337'yi test ederken PWM ile base voltajlarını ayrı ayrı incelediğimde aşağıdaki gibi bir sonuç vardı. Sarı collector voltajı
soldaki yeşil pwm, sağdaki yeşil transistör base voltajı.

PWM base'i 1k dirençle sürüyor burada. Sürücüde uygulamada q2 mosfet gate'ini aşağı çeken q1 transistörü r2-4k7 ile iletime geçse de q3 doğrudan base voltajını 0 volta çektiğinden transistör kapanma gecikmesi olmuyor.

Aşağıdaki PWM ve gate voltajının davranışını bu açıklıyor. gate voltajının lineer olarak yükseldiği kısım yoktan var olmuyor yani. Zaten mosfet gate'ini aşağı çeken transistör kapnmış oluyor ve mosfet gate kapasitesi 1k üzerinden dolmaya başlıyor.

Lineerliğin bittiği nokta ise mosfetin Gate trigger voltajı. Bu noktadan sonra yük gerilimi beys transistörünün kapanma eğrisini takip ederek yükseliyor.

Yani iki mosfetinde base'ini 0Volta hızla zorlayabilirsem daha yüksek frekansta çalışabilir

 

[Omega]

Öğrenmek amaçlı ve basit uygulamalar için birşey denemez ,bu uygulama içinde yazmıyorum ,ama yüksek frekanslarda ve yüksek güçleri sürmek için MOSFET sürücüleri kullanmanın çok daha avantajlı ve ekonomik olduğunu okumuştum.Birkaç elektronikçide denemeler sonucunda hak vermişti.

 

[taydin]

BC337 anahtarlama testinde aldığın sonuç çok tuhaf geldi bana. Bu transistörün çok daha hızlı anahtarlayabiliyor olması lazım. Bunu ben de deneyeyim bakalım aynı sonucu görecek miyim. Eğer böyle bir durum varsa bunu ayrı bir konuda irdelememiz lazım.