View Full Version : comportamento circuito RL
Ciao a tutti, mi trovo un po' in... carenza di mezzi causa vacanze :D e ho bisogno di avere una stima a spanne del comportamento di un circuito, ma materialmente non riesco a farlo... Quindi chiedo aiuto :p
Ho un generatore di corrente che mi sta dando 2A a 35v circa su un carico che risulta essere una induttanza dell'ordine dei microhenry e una resistenza di circa 17 ohm.
In un tempo dell'ordine dei nano secondi il carico viene invertito, quindi l'induttanza vede cambiare la corrente da 2A a -2A.
Avrei bisogno di una stima sulla sovratensione che mi genera questo cambio di polarità...
Pare che saltino ogni volta diversi mosfet nel generatore di corrente e nel ponte che inverte il carico e vorrei capire come risolvere la cosa... a parte la soluzione ovvia di NON fargli fare l'inversione brusca.
Scusate se ho scritto qualcosa male ma sto usando il telefono... (e già si capisce cosa intendevo dire quando parlavo di mancanza di mezzi...)
Grazie per qualunque rapido aiuto!
Ciao a tutti, mi trovo un po' in... carenza di mezzi causa vacanze :D e ho bisogno di avere una stima a spanne del comportamento di un circuito, ma materialmente non riesco a farlo... Quindi chiedo aiuto :p
Ho un generatore di corrente che mi sta dando 2A a 35v circa su un carico che risulta essere una induttanza dell'ordine dei microhenry e una resistenza di circa 17 ohm.
In un tempo dell'ordine dei nano secondi il carico viene invertito, quindi l'induttanza vede cambiare la corrente da 2A a -2A.
Avrei bisogno di una stima sulla sovratensione che mi genera questo cambio di polarità...
Pare che saltino ogni volta diversi mosfet nel generatore di corrente e nel ponte che inverte il carico e vorrei capire come risolvere la cosa... a parte la soluzione ovvia di NON fargli fare l'inversione brusca.
Scusate se ho scritto qualcosa male ma sto usando il telefono... (e già si capisce cosa intendevo dire quando parlavo di mancanza di mezzi...)
Grazie per qualunque rapido aiuto!
scusami ma mi manca qualche pezzo...
il circuito RL è serie o parallelo?
In secondo luogo che vuoi dire con "viene invertito il carico"?
il carico è collegato ad un ponte ad H che inverte la polarità del generatore in continua?
la mia ignoranza suggerisce di prendere un R-L serie.
All'istante 0, quando dai tensione la corrente è nulla, quindi la caduta di tensione sulla resistenza è zero. La tensione cade tutta sullinduttore attraverso il quale inizia a circolare corrente.
Se nessuno tocca niente dopo aver dato tensione, per t > 5 tau la tensione sull'induttore è circa pari a 0; e la corrente sul resistore è circa pari a 35/17 = 2A = Imax
Per t = tau solitamente si ha I = 0.75 Imax ovvero 1.5A, che corrispondono a circa a 25V sulla resistenza. Sull'induttore avrai ancora 10V.
Dato che a questo punto inverti l'alimentazione, visto che la corrente resta invariata per qualche infinitesimo a causa dell'induttore, mentre la tensione ai capi dell'induttore varia, quella sul resistore resta invariata, per cui ai capi del generatore dovrebbe apparire una tensione di -25V.
Dato che la corrente nell'induttore richiederà un certo tempo per annullarsi e cambiare di verso, la tensione ai capi del resistore tenderà a calare, ma la tensione al nodo negativo dovrebbe continuare a salire, un po come avviene nei convertitori step up.
Non sono espertissimo e non mi sono aiutato con lo spice per cui spero di non aver scritto minchiate.
My two cents
eh la fretta... e il tastierino del telefono... :D
scusami ma mi manca qualche pezzo...
il circuito RL è serie o parallelo?
RL serie
In secondo luogo che vuoi dire con "viene invertito il carico"?
il carico è collegato ad un ponte ad H che inverte la polarità del generatore in continua?
Esatto, visto che devo lavorare con alte tensioni era molto più semplice creare un circuito che invertisse fisicamente i collegamenti del carico piuttosto che mettelo "in mezzo" tra alimentazione positiva e negativa. È un ponte ad H fatto con quattro mosfet.
la mia ignoranza suggerisce di prendere un R-L serie.
All'istante 0, quando dai tensione la corrente è nulla, quindi la caduta di tensione sulla resistenza è zero. La tensione cade tutta sullinduttore attraverso il quale inizia a circolare corrente.
Se nessuno tocca niente dopo aver dato tensione, per t > 5 tau la tensione sull'induttore è circa pari a 0; e la corrente sul resistore è circa pari a 35/17 = 2A = Imax
Per t = tau solitamente si ha I = 0.75 Imax ovvero 1.5A, che corrispondono a circa a 25V sulla resistenza. Sull'induttore avrai ancora 10V.
Dato che a questo punto inverti l'alimentazione, visto che la corrente resta invariata per qualche infinitesimo a causa dell'induttore, mentre la tensione ai capi dell'induttore varia, quella sul resistore resta invariata, per cui ai capi del generatore dovrebbe apparire una tensione di -25V.
Dato che la corrente nell'induttore richiederà un certo tempo per annullarsi e cambiare di verso, la tensione ai capi del resistore tenderà a calare, ma la tensione al nodo negativo dovrebbe continuare a salire, un po come avviene nei convertitori step up.
Non sono espertissimo e non mi sono aiutato con lo spice per cui spero di non aver scritto minchiate.
My two cents
Hmm... non sono sicuro.
Dunque, le condizioni iniziali sono il carico (che è una enorme bobina, che ha una resistenza di circa 17 ohm) a cui viene applicata una tensione di 35V continua e in cui scorre di conseguenza una corrente di un paio di A.
Ad un certo punto si inverte il carico, quindi la corrente che scorre cambia di polarità.
Allora, il mio ragionamento è questo: l'induttanza tende a mantenere la corrente costante, per cui si dovrebbe generare una tensione inversa rispetto a quella applicata per cercare di mantenere -2A di corrente.
Quindi io avrò 35V di alimentazione, -35V sull'induttanza e la resistenza in mezzo, in pratica, volendo considerare caratteristiche discrete dei componenti.
Quindi, praticamente, una settantina di V totali.
In questo ragionamento però mi manca il fattore tempo: dato che si sa che più lo switch su una induttanza è brusco, più la sovratensione è alta, lo stesso dovrebbe succedere qui.
Però non so come fare a tenerne conto... non so se mi sono spiegato meglio.
Che mosfet usi per fare il ponte? Normalmente in questi casi andrebbero usati dispositivi che abbiano un diodo di ricircolo che serve appunto a "beccarsi" le correnti inverse dei carichi induttivi.
Altra cosa: non è che per caso non lasci abbastanza tempo morto tra l'apertura di due mos del ponte e la chiusura degli altri due?
Che mosfet usi per fare il ponte? Normalmente in questi casi andrebbero usati dispositivi che abbiano un diodo di ricircolo che serve appunto a "beccarsi" le correnti inverse dei carichi induttivi.
Altra cosa: non è che per caso non lasci abbastanza tempo morto tra l'apertura di due mos del ponte e la chiusura degli altri due?
I diodi ci sono infatti.
I mosfet sono degli STP12PF06 e STP16NF06.
Per quel che riguarda i tempi morti... in teoria non dovrebbero essercene, perchè il segnale che li controlla è unico e viene invertito da delle porte logiche per avere il reciproco, per cui gli unici ritardi dovrebbero essere i tempi di propagazione del segnale.
I diodi ci sono infatti.
I mosfet sono degli STP12PF06 e STP16NF06.
Per quel che riguarda i tempi morti... in teoria non dovrebbero essercene, perchè il segnale che li controlla è unico e viene invertito da delle porte logiche per avere il reciproco, per cui gli unici ritardi dovrebbero essere i tempi di propagazione del segnale.
Non proprio. Un mosfet di potenza non si spegne immediatamente dopo che viene tolta tensione al gate.
Altro dato da considerare, se non è stato previsto nel tuo circuito di pilotaggio, è il fanout delle porte logiche. Il gate è direttamente collegato alla porta logica?
Non proprio. Un mosfet di potenza non si spegne immediatamente dopo che viene tolta tensione al gate.
No d'accordo, ma meno di così non si può fare.
Quello che intendevo dire era che non è che ci fossero due segnali diversi che accendevano e spegnevano le due coppie di mosfet, quindi non ci sono ritardi tra l'attivazione di uno e l'attivazione dell'altro...
Altro dato da considerare, se non è stato previsto nel tuo circuito di pilotaggio, è il fanout delle porte logiche. Il gate è direttamente collegato alla porta logica?
Nel caso dei mosfet N sì, l'uscita della logica (74HC14 e micro) pilota direttamente il gate, mentre nel caso dei mosfet P c'è un altro mosfet N in mezzo.
In ogni caso il fanout è di due gate per ogni linea, uno di un mosfet di potenza e uno di un mosfet di pilotaggio. Non dovrebbero avere problemi.
Comunque, se il ponte invertisse lentamente non sarebbe un problema grosso, anzi: in questo caso mi scaricherebbe la bobina ed eviterei la sovratensione. C'è da tenere presente che non stiamo parlando di un carico come un motore, sono proprio bobine in aria quadrate da più di due metri di lato. Il cambiamento di polarità è quacosa che avviene molto saltuariamente e quindi se anche ci fosse della potenza dissipata sul ponte sarebbe poca.
I diodi ci sono infatti.
I mosfet sono degli STP12PF06 e STP16NF06.
Per quel che riguarda i tempi morti... in teoria non dovrebbero essercene, perchè il segnale che li controlla è unico e viene invertito da delle porte logiche per avere il reciproco, per cui gli unici ritardi dovrebbero essere i tempi di propagazione del segnale.
quando dici che i diodi ci sono fai riferimento a quelli integrati nel mosfet?
quando dici che i diodi ci sono fai riferimento a quelli integrati nel mosfet?
No no, shottky esterni.
No no, shottky esterni.
resto perplesso...
dalla pochissima esperienza che ho, ricordo in questi casi ciò che comunemente succede è che, durante la commutazione, l'induttanza porta a ramengo la tensione di source, per cui la tensione Vgs eccede i valori massimi consentiti ( in negativo o in positivo ) però se ci sono i diodi questo non dovrebbe succedere.
resto perplesso...
dalla pochissima esperienza che ho, ricordo in questi casi ciò che comunemente succede è che, durante la commutazione, l'induttanza porta a ramengo la tensione di source, per cui la tensione Vgs eccede i valori massimi consentiti ( in negativo o in positivo ) però se ci sono i diodi questo non dovrebbe succedere.
Esatto, la teoria è questa, ma in elettronica la teoria è una cosa e la pratica è un'altra :D (una delle ragioni per cui l'ingegnerino appena uscito dalla facoltà è un totale incapace nel mondo reale :asd: )
Comunque quando ho tempo proverò a simulare il transitorio...
Esatto, la teoria è questa, ma in elettronica la teoria è una cosa e la pratica è un'altra :D (una delle ragioni per cui l'ingegnerino appena uscito dalla facoltà è un totale incapace nel mondo reale :asd: )
magari questo vale solo per le facoltà italiane, dove lavorare in astratto la fa da padrone.
Comunque quando ho tempo proverò a simulare il transitorio...
io ho provato a fare una simulazione con multisim ( ho formattato e non volevo reinstallare orcad), ma sicuramente ho sbagliato a scegliere i bipoli, visto che staccando entrambe le alimentazioni, la tensione ai capi della serie RL chiusa sull'"oscilloscopio" inizia ad oscillare :asd:
io ho provato a fare una simulazione con multisim ( ho formattato e non volevo reinstallare orcad), ma sicuramente ho sbagliato a scegliere i bipoli, visto che staccando entrambe le alimentazioni, la tensione ai capi della serie RL chiusa sull'"oscilloscopio" inizia ad oscillare :asd:
Maaa... il multisim io ormai lo vedo più che altro come una perdita di tempo. Appena nel circuito ci sono un po' più componenti divenza pazzo, ricordo dover simulare un paio di interruttori con mosfet e con l'alimentazione staccata mi segnava correnti di mega ampere e tensioni di giga volt... :stordita:
Maaa... il multisim io ormai lo vedo più che altro come una perdita di tempo. Appena nel circuito ci sono un po' più componenti divenza pazzo, ricordo dover simulare un paio di interruttori con mosfet e con l'alimentazione staccata mi segnava correnti di mega ampere e tensioni di giga volt... :stordita:
ho capito... quanto prima reinstallo orcad.
No d'accordo, ma meno di così non si può fare.
Quello che intendevo dire era che non è che ci fossero due segnali diversi che accendevano e spegnevano le due coppie di mosfet, quindi non ci sono ritardi tra l'attivazione di uno e l'attivazione dell'altro...
Secondo me sta proprio qui il problema: il ritardo ci deve essere!
Nel caso dei mosfet N sì, l'uscita della logica (74HC14 e micro) pilota direttamente il gate, mentre nel caso dei mosfet P c'è un altro mosfet N in mezzo.
In ogni caso il fanout è di due gate per ogni linea, uno di un mosfet di potenza e uno di un mosfet di pilotaggio. Non dovrebbero avere problemi.
Comunque, se il ponte invertisse lentamente non sarebbe un problema grosso, anzi: in questo caso mi scaricherebbe la bobina ed eviterei la sovratensione. C'è da tenere presente che non stiamo parlando di un carico come un motore, sono proprio bobine in aria quadrate da più di due metri di lato. Il cambiamento di polarità è quacosa che avviene molto saltuariamente e quindi se anche ci fosse della potenza dissipata sul ponte sarebbe poca.
E qui vedo un altro possibile problema: il gate del mos di potenza è più pesante (elettricamente parlando) del gate di un mos di segnale, quindi il pilotaggio dei due mos risulta sbilanciato. Se a questo sommi i diversi tempi di accensione/spegnimento dei singoli mos, rischi di fare il corto quando è in atto una commutazione.
The_Fragger
02-09-2011, 19:03
Secondo me sta proprio qui il problema: il ritardo ci deve essere!
E qui vedo un altro possibile problema: il gate del mos di potenza è più pesante (elettricamente parlando) del gate di un mos di segnale, quindi il pilotaggio dei due mos risulta sbilanciato. Se a questo sommi i diversi tempi di accensione/spegnimento dei singoli mos, rischi di fare il corto quando è in atto una commutazione.
Pur essendo ignorante quoto, è da vedere se vi è la corrente di cc e di che entità.Potrebbe essere un motivo della rotture di alcuni mosfet.
Scusate ma uno schema dei mos?Per capire meglio collegamenti e tutto. :)
Secondo me sta proprio qui il problema: il ritardo ci deve essere!
Ni.
Se ci fosse un momento in cui la bobina resta scollegata tenderebbe a generare un arco per continuare a far scorrere la corrente, che è male.
Se invece rimane sempre collegata, è vero che c'è un momento in cui per la differenza dei tempi di accensione dei mosfet una certa corrente può passare attraverso tutti quattro i mosfet del ponte, ma il tempo è sicuramente breve, i mosfet sono tutti di potenza ed evito sovratensioni molto alte perchè permetto alla corrente della bobina di scorrere comunque.
E qui vedo un altro possibile problema: il gate del mos di potenza è più pesante (elettricamente parlando) del gate di un mos di segnale, quindi il pilotaggio dei due mos risulta sbilanciato. Se a questo sommi i diversi tempi di accensione/spegnimento dei singoli mos, rischi di fare il corto quando è in atto una commutazione.
Di nuovo: il corto è impossibile perchè il generatore di corrente imposta la corrente anche con un carico pari ad un corto circuito, per cui se lo imposto per 1A, mi darà quella corrente con il ponte in corto circuito, con il ponte buono, nei transitori e con il carico cortocircuitato. Certo cambierà la potenza che deve dissipare il finale, però stiamo nuovamente parlando ti tempi di microsecondi.
Pur essendo ignorante quoto, è da vedere se vi è la corrente di cc e di che entità.Potrebbe essere un motivo della rotture di alcuni mosfet.
Scusate ma uno schema dei mos?Per capire meglio collegamenti e tutto. :)
Avete ragione anche voi :p
Vediamo se riesco ad allegare il pdf...
a vedere dallo schema appare tutto in ordine.
non è che per caso il problema è altrove?
Mi ero perso un passaggio, ovvero che stai cercando di pilotare il carico in corrente usando un generatore di corrente. Senza entrare nei dettagli, tieni presente che i ponti ad H non sono pensati per questo tipo di pilotaggio.
Venendo al tuo schema, una cosa che mi lascia perplesso è il sistema di pilotaggio dei PMOS. I source di questi ultimi sono connessi ad un nodo pilotato in corrente, quindi ammesso che il ruolo di Q8 sia quello di un generatore ideale, non puoi sapere a che tensione si trova quel nodo. La conseguenza diretta è che non puoi sapere se Q9 e Q10 sono correttamente accesi quando vengono pilotati.
Infine una nota sul funzionamento della sezione U6-Q8: questo tipo di configurazione tende all'instabilità a causa della capacità di gate di Q8. Dovresti compensare il circuito con una rete RC.
Venendo al tuo schema, una cosa che mi lascia perplesso è il sistema di pilotaggio dei PMOS. I source di questi ultimi sono connessi ad un nodo pilotato in corrente, quindi ammesso che il ruolo di Q8 sia quello di un generatore ideale, non puoi sapere a che tensione si trova quel nodo. La conseguenza diretta è che non puoi sapere se Q9 e Q10 sono correttamente accesi quando vengono pilotati.
scusa se chiedo, ma visto che la tensione di gate per Q9 e Q10 usa come riferimento proprio la tensione di source, i mosfet non dovrebbero accendersi comunque correttamente, fintanto che la tensione di source si mantiene sopra i 10V ?
scusa se chiedo, ma visto che la tensione di gate per Q9 e Q10 usa come riferimento proprio la tensione di source, i mosfet non dovrebbero accendersi comunque correttamente, fintanto che la tensione di source si mantiene sopra i 10V ?
Hai detto bene! :)
Nelle sue condizioni questo non è assicurato
Hai detto bene! :)
Nelle sue condizioni questo non è assicurato
Quindi se volessimo ignorare la resistenza intrinseca dell'induttore, all'accensione l'induttanza si dovrebbe comportare come un cortocircuito, la corrente che attraversa Q8 raggiunge ( almeno in prima approssimazione ) il massimo ammesso, e al contempo le tensione di source gate e drain di Q10 ( o Q9, è lo stesso) vengono schiacciate sullo zero dalla tensione del drain di Q8, e di conseguenza il mosfet si spegne.
A questo punto l'induttanza continua a richiamare corrente portando sotto zero la tensione di drain di Q10 ( o Q9 ), ma a questo punto dovrebbe intervenire il diodo D14 ( o rispettivamente D13 ) e impedire che la tensione si abbassi troppo oltre lo zero.
Per cui mi pare comunque strano che i mosfet vengano sottoposti a tensioni tali da danneggiarli e romperli. Posso essere d'accordo con te, sul fatto che dal punto di vista elettrotecnico/elettronico non sia esattamente "elegante", però dal punto di vista pratico/ingegneristico dovrebbe funzionare senza rompersi, sempre che il problema non sia riconducibile alla resistenza interna opposta dai mosfet durante la "semi accensione" che fa si che i mosfet dissipino troppa potenza durante il transitorio ON->OFF indesiderato.
O mi sfugge qualcosa?
Mi ero perso un passaggio, ovvero che stai cercando di pilotare il carico in corrente usando un generatore di corrente. Senza entrare nei dettagli, tieni presente che i ponti ad H non sono pensati per questo tipo di pilotaggio.
Venendo al tuo schema, una cosa che mi lascia perplesso è il sistema di pilotaggio dei PMOS. I source di questi ultimi sono connessi ad un nodo pilotato in corrente, quindi ammesso che il ruolo di Q8 sia quello di un generatore ideale, non puoi sapere a che tensione si trova quel nodo. La conseguenza diretta è che non puoi sapere se Q9 e Q10 sono correttamente accesi quando vengono pilotati.
Infine una nota sul funzionamento della sezione U6-Q8: questo tipo di configurazione tende all'instabilità a causa della capacità di gate di Q8. Dovresti compensare il circuito con una rete RC.
Quindi se volessimo ignorare la resistenza intrinseca dell'induttore, all'accensione l'induttanza si dovrebbe comportare come un cortocircuito, la corrente che attraversa Q8 raggiunge ( almeno in prima approssimazione ) il massimo ammesso, e al contempo le tensione di source gate e drain di Q10 ( o Q9, è lo stesso) vengono schiacciate sullo zero dalla tensione del drain di Q8, e di conseguenza il mosfet si spegne.
A questo punto l'induttanza continua a richiamare corrente portando sotto zero la tensione di drain di Q10 ( o Q9 ), ma a questo punto dovrebbe intervenire il diodo D14 ( o rispettivamente D13 ) e impedire che la tensione si abbassi troppo oltre lo zero.
Per cui mi pare comunque strano che i mosfet vengano sottoposti a tensioni tali da danneggiarli e romperli. Posso essere d'accordo con te, sul fatto che dal punto di vista elettrotecnico/elettronico non sia esattamente "elegante", però dal punto di vista pratico/ingegneristico dovrebbe funzionare senza rompersi, sempre che il problema non sia riconducibile alla resistenza interna opposta dai mosfet durante la "semi accensione" che fa si che i mosfet dissipino troppa potenza durante il transitorio ON->OFF indesiderato.
O mi sfugge qualcosa?
Effettivamente questa è una osservazione giusta, non ci avevo fatto caso. Il gate dei mosP dovrebbero prendere la polarizzazione direttamente dai +40V.
In questo caso ci possono essere problemi in due casi: con correnti piccole (il carico ha 17Ohm di resistenza, quindi sotto ai 500mA di corrente) o con carichi molto piccoli. In quei casi lì l'accensione di uno dei mosP sarebbe parziale e tenderebbe a scaldarsi.
Appena ci rimetto le mani sopra vedrò di sistemare questa cosa...
In ogni caso ho visto che nello strumento erano saltate tre cose: uno dei due mosN del ponte, il mosfet del generatore di corrente e la resistenza da 1Ohm di riferimento, che è da 5W. I diodi sono tutti a posto.
Ora, se prendiamo come presupposto ció che mi è stato detto, cioè che il guasto è avvenuto allo switch della polarità, la mia ricostruzione è questa: il mosN del ponte che sarebbe dovuto rimanere spento per qualche motivo è saltato, creando un corto circuito sul carico -la corrente passava attraverso al mosP che sarebbe dovuto essere acceso normalmente per far passare la corrente sul carico e il corrispondente mosN in corto che sarebbe dovuto essere aperto-, il mosfet del generatore di corrente si è surriscaldato dovendo dissipare 80W da solo finchè non è saltato e quindi si è bruciata la resistenza perchè passavano più di 5A.
Questo a me con un carico resistivo non era mai capitato -avevo fatto molte prove ma chiaramente non avevo bobinone da 2mt di lato per provare...- e secondo me è dovuto al carico induttivo...
Quindi se volessimo ignorare la resistenza intrinseca dell'induttore, all'accensione l'induttanza si dovrebbe comportare come un cortocircuito, la corrente che attraversa Q8 raggiunge ( almeno in prima approssimazione ) il massimo ammesso, e al contempo le tensione di source gate e drain di Q10 ( o Q9, è lo stesso) vengono schiacciate sullo zero dalla tensione del drain di Q8, e di conseguenza il mosfet si spegne.
A questo punto l'induttanza continua a richiamare corrente portando sotto zero la tensione di drain di Q10 ( o Q9 ), ma a questo punto dovrebbe intervenire il diodo D14 ( o rispettivamente D13 ) e impedire che la tensione si abbassi troppo oltre lo zero.
Per cui mi pare comunque strano che i mosfet vengano sottoposti a tensioni tali da danneggiarli e romperli. Posso essere d'accordo con te, sul fatto che dal punto di vista elettrotecnico/elettronico non sia esattamente "elegante", però dal punto di vista pratico/ingegneristico dovrebbe funzionare senza rompersi, sempre che il problema non sia riconducibile alla resistenza interna opposta dai mosfet durante la "semi accensione" che fa si che i mosfet dissipino troppa potenza durante il transitorio ON->OFF indesiderato.
O mi sfugge qualcosa?
Occhio... all'accensione la bobina si comporta come un circuito aperto (I=0)!
Ma il problema non è l'accensione, è il comportamento transitorio durante gli switch che non ti permette sapere cosa succede alla tensione sul nodo di source dei PMOS.
Effettivamente questa è una osservazione giusta, non ci avevo fatto caso. Il gate dei mosP dovrebbero prendere la polarizzazione direttamente dai +40V.
In questo caso ci possono essere problemi in due casi: con correnti piccole (il carico ha 17Ohm di resistenza, quindi sotto ai 500mA di corrente) o con carichi molto piccoli. In quei casi lì l'accensione di uno dei mosP sarebbe parziale e tenderebbe a scaldarsi.
Appena ci rimetto le mani sopra vedrò di sistemare questa cosa...
In ogni caso ho visto che nello strumento erano saltate tre cose: uno dei due mosN del ponte, il mosfet del generatore di corrente e la resistenza da 1Ohm di riferimento, che è da 5W. I diodi sono tutti a posto.
Ora, se prendiamo come presupposto ció che mi è stato detto, cioè che il guasto è avvenuto allo switch della polarità, la mia ricostruzione è questa: il mosN del ponte che sarebbe dovuto rimanere spento per qualche motivo è saltato, creando un corto circuito sul carico -la corrente passava attraverso al mosP che sarebbe dovuto essere acceso normalmente per far passare la corrente sul carico e il corrispondente mosN in corto che sarebbe dovuto essere aperto-, il mosfet del generatore di corrente si è surriscaldato dovendo dissipare 80W da solo finchè non è saltato e quindi si è bruciata la resistenza perchè passavano più di 5A.
Questo a me con un carico resistivo non era mai capitato -avevo fatto molte prove ma chiaramente non avevo bobinone da 2mt di lato per provare...- e secondo me è dovuto al carico induttivo...
A mio parere è un errore imporre una corrente ad una bobina; è lei infatti che la impone. Tuttalpiù puoi fare un controllo in corrente, quelli si.
A mio parere è un errore imporre una corrente ad una bobina; è lei infatti che la impone. Tuttalpiù puoi fare un controllo in corrente, quelli si.
È un generatore di campi magnetici, devo imporre io la corrente della bobina ;)
Lavora in continua, per cui il controllo in corrente è uguale all'imposizione di una corrente...
Occhio... all'accensione la bobina si comporta come un circuito aperto (I=0)!
Ma il problema non è l'accensione, è il comportamento transitorio durante gli switch che non ti permette sapere cosa succede alla tensione sul nodo di source dei PMOS.
Fermo restando che la tua osservazione è correttissima, si sono bruciati gli Nmos, i Pmos stavano bene...
All'accensione comunque la corrente è impostata a zero sempre, e in ogni caso limito la corrente sul primario del trasformatore di potenza per qualche secondo proprio per dare tempo al circuito di controllo di assestarsi (e di caricare i condensatori, tra l'altro, visti i 47000uF di filtraggio che ho dovuto usare per ridurre il ripple con 9A di carico... :p ).
Occhio... all'accensione la bobina si comporta come un circuito aperto (I=0)!
:doh:
Pardon... Sono un tordo.
Ma il problema non è l'accensione, è il comportamento transitorio durante gli switch che non ti permette sapere cosa succede alla tensione sul nodo di source dei PMOS.
questo è senz'altro vero, però stanti i diodi inseriti in parallelo ai mosfet, la tensione rimane compresa tra -1V e 36V, per cui, almeno così a spanne, non si dovrebbe trattere di un guasto dei mosfet da sotto o sovratensione...
Questo a me con un carico resistivo non era mai capitato -avevo fatto molte prove ma chiaramente non avevo bobinone da 2mt di lato per provare...- e secondo me è dovuto al carico induttivo...
Dallo schema vedo che in parallelo alla bobina hai messo una capacità, per cui hai in sostanza una rete RLC.
Non è che per caso quella rete risuona generando picchi di tensione e/o sovracorrenti?
Dallo schema vedo che in parallelo alla bobina hai messo una capacità. Non è che per caso risuona generando picchi di tensione e/o sovracorrenti?
In realtà io quell'RC l'ho messo proprio per dare un passaggio alla corrente in caso di cambiamenti bruschi di tensione. La resistenza in ogni caso è abbastanza grande per non dare problemi in condizioni normali.
Ricordo che lavoro in continua, non in alterna...
Ricordo che lavoro in continua, non in alterna...
Ne ero consapevole, lo ho chiesto in riferimento al transitorio.
:)
Ne ero consapevole, lo ho chiesto in riferimento al transitorio.
:)
In ogni caso... non è un RLC vero, perchè nell'RLC la resistenza è o in serie o da sola in parallelo. In questo caso sarebbe un RC in parallelo ad un RL... dubito possa oscillare, c'è una resistenza su entrambi i rami che smorzerebbe tutto, oltre a dover tener conto che è comandato da qualcosa che già di suo cerca di tenere la corrente costante.
È un generatore di campi magnetici, devo imporre io la corrente della bobina ;)
Lavora in continua, per cui il controllo in corrente è uguale all'imposizione di una corrente...
Va bene, è giusto quello che dici. Ma a mio modo di vedere le cose avrei optato meglio per una resistenza che limita la corrente nella bobina che un generatore di corrente diretto. Un po' come si fa quando vuoi accendere un LED.
questo è senz'altro vero, però stanti i diodi inseriti in parallelo ai mosfet, la tensione rimane compresa tra -1V e 36V, per cui, almeno così a spanne, non si dovrebbe trattere di un guasto dei mosfet da sotto o sovratensione...
Infatti probabilmente la causa del guasto non è stata una sovratensione, bensì un cortocircuito causato dalla conduzione contemporanea e accidentale dei mos dello stesso ramo.
A ben vedere lo schema, un'altra cosa che vedo è l'assenza di una resistenza tra gate e source sugli NMOS (l'equivalente diciamo delle R104-R105 sui PMOS), che aiuta a tenere spento il mos qualora non vi sia un valido segnale sul suo gate.
I mos infatti possono auto-accendersi se sul drain si verifica un transitorio veloce di tensione in grado di accoppiarsi al gate tramite la capacità drain-gate (effetto Miller).
Va bene, è giusto quello che dici. Ma a mio modo di vedere le cose avrei optato meglio per una resistenza che limita la corrente nella bobina che un generatore di corrente diretto. Un po' come si fa quando vuoi accendere un LED.
Uh?
Devo imporre una corrente tra 0 e 3A, come lo faccio con una resistenza?
Poi non capisco perchè il generatore di corrente ti sta tanto antipatico :D : lavoro in continua quindi a tutti gli effetti sto pilotando un carico resistivo, è solo nelle transizioni dove si nota l'induttanza...
Il led lavora a corrente costante quindi puoi mettere una semplice resistenza, nel mio caso è tutta un'altra storia...
Infatti probabilmente la causa del guasto non è stata una sovratensione, bensì un cortocircuito causato dalla conduzione contemporanea e accidentale dei mos dello stesso ramo.
Possibile ma improbabile.
Il generatore funziona anche con il carico cortocircuitato, non ha problemi se non di surriscaldamento. Nel caso ci fosse un momento di conduzione contemporanea dei mos P ed N si tratterebbe di un tempo di microsecondi o millisecondi nella peggiore delle ipotesi, non se ne accorgerebbe nemmeno...
A ben vedere lo schema, un'altra cosa che vedo è l'assenza di una resistenza tra gate e source sugli NMOS (l'equivalente diciamo delle R104-R105 sui PMOS), che aiuta a tenere spento il mos qualora non vi sia un valido segnale sul suo gate.
I mos infatti possono auto-accendersi se sul drain si verifica un transitorio veloce di tensione in grado di accoppiarsi al gate tramite la capacità drain-gate (effetto Miller).
Come detto, all'accensione il primario del trasformatore di potenza è limitato quindi la tensione è bassa per diversi secondi. Le porte sono controllate dal micro che pilota i gate, quindi non possono non avere un segnale valido: o è zero, o è 5V. I gate non sono mai flottanti, per cui non c'è bisogno di resistenza di pulldown.
Si effettivamente mi stanno un po' antipatici :D
Il motivo è che non sono abbastanza "ideali" da poter essere usati decentemente, se non in poche e collaudate configurazioni.
Ricordo che qualche tempo fa avevo bisogno di un generatore di corrente regolabile da 0 a 2.5A che doveva pilotare un carico tanto semplice quanto rognoso: un contatto ON-OFF, ovvero qualcosa che chiudeva o meno il generatore a massa. Come soluzione di principio usai la tua stessa configurazione, eccezion fatta per il MOS al posto del quale usai un 2N3055. Risultato: non c'è stato verso di regolare la corrente, l'operazionale oscillava in continuazione (come ti dicevo qualche post fa) e se non ho bruciato tutto è solo perché avevo usato dei buoni dissipatori! :O
Si effettivamente mi stanno un po' antipatici :D
Il motivo è che non sono abbastanza "ideali" da poter essere usati decentemente, se non in poche e collaudate configurazioni.
Ricordo che qualche tempo fa avevo bisogno di un generatore di corrente regolabile da 0 a 2.5A che doveva pilotare un carico tanto semplice quanto rognoso: un contatto ON-OFF, ovvero qualcosa che chiudeva o meno il generatore a massa. Come soluzione di principio usai la tua stessa configurazione, eccezion fatta per il MOS al posto del quale usai un 2N3055. Risultato: non c'è stato verso di regolare la corrente, l'operazionale oscillava in continuazione (come ti dicevo qualche post fa) e se non ho bruciato tutto è solo perché avevo usato dei buoni dissipatori! :O
Ma pensa :D
Io per varie ragioni l'ho usato in diverse applicazioni sempre per controllare bobine e non mi ha mai dato problemi, né ad alte né a basse potenze. In questo caso particolare c'è qualcosa che non mi torna ma è anche vero che sto lavorando con un sistema da mezzo kW, per cui è probabile che qualche accorgimento più raffinato della... forza bruta ci voglia :D
Io ho scelto i mosfet invece dei 2N3055 -che avevo usato nella prima versione, in un altro strumento- perchè per correnti importanti la corrente di base inizia ad essere sostanziosa e quindi si perde un po' di precisione nella corrente imposta (ci si devono fare delle misure abbastanza precise con 'sta cosa) e invece con i mosfet questo problema non c'è.
Certo che pilotare un contatto On-Off con un generatori di corrente effettivamente può dare rogne... ma era di tipo meccanico o a stato solido?
Probabilmente dovevi diminuire il guadagno dell'operazionale o usare componenti più lenti, a volte aiutano.
Ma pensa :D
Io per varie ragioni l'ho usato in diverse applicazioni sempre per controllare bobine e non mi ha mai dato problemi, né ad alte né a basse potenze. In questo caso particolare c'è qualcosa che non mi torna ma è anche vero che sto lavorando con un sistema da mezzo kW, per cui è probabile che qualche accorgimento più raffinato della... forza bruta ci voglia :D
Io ho scelto i mosfet invece dei 2N3055 -che avevo usato nella prima versione, in un altro strumento- perchè per correnti importanti la corrente di base inizia ad essere sostanziosa e quindi si perde un po' di precisione nella corrente imposta (ci si devono fare delle misure abbastanza precise con 'sta cosa) e invece con i mosfet questo problema non c'è.
Certo che pilotare un contatto On-Off con un generatori di corrente effettivamente può dare rogne... ma era di tipo meccanico o a stato solido?
Probabilmente dovevi diminuire il guadagno dell'operazionale o usare componenti più lenti, a volte aiutano.
Meccanico, anzi per la precisione manuale :D
Per capirci, era qualcosa di simile alle saldatrici industriali dove l'omino creava il contatto toccando con una sonda il telaio connesso a massa.
Ho provato a compensare l'operazionale (un TL071 se non ricordo male) ma nisba... :stordita: ha vinto lui :muro:
Meccanico, anzi per la precisione manuale :D
Per capirci, era qualcosa di simile alle saldatrici industriali dove l'omino creava il contatto toccando con una sonda il telaio connesso a massa.
Ho provato a compensare l'operazionale (un TL071 se non ricordo male) ma nisba... :stordita: ha vinto lui :muro:
In quel caso lì allora davvero la resistenza per limitare la corrente e un relé erano la soluzione migliore :asd:
Forse posso darti una spiegazione sul perché si rompe Q8: negli istanti in cui il carico risulta non connesso, o comunque che assorbe poca corrente, il drain di Q8 si trova ad una tensione prossima a 40V, così come il source.
In queste condizioni U6 tende a pilotare il gate verso massa, e questo fa si che la tensione VSG di Q8 sia prossima a 40V. Da datasheet invece la massima tensione ammissibile tra source e gate è 20V.
Immagino che la rottura si traduca in un cortocircuito per Q8, il che potrebbe spiegare il picco di corrente che ha fuso anche R27 e gli NMOS.
Che ne pensi? :)
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