[BETA] Diskuzní fórum Elektro Bastlírny

Modelový příklad: FET spíná ohmickou zátěž 1kW, hrany vzestupná i sestupná 1us, ( idealizovaně uvažuji hrany jako šikmé přímky), spínací frekvence 10kHz. Kolik bude dělat spínací ztráta na spínači?
Samozřejmě tam bude ještě ztráta na Rds, to je jednoduché
a snad ještě ztráta buzení, ta ale asi bude zanedbatelná.
Dík za odpovědi.

Hlavně si budeš muset najít v katalogu závislost Rds na Ugs a pro tu 1 µs spočítat ztrátový výkon. Jinak 1 µs je docela dost dlouhej čas na sepnutí.

Mně vyšlo 3,333W.

Mě to vyšlo 250W špičková a 3,3W střední hodnota při zanedbání všeho, co lze.

Asi jsem to nepochopil, ztráta na Rds myslíš na plně seplým tranzistoru, nebo celkový ztráty na Rds během doby spínání?

Ztrátou na Rds míním ztrátu na plně seplém trandu. To už nezávisí na spínaném výkonu, ale na proudu a střídě. Šlo mi jen o ty hrany.
Jináč tu 1us tam mám kvůli rušení.

A ty hrany jako ideální přímky uvažuješ na Ugs nebo kde?

Ty hrany beru na výstupu, Uds. Bez toho zjednodušení by to šlo spočítat jen těžko. Ostatně na osciloskopu se ty hrany přímce dost blíží, v gate mám odpor a úřaduje Millerova kapacita.

Tak děkuju za konkrétní čísla, ale jak to spočítat?
Celková ztráta bude P = 2fA kde f je spínací frekvence , A je dílčí ztráta během jedné hrany. Jak spočíst to A ?
Napětí je lineární, okamžitý výkon bude nějaká kvadratická funkce, pak bude asi nutno spočíst určitý integrál výkonu v časovém intervalu 0-1us.
To už nedám, přece jen jsem ze školy dost dlouho...
Zajímá mě analytický výpočet, ne simulace na počitači.
Dík.

Můžu popsat, jak jsem to počítal já.
Spočítám energii E uvolněnou během sepnutí.
Napětí zdroje je U a při tomto napětí teče zátěží proud I.
Před sepnutím (v čase t=0) je napětí na tranzistoru u=U a proud i=0.
Pak napětí lineárně klesá a proud lineárně roste.
V čase t=T (T je doba trvání děje) bude napětí u=0 a proud i=I.
Když popíšu tyto průběhy rovnicemi, bude to vypadat takto:
i = I*t/T
u = U - U*t/T
Okamžitý výkon na tranzistoru je:
p = u*i = U*I*(t/T - t^2/T^2)
Energie uvolněná na teplo v tranzistoru během děje je:
E = int(0..T) p * dt = U*I * int(0..T) (t/T - t^2/T^2) dt =
E = UI/T int(0..T) t*dt - UI/T^2 int(0..T) t^2*dt =
E = UI/T * T^2/2 - UI/T^2 * T^3/3 = UIT * (1/2 - 1/3) =
E = UIT/6
Spínaný výkon je:
P = UI
Takže energie sepnutí je:
E = P*T/6
Když budu takhle spínat pravidelně, bude tranzistor hřát výkonem:
P' = 1/6 * P * f * (T1 + T2)
Přitom:
P' je výkon ztracený na tranzistoru.
P je spínaný výkon.
f je frekvence spínání.
T1 je trvání sepnutí.
T2 je trvání rozepnutí.

Asi nějak tak. (Na konci mi chybí J )

Špičkový ztrátový spínací výkon na tranzistoru je při U=1/2Unap, tj. I=1/2Imax, tj. P=U*I=1/4Pzateze=250W.

Díky. Andrea to může předhodit studentíkům jako příklad.

Myslíš, až se jich budu chtít zbavit?