Håller på med en "12V låda" som ska kunna lämna 12V med hög ström på labbänken (matat från ett bilbatteri). I lådan vill jag ha enkel laddare för batteriet också och skissar därför på en enkel switchad sak.
För högeffektsapplikationer säger det sig självt att FETar vinner men hur är det i mitt fall när laddströmmen kommer ligga så lågt som 50-150mA? En FET behöver ju två transistorer för att driva gaten medan en BJT klarar sig med en så det blir ju lite enklare isf.
BJT vs FET i enkel buck konverter?
Ska du switcha så är FET:ar aningen enklare att driva ändå... Speciellt om man kan sätta feten på låga sidan så att + på ingången och utgången är sammanbundna och regleringen sitter på negativa sidan. Då kan man köra med nån UC-vaddenuheter current-mode kretsar med inbyggd gatedriver och sånt.
Men är frekvensen låg, säg runt 20kHz eller så så är bipolära rätt lätta att driva ändå. Hmm, det är ju inga stora effekter det rör sig om så det funkar nog med vilket som så länge du inte kör så hög frekvens.
Men är frekvensen låg, säg runt 20kHz eller så så är bipolära rätt lätta att driva ändå. Hmm, det är ju inga stora effekter det rör sig om så det funkar nog med vilket som så länge du inte kör så hög frekvens.
@ steppen7
Vid riktigt hög effekt används inte FET, snarare IGBT och Triac-liknande, iom att det krävs högspänningdå. Om man bara tänker på på-förlusterna så är det ganska ekelt att räkna ut när repsktive transistor är effektivast.
Att det bara krävs en transistor för att driva en BJT är inte helt sant. Ska du ha snabba switchförlopp så vill du dra ur laddningarna hos BJTns bas, istället för att låta dem tyna bort av sig själv.
Hu tänker du med den "enkla switchande saken"? Ska den både ladda och reglera batterispänning till 12.0 V? Har du tänkt att switcha från likriktad glättad nätspänning ner till 14.4 V eller?
Vid riktigt hög effekt används inte FET, snarare IGBT och Triac-liknande, iom att det krävs högspänningdå. Om man bara tänker på på-förlusterna så är det ganska ekelt att räkna ut när repsktive transistor är effektivast.
Att det bara krävs en transistor för att driva en BJT är inte helt sant. Ska du ha snabba switchförlopp så vill du dra ur laddningarna hos BJTns bas, istället för att låta dem tyna bort av sig själv.
Hu tänker du med den "enkla switchande saken"? Ska den både ladda och reglera batterispänning till 12.0 V? Har du tänkt att switcha från likriktad glättad nätspänning ner till 14.4 V eller?
Ok, så här ser skissen ut nu:
Tanken är att en PIC ska mäta laddström, batterispänning och generera PWM. Den ska även mäta temperatur för att på sätt veta vilken toppspänning batteriet skall ha.
Burken kan således användas för att långsamladda tex batteriet i båten och liknande som ofta är kallare och skall ha lägre spänning.
Alltså glättad 18V in. Runt 150mA ut tills aktuell maxspänning för batteriet är uppnått, sedan hålla konstant spänning (minska strömmen).
Så som skissen ser ut nu fungerar det bra i simuleringsvärden. Frågan är om man minskar förlusterna med en FET. Inte för att det handlar om stora föluster här men jag vill att burken ska kunna stå på jämt för underhållsladdning av batteriet och då vill jag tänka grönt och ha så låg "standbyström" som möjligt.
Tanken är att en PIC ska mäta laddström, batterispänning och generera PWM. Den ska även mäta temperatur för att på sätt veta vilken toppspänning batteriet skall ha.
Burken kan således användas för att långsamladda tex batteriet i båten och liknande som ofta är kallare och skall ha lägre spänning.
Alltså glättad 18V in. Runt 150mA ut tills aktuell maxspänning för batteriet är uppnått, sedan hålla konstant spänning (minska strömmen).
Så som skissen ser ut nu fungerar det bra i simuleringsvärden. Frågan är om man minskar förlusterna med en FET. Inte för att det handlar om stora föluster här men jag vill att burken ska kunna stå på jämt för underhållsladdning av batteriet och då vill jag tänka grönt och ha så låg "standbyström" som möjligt.
Du behöver att ha ett motstånd mellan bas och emitter på Q1 för att ladda ur bas-laddningen, detta kommer att vara det samma med en MOSFET. För att driva Q2 snabbt nog måste R4 ha ett "mycket" lägre värde, även där kan det löna sig att ta en lite MOSFET, det ger bättre effektivitet.
MOSFET'en kommer i övrigt att vara "vinnare" i effektivitet-tävlingen då du måste strömstyra Q1 och driva den nära mättnad då du vill ha ut så pass liten skillnad mellan matningen och utgångsspänningen.
Om du driver en BJT i mättning kan du sänka spänningsfallet till ett par hundra mV (200-400mV) medan en MOSFET "bara" beror på on-motståndet.
Ska du ha ut upp till 18V måste du hur som helst mata med mer än 18V när du använder BJT.
MOSFET'en kommer i övrigt att vara "vinnare" i effektivitet-tävlingen då du måste strömstyra Q1 och driva den nära mättnad då du vill ha ut så pass liten skillnad mellan matningen och utgångsspänningen.
Om du driver en BJT i mättning kan du sänka spänningsfallet till ett par hundra mV (200-400mV) medan en MOSFET "bara" beror på on-motståndet.
Ska du ha ut upp till 18V måste du hur som helst mata med mer än 18V när du använder BJT.
Det var ett tag sen jag läste min halvledarkurs, men jag vill minnas att en BJT triggas av elektrontillförseln på basen, därav behövs en basström. Så fort man stryper basströmmen stängs den av (i teorin). FET bygger ju på att man har ett fält över en isolator, dvs en kondensator så där behövs det ju en del ström vid höga frekvenser.
Kapacitansen hos en normal BJT är väl ändå försumbar? Jag vill minnas att man mest använder BJTs vid riktigt höga frekvenser typ radar och liknande?
Kapacitansen hos en normal BJT är väl ändå försumbar? Jag vill minnas att man mest använder BJTs vid riktigt höga frekvenser typ radar och liknande?
Jag blir lite förvirrad - tycker ni pratar om BJT som om det vore FET...För att driva Q2 snabbt nog måste R4 ha ett "mycket" lägre värde
Problemet är att man måste suga ut laddningsbärare ur basen igen när man vill stänga av annars får man vänta ett par evigheter på att de ska rekombinera, och sen när transistorn börjar slå av så gör den det långsamt med hög förlust som följd. Även om man med våld drar ut dem så kan det fortfarande ta ett par µs för transistorn att stänga av. Basdrivkretsar för bipolära transistorer i switchkretsar är inte något litet ämne, tar ofta upp flera kapitel i böcker om switchade nätdelar... Vill man få hög verkningsgrad eller hög uteffekt så får man använda proportionell basdrivning med strömtransformator eller darlingtonkoppling.
Ska du ha den där sortens drivning så kommer du typ få sämre verkningsgrad pga förluster i drivkretsen än om du använt en linjär variant om du vill kunna köra med låga switchförluster. Att använda darlington är en variant, men då börjar ju spänningsfallet öka...
18V ner till 12V vid 150mA är ju liksom 0.9W förlusteffekt i en linjär regulator... Verkningsgraden blir 70%. Det är nog nästan svårt att slå det med en switchad typ
Ska du ha den där sortens drivning så kommer du typ få sämre verkningsgrad pga förluster i drivkretsen än om du använt en linjär variant om du vill kunna köra med låga switchförluster. Att använda darlington är en variant, men då börjar ju spänningsfallet öka...
18V ner till 12V vid 150mA är ju liksom 0.9W förlusteffekt i en linjär regulator... Verkningsgraden blir 70%. Det är nog nästan svårt att slå det med en switchad typ
Senast redigerad av kimmen 17 oktober 2008, 13:02:55, redigerad totalt 1 gång.
Kapaciteten i en BJT är INTE försumbar i switchapplikationer, visst används BJT i radarapplikationer men det är under alldeles andra arbetsförhållande än detta. Och ja, den biten VET jag, jag är utbildad till att reparera Marconi S723 3D radar...
Transistorerna är dessutom specialtillverkad för att få rätt egenskaper.
Det finns en laddning i basen på en BJT precis som i en MOSFET, skillnaden är hur den laddning "finns" men effekten är den samma: för att få snabb switchning måste man "ladda ur" basen/gaten snabbt.
Och du kanske är förvirrat men de 2 transistortyper ÄR ganska lika i många applikationer, i switchapplikationer som denna har de "otroligt" lika i beteende. Största skillnaden är eg. i DC-applikationer (linjära nätdelar t.ex.) där man kan spänningsstyra MOSFET men strömstyra BJT.
Transistorerna är dessutom specialtillverkad för att få rätt egenskaper.
Det finns en laddning i basen på en BJT precis som i en MOSFET, skillnaden är hur den laddning "finns" men effekten är den samma: för att få snabb switchning måste man "ladda ur" basen/gaten snabbt.
Och du kanske är förvirrat men de 2 transistortyper ÄR ganska lika i många applikationer, i switchapplikationer som denna har de "otroligt" lika i beteende. Största skillnaden är eg. i DC-applikationer (linjära nätdelar t.ex.) där man kan spänningsstyra MOSFET men strömstyra BJT.
Hoppla... Tänkte (utan att tänka) att 100kHz inte är så fort för en BJT men när det börjar talas mikrosekunder så... Det är klart att om man har en period på säg 10us måste den ju stänga av rätt snabbt (helst under 1us antar jag) och elektronerna behöver som sagt en stund på sig att rekombinera.
Ni har rätt, dom är nog rätt lika i det här sammanhanget.
70% verkningsgrad linjärt... Ja det blir det ja och det är ju inte så pjåkigt. Ett enkelt alternativ är ju då att skicka PWM via ett RC-filter till Q2 och skippa drosseln, dioden och de andra switchkomponenterna. Nackdelen är då att jag "slipper undan" att lära mig mer om smps.
Ni har rätt, dom är nog rätt lika i det här sammanhanget.
70% verkningsgrad linjärt... Ja det blir det ja och det är ju inte så pjåkigt. Ett enkelt alternativ är ju då att skicka PWM via ett RC-filter till Q2 och skippa drosseln, dioden och de andra switchkomponenterna. Nackdelen är då att jag "slipper undan" att lära mig mer om smps.
