Progetto PWM SG3525A 100 kHz per Inverter DC/AC 12/230

[EcoTan]

si sforzi di argomentare...

Sul fronte di commutazione possiamo avere sullo snubber 24 volt diviso 3,3 ohm = circa 7A quindi un disturbo non trascurabile. Se con l'aiuto dell'oscilloscopio possiamo trovare i valori più adatti giusto per stare lontano, in tutte le condizioni, dalla Vds di rottura di 55V io mi accontenterei.

[Superfelix]

Buonasera IsidoroKZ e EcoTan

Grazie per gli interventi, seguono i miei:

- Ho provveduto a rimuovere i due condensatori 1mF dai mosfet

- Per il discorso della bufferizazione, non lo faccio per mera necessità, lo faccio per per due motivi, il primo è per toccare con mano tutte queste criticità, mi piacerebbe comprenderle e affrontarle ( finché posso ) e mi piacerebbe l'idea di creare un buon buffer "standard" se così si può dire, da poter riutilizzare in futuro eventualmente anche con paralleli di mosfet più impegnativi da accendere per potenze più elevate, poi, non è detto che abbandoni questa strada perché troppo complessa e ripieghi sia nell'assenza del buffer, che nell'utilizzo di driver dedicati come TC4420 che mi sembra, se non ricordo male, gestiscano fino a 6-8 ampere in uscita. Con questo stadio a discreti, potrei studiare il comportamento materiale ( a titolo di esperienza personale e di studio ) sia del funzionamento diretto che tramite il buffer, in modo da vederne i pro e i contro introdotti da quest'ultimo. Non è un discorso di impertinenza o di sfiducia il mio, tutt'altro credetemi... mi fido cecamente dei vostri "alert".

- Ho tolto il condensatore in parallelo ai 4 x 1mF. Lo avevo inserito perché "intervenisse" sulle alte frequenze, pensavo fosse necessario.

- Parlando del condensatore di accelerazione, invece, suppongo che serva per anticipare i fronti di salita e discesa di corrente ai BJT e aumentare così l'efficienza ( diminuendo di conseguenza anche la dissipazione ).
Con la resistenza di base di 1K e la pulldown di 4,7K, si ha una Req di 823 Ohm.
Considerando un guadagno "tipico" del BJT di 120, la costante di tempo usando la formula proposta porterebbe a:
T= 823Ohm x C... C= Bo / Wt x Req... C= 120 / 628x10e6 x 823 Ohm... C= 120 / 516044 x 10e3 = 230 pF.

Mi verrebbe un condensatore di accelerazione in parallelo a Rb da 1K del BJT da 230 pF. Questo valore teorico ( sempre se i calcoli sono giusti ) suppongo non debba essere troppo abbondante oltre il valore ricavato per non inficiare sui tempi (?). Forse un modo per mitigare il cambiamento di comportamento del BJT è usare dei valori di calcolo conservativi, ad esempio 2/3 del guadagno e 2/3 della frequenza del BJT, oltre a sovradimensionare leggermente il condensatore di accelerazione a 330 pF, cosi da rendere un po' più "robusta" la situazione... non so' se possa essere una scelta sensata.

- Per quanto riguarda il carico, considerando il progetto di potenze relativamente contenute, il carico applicabile che ho immaginato è di tipo prettamente resistivo ( lampade e piccoli riscaldatori ) e più raramente induttivo se non per piccole potenze (50W-100 W... piccoli motori... aspirazione, ricircolo aria... sono solo esempi)

- Per l'osservazione di EcoTan, seppur dovranno essere rivalutati ed ottimizzati i valori in seguito, ho pensato di cambiare il valore della Rsnubber da 3,3 Ohm a 6,8 Ohm, così da dimezzare la corrente a circa 3,5A che potrebbe essere un buon compromesso ( iniziale ) per assorbire la corrente induttiva e contenere EMI e riscaldamento... almeno credo. Il condensatore l'ho abbassato a 100 nF per il momento. La potenza media dissipata mi viene poco meno di un watt, 860 mW.

( Posto schema aggiornato con correzioni in modo da avere disponibile sempre l'ultima sorgente aggiornata modificabile per chi volesse apportare altre correzioni... non per intasare la discussione con ripetuti schemi... e intanto faccio pratica nel disegno. Se però è un problema, avvisatemi, evito di ripostare con troppa frequenza lo schema ridisegnato dopo aggiornamento ).

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[EcoTan]

Mi è chiaro che una funzione dello snubber, in generale, è quella di diminuire i disturbi, non di aumentarli, ma esagerando con la corrente potrebbe aversi l'effetto opposto, dico bene?

[IsidoroKZ]

Credo di no: quando il MOS si apre (se il carico e` resistivo o induttivo) nel MOS passano 30A e questi 30A, che circolano anche attraverso l'induttanza dispersa del trasfo, continuano a circolare e sono quelli che fanno la sovratensione oltre i 24 V. Sapere come sono le induttanze disperse del trasfo a questo punto non e` possibile. Direi che i componenti dello snubber possano essere a questo punto TBD.

[IsidoroKZ]

- Parlando del condensatore di accelerazione, invece, suppongo che serva per anticipare i fronti di salita e discesa di corrente ai BJT

Servono a rendere piu` ripidi i fronti applicati al MOS. Di solito mi e` sempre capitato di dover usare dei condensatori di accelerazione piu` piccoli di 100pF, ma se i transistori sono veloci come paracarri, forse si puo` aumentare un po'. Essendo la formula approssimata e ricavata dal piccolo segnale, anche qui oscilloscopio e si vede che cosa funziona meglio.

- Per quanto riguarda il carico, ...di tipo prettamente resistivo e più raramente induttivo

Qui non mi sono spiegato bene. Non mi riferivo al carico finale, alimentato a 230V, 50Hz con tensione efficace appunto di 230V e di picco di 325V (e purtroppo non si puo` fare la media del modulo di 207V, viene molto piu` bassa, 162V, quindi i motori patiscono). Mi riferivo al carico collegato direttamente al secondario del trasformatore!

[PietroBaima]

In questo caso diventano importanti le induttanze disperse del trasformatore, e se non le si conosce e` quasi impossibile fare i conti di come si comporta il circuito.

Non si potrebbe fare una analisi parametrica o un sensitivity case study?

PS: concordo con Bruno, finalmente un po' di sana elettronica che fa piacere leggere

[Superfelix]

Mi è chiaro che una funzione dello snubber, in generale, è quella di diminuire i disturbi, non di aumentarli, ma esagerando con la corrente potrebbe aversi l'effetto opposto, dico bene?

Da quello che sto capendo io si... bisogna trovare il giusto equilibrio di valori e a questo punto come dice IsidoroKZ i componenti sono da determinare, dopo visto il comportamento su oscilloscopio.
Sebbene questi valori siano da dimensionare, ho pensato che fosse meglio partire da una base ( e poi ottimizzarla ) piuttosto che non essere del tutto presente in fase iniziale, Ho pensato che un minimo di protezione, cercando di fare qualche calcolo spannometrico, potesse essere utile.

- Per carico al secondario, intendi stadio di raddrizzamento e ricostruzione dell'onda a 50 Hz? Scusami, non ti ho capito bene.

- Si i carichi induttivi, notoriamente soffrono su un onda quadra, servirebbe un onda Sin pura, appunto ne verrebbe relegato l'utilizzo occasionalmente per brevi tempi in rare circostanze e basse potenze... per lo più, l'utilizzo sarebbe su luci, carica cellulari, caricatori notebook... cose simili, anche se poi qui si apre un altro discorso della qualità dell'uscita in tensione che sia stabile e non arrechi danno a queste elettroniche notoriamente delicate, anche se al giorno d'oggi, gli alimentatori di notebook, almeno quelli decenti, qualche controllo e protezione lo hanno.

[Superfelix]

PietroBaima buongiorno e ben trovato nella discussione. Mi fa piacere che nella discussione intervengano persone preparate e che ne riconoscano un gradevole livello elettronico ( ovviamente non il mio..... io al massimo sono l'innesco ).
Forse anche questa volta riesco ad imparare qualcosa, anzi ne sono certo, anche se dovessi fallire nella realizzazione. Qualcosa, la sto già portando a casa... grazie a tutti per la disponibilità e la condivisione.

[PietroBaima]

Buongiorno!
Una discussione bella e sana nasce spesso da qualcuno che chiede a chi ne sa più di lui.
Il confronto, la nascita di domande, la soddisfazione delle curiosità porta sempre a qualcosa di fresco ed entusiasmante.

Tu hai una grande opportunità con Isidoro: non sai chi sia di elettronica, dalle sue risposte puoi solo intuirlo.
Se vuoi imparare l'elettronica con lui hai una opportunità immensa.
Ti consiglio anche i suoi articoli, sono delle vere e proprie chicche di elettronica.

Dal mio punto di vista, nel mio piccolo, leggo la discussione e prendo appunti, così imparo qualcosa anche io.
Ogni tanto mi viene qualche curiosità...

Buona continuazione
Pietro

[EcoTan]

Buona continuazione

Nel fronte di salita della Vds, lo snubber "spiana" la sovratensione induttiva quindi allontana il pericolo di rottura del transistor o del suo zener interno e forse, in generale in alcuni casi, attenua i disturbi irradiati o condotti.
Nel fronte di discesa lo snubber crea una corrente limitata ma impulsiva, che aggrava di poco la condizione di lavoro del finale e "teoricamente" produce un disturbo prevalentemente irradiato, non so quanto importante.