Полевик (IGBT) как ключ по плюсу

**winso** · 01.05.2008, 12:12

Плиз, требуется совет. Сам что то не допру.
Итак.
Требуется мне использовать полевик или IGBT в качестве ключа на 400В до 1А
Но.
Вся соль в том, что виденные мною типовые схемы отключают МИНУС.
То есть идет плюс, потом нагрузка, потом транзистор, потом земля.
А мне нужно чтобы транзистор плюс отключал от нагрузки, а минус так и был включен.
Вот такой вопрос. Да, естественно - нужен пример схемы управления.
Нагрузка - емкостная, 1000-2000 мф, земля нужна чтобы мерять напряжение постоянно на конденсаторах (так надо).
Про напряжение заряда емкостей. Там не совсем 400.
Там, зараза, умный источник питания, который отлично знает, что работает на емкостную нагрузку с 0 до 400 В, соответственно в начале будет КЗ, тем более что блоков таких источник питает 10-20, и напряжение на выходе наращивает постепенно, контролируя ток в цепи заряда.
То есть на плату у меня подается два напряжения - 0-400В и 12В, все относительно общей земли.
И что делать?
Памажите. Сейчас у меня в схеме используется оптореле pvt412, рвет плюс, но ток ее до 100мА мало, да и дорогие они - и не очень доступны.
Да. Всякие реле, герконовые реле - недоступны. Кушают много тока, а у меня схема от АКБ питается, нахлебников кормить не приветствуется.
ниже - схемы. Что есть и что хотелось бы.
И Как???

**KulibinV** · 01.05.2008, 16:27

Вопрос типовой , вариантов , вообще,
немного .
1 - лобовой . N-канальный полевик ,драйвер
верхнего плеча от IR .
Но . Проблемы с питанием драйвера верхнего
плеча. Придется ставить гальванически
отвязанный импульсный преобразователь с питанием от батареи . Кушать последний будет
совсем мало .

2. Более хитрый , но придется макетировать .
Поставить в дополнение к оптореле проходной
высоковольтный биполярный транзистор
по схеме Дарлингтона или Шиклаи .

**winso** · 01.05.2008, 19:55

Вопрос типовой , вариантов , вообще,
немного .
1 - лобовой . N-канальный полевик ,драйвер
верхнего плеча от IR .
Но . Проблемы с питанием драйвера верхнего
плеча. Придется ставить гальванически
отвязанный импульсный преобразователь с питанием от батареи . Кушать последний будет
совсем мало .

вот наворачивать элементов сюда совсем не хочется как то... Простота требуется...

2. Более хитрый , но придется макетировать .
Поставить в дополнение к оптореле проходной
высоковольтный биполярный транзистор
по схеме Дарлингтона или Шиклаи .

А вот тута можно с примерами? я видите ли, чайник, со свистком и прочим...

**UL7190009** · 01.05.2008, 22:22

Сообщение от winso

Там, зараза, умный источник питания, который отлично знает, что работает на емкостную нагрузку с 0 до 400 В, соответственно в начале будет КЗ, тем более что блоков таких источник питает 10-20, и напряжение на выходе наращивает постепенно, контролируя ток в цепи заряда.

Не совсем понятно Вы описали , к сожалению, что у Вас есть и что нужно сделать.
Судя по всему есть источник питания на 400В и источник питания на 12В и требуется подать напряжение на конденсаторы. А к конденсаторам больше ничего не подключено что-ли? Необходимо сделать ключ и его схему управления. Правильно ? Или схема управления есть и нужен только ключ ? Хотелось бы понять , источник питания 400 В что из себя представляет, если это возможно объяснить, и как он себя ведет при подключении нагрузки. Хотел бы прежде всего обратить внимание, что если требуется просто "обмануть" источник питания, который "уходит в защиту", то можно обойтись и без электроники, если взять 2 переключетеля и резистор. 1-ый соеденить с источником и конденсаторами , 2 - ой тоже, но через резистор.При включении сначала замкнуть 2-ой, и , после того как напряжение на конденсаторах достигнет 400 В, нажать 1-ый. В принципе процесс можно автоматизировать электроникой и использовать электронные ключи.

**winso** · 01.05.2008, 22:33

я подробно опишу что происходит.
Сами просили

Итак, есть источник. К нему подключены 15-20-30 одинаковых модулей, суть которых - емкостной накопитель энергии. Со своим блоком логики,естественно.
Что подключено к емкостям - это не суть важно. Считайте что они просто копят энергию. И энергию эту нужно поддерживать на заданном уровне. Ну так надо.
поехали.
Алгоритм работы источника - он каждый раз стартует с 0 и дискретно увеличивает напряжение на выходе до 400. Как только ток будет более ХХХ мА, он перестает увеличивать напряжение. Поскольку нагрузка емкостная - емкости заряжаются - ток падает - напряжение еще повышается и тд. Если ток не падает - значит, какая то из емкостных батарей "течет" - последовательным отключением батарей вычисляется "виновная" - она вообще отключается от цепи накачки - и накачка производится дальше.
При достижении 400 В источник отключается, спит секунд 30-40, и все сначала. То есть сначала источник заряжает, а в дальнейшем компенсирует ток саморазряда емкостных батарей.
У каждой батареи - свой блок управления. Его задача следить за батареей (утечка, напряжение, скорость саморазряда). Батарея должна находиться в диапазоне 400-390В. Как только достигнуто 400В, батарея отключается от источника напряжения, и спокойно "утекает", при этом фиксируется время утекания, по чему судится о качестве батареи (быстро утекает - проблема, сигнал оператору). Как только напряжение достишло 390В - подключается к общей цепи.
Каждый блок управления "Знает" какое напряжение выдает источник, и знает напряжение на своей батарее. Если напряжение батареи "выше" - он смело подключает ее к нагрузке. Если "ниже" - он дает сигнал источнику на "рестарт цикла" - и подключает нагрузку, после чего источник начинает повышать напряжение до заданной величины тока.
Если "вдруг" произошел пробой батареи, и она ушла в КЗ или утекла, источник за время менее 1- мс отследит бросок тока, и рестартует цикл.
Вот алгоритм работы системы.
сложно - но такова задача, а что делать... На то есть обьективные причины.

Итого - мне нужно решить ЗАДАЧУ, как отключать "+" от батареи конденсаторов.
То есть мне нужен КЛЮЧ, и ЕГО СХЕМУ УПРАВЛЕНИЯ. под "блоком управления" на схемах я имел в виду алгоритмический блок, который решает - ВКЛЮЧИТЬ или ОТКЛЮЧИТЬ, выдавая логический уровень. А вот из него уже нужно "ВКЛЮЧИТЬ ПЛЮС" или "ОТКЛЮЧИТЬ ПЛЮС". Вот как - это то меня и мучает. Не силен, сорри.
Хельп, Хельп

**UL7190009** · 01.05.2008, 23:09

Сообщение от winso

Итого - мне нужно решить ЗАДАЧУ, как отключать "+" от батареи конденсаторов.
То есть мне нужен КЛЮЧ, и ЕГО СХЕМУ УПРАВЛЕНИЯ. под "блоком управления" на схемах я имел в виду алгоритмический блок, который решает - ВКЛЮЧИТЬ или ОТКЛЮЧИТЬ, выдавая логический уровень. А вот из него уже нужно "ВКЛЮЧИТЬ ПЛЮС" или "ОТКЛЮЧИТЬ ПЛЮС". Вот как - это то меня и мучает. Не силен, сорри.
Хельп, Хельп

Спасибо, многое пояснили. Вот что думаю:
1. Лучше оставить оптоэлектронику между "алгоритмическим блоком" и КЛЮЧОМ,
потому, что ключ может отказать - будет опасность попадания высокого напряжения на "алгоритмический блок" .
2. Надо определииться с параметрами "логического уровня" на выходе " алгоритмического блока", т.е. с напряжениями и токами, что-бы согласовать КЛЮЧ и "алгоритмический блок".
Каковы эти токи и и соответствующие напряжения ?

**winso** · 01.05.2008, 23:29

Сообщение от UL7190009

Спасибо, многое пояснили. Вот что думаю:
1. Лучше оставить оптоэлектронику между "алгоритмическим блоком" и КЛЮЧОМ,
потому, что ключ может отказать - будет опасность попадания высокого напряжения на "алгоритмический блок" .
2. Надо определииться с параметрами "логического уровня" на выходе " алгоритмического блока", т.е. с напряжениями и токами, что-бы согласовать КЛЮЧ и "алгоритмический блок".
Каковы эти токи и и соответствующие напряжения ?

Тут как бы это сказать. Оптоэлектроника - сцука - это заставить светиться светодиод внутри оптоэлемента. А это требует токов. А токи я экономлю на всем. К примеру - оптрон отпирается 25 мА. У меня таких блоков 20 в устройстве. то есть полампера я коту под хвост только на включение накачки. А у меня девайс порой от АКБ работает. Каждый мА на счету, а тут полампера. Может - диодом от алгоблока до ключа обойтись?

Логический выход - обычный мк. AVR. напряжение 3.3 или 5В (можно и так и так - некритично). Ток по порту - до 50мА. Можно и больше в даташите, а зачем?

О... а говорят - еще p-канальным полевиком можно выкрутиться... например - FQP4P40
от fairchildsemi
только вот как им управлять и как его включить - сорри - ума не приложу опять

стыдно, а что делать?

**UL7190009** · 02.05.2008, 00:41

Сообщение от winso

Может - диодом от алгоблока до ключа обойтись?

Логический выход - обычный мк. AVR. напряжение 3.3 или 5В (можно и так и так - некритично). Ток по порту - до 50мА. Можно и больше в даташите, а зачем?
О... а говорят - еще p-канальным полевиком можно выкрутиться... например - FQP4P40
от fairchildsemi
только вот как им управлять и как его включить - сорри

Диод частично снимет проблему, также надо ограничить ток с выхода "алгоритмического блока" на КЛЮЧ, особенно , если КЛЮЧ будет управляться током, как биполярный транзистор, например. Обратил внимание, что на схеме, где "оптоэлектронное реле" этого резистора нет на выходе "алгоритмического блока". Что - то много потребляет Ваше оптоэлектронное реле, неужели по паспортным данным столько нужно ? Какой кстати нужен ток через КЛЮЧ, не прикидывали ?

**RN9RQ** · 02.05.2008, 00:48

Я тут вспомнил картинку где на бейсболке была надпись "yahooею", она тут как нельзя кстати.....

**winso** · 02.05.2008, 01:41

Сообщение от UL7190009

Диод частично снимет проблему, также надо ограничить ток с выхода "алгоритмического блока" на КЛЮЧ, особенно , если КЛЮЧ будет управляться током, как биполярный транзистор, например. Обратил внимание, что на схеме, где "оптоэлектронное реле" этого резистора нет на выходе "алгоритмического блока". Что - то много потребляет Ваше оптоэлектронное реле, неужели по паспортным данным столько нужно ? Какой кстати нужен ток через КЛЮЧ, не прикидывали ?

Ну, почему на полевики и обращен взор - потому что там не требуется "ток через ключ" - опять же, економия...

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от RA9QCE

Я тут вспомнил картинку где на бейсболке была надпись "yahooею", она тут как нельзя кстати.....

Ну, кому что. Кому бейсболку, а мне к вполне серьезной задаче такую вот фигню надо приклепать...

**KulibinV** · 02.05.2008, 07:46

Сообщение от winso

Нагрузка - емкостная, 1000-2000 мф, земля нужна чтобы мерять напряжение постоянно на конденсаторах (так надо).
Про напряжение заряда емкостей. Там не совсем 400.
Там, зараза, умный источник питания, который отлично знает, что работает на емкостную нагрузку с 0 до 400 В, соответственно в начале будет КЗ, тем более что блоков таких источник питает 10-20, и напряжение на выходе наращивает постепенно, контролируя ток в цепи заряда.
То есть на плату у меня подается два напряжения - 0-400В и 12В, все относительно общей земли.
И что делать?
Памажите. Сейчас у меня в схеме используется оптореле pvt412, рвет плюс, но ток ее до 100мА мало, да и дорогие они - и не очень доступны.
Да. Всякие реле, герконовые реле - недоступны. Кушают много тока, а у меня схема от АКБ питается, нахлебников кормить не приветствуется.
ниже - схемы. Что есть и что хотелось бы.
И Как???

Короче , в Вашей схеме ошибка .
Во первых pvt412- это не оптрон .
Во первых pvt412- нормально открыт .

Поэтому вариант №2 или совсем непроходной, или сильно
усложняется (например ,между стоком N-канального
полевика с логическим (т.е.2 ,5 в порог) поставить
сопрессор (силовой стабилитрон с напряжением 4,7v
и током 1А) + добаввить инвентор на слаботочном
высоковольтном полевике (так как pvt412- нормально открыт .
) + pvt412 в верхее плечо +резистор +защитный стабилитрон 3v3).

Пример схемы в файле форум.pdf

Лучше - используйте готовый PVX6012 .

**winso** · 02.05.2008, 10:55

Сообщение от KulibinV

Короче , в Вашей схеме ошибка .
Во первых pvt412- это не оптрон .
Во первых pvt412- нормально открыт .

Поэтому вариант №2 или совсем непроходной, или сильно
усложняется (например ,между стоком N-канального
полевика с логическим (т.е.2 ,5 в порог) поставить
сопрессор (силовой стабилитрон с напряжением 4,7v
и током 1А) + добаввить инвентор на слаботочном
высоковольтном полевике (так как pvt412- нормально открыт .
) + pvt412 в верхее плечо +резистор +защитный стабилитрон 3v3).

Пример схемы в файле форум.pdf

Лучше - используйте готовый PVX6012 .

Оптореле, Вы правы. но я как то не придал этому значения. Более того, я соединяю его по "А" - поэтому он все таки, как мне кажется, нормально закрыт получается. Ну, это наследие прошлого, когда оно у меня еще по переменке стояло, и только потом выпрямлялось.

за схемы спасибо, щас копнусь...

Добавлено через 1 час 25 минут

Сообщение от winso

Оптореле, Вы правы. но я как то не придал этому значения. Более того, я соединяю его по "А" - поэтому он все таки, как мне кажется, нормально закрыт получается. Ну, это наследие прошлого, когда оно у меня еще по переменке стояло, и только потом выпрямлялось.

за схемы спасибо, щас копнусь...

Копнулся. как то, знаете, перебор по элементам

**UL7190009** · 02.05.2008, 22:03

Сообщение от winso

Копнулся. как то, знаете, перебор по элементам

Да, кстати к тому же нелогично получается, если учитывать требования к экономичности.
Оптоэлектронное реле как было в схеме, так и осталось, то есть и как потребитель тока тоже. Кстати, минимальный ток при котором pvt412 срабатывает - 3мА, он у Вас потребляет 25мА - многовато, можно ограничить ток. PVX6012, как предлагалось, требует для срабатывания 5мА, что не намного больше. Может быть использовать все-таки его или подобное ? У меня было время подумать насчет "КЛЮЧА" на биполярном транзисторе. Если без гальванической развязки оптоэлектроникой, то потребляемый ток от источника питания 12В не превысит 1мА ( это через управляющий сигнал с "алгоритмического блока"), надо два или три высоковольтных биполярнох транзистора, один из которых конечно же на большой ток, и один из которых p-n-p.

**winso** · 03.05.2008, 00:21

Сообщение от UL7190009

Да, кстати к тому же нелогично получается, если учитывать требования к экономичности.
Оптоэлектронное реле как было в схеме, так и осталось, то есть и как потребитель тока тоже. Кстати, минимальный ток при котором pvt412 срабатывает - 3мА, он у Вас потребляет 25мА - многовато, можно ограничить ток. PVX6012, как предлагалось, требует для срабатывания 5мА, что не намного больше. Может быть использовать все-таки его или подобное ? У меня было время подумать насчет "КЛЮЧА" на биполярном транзисторе. Если без гальванической развязки оптоэлектроникой, то потребляемый ток от источника питания 12В не превысит 1мА ( это через управляющий сигнал с "алгоритмического блока"), надо два или три высоковольтных биполярнох транзистора, один из которых конечно же на большой ток, и один из которых p-n-p.

Если не сложно и не жалко - может, поделитесь реализацией? а то голову сломал... а задача до миз пор не решена