IGBT,MOSFET, hiểu biết và các mạch ứng dụng.

[huynhmyngan]

:d :d :d :d :d :d :d :d :d :d :d

Phản biện đi bạn ơi! Lý thuyết nó thế mà???

[huynhmyngan]

Sai nhé! Mấy con đó trên 20k. Còn mình dưới 10k

Mấy con đó mình từng mua hàng dỏm rồi!

[trthnguyen]

Phản biện đi bạn ơi! Lý thuyết nó thế mà???

Mình thấy bạn chỉ nói đùa thôi mà, phản biện làm gì
Tuy nhiên cũng nên phản biện cho người khác biết chứ nhỉ
Với IRF3205 thì I = 110A ứng với 25 độ C, mà bây giờ ở HN đã 40 độ CMNR, chưa kể khi hoạt động nó còn nóng thêm, vậy phải tính theo I = 80A ứng với 100 độ -> P = 55V*80A = 4400W thôi
Tiếp theo, fet này có thể hoạt động ở 175 độ, trừ đi nhiệt độ môi trường là 40 thì độ tăng nhiệt cho phép là 175 - 40 = 135 độ, nhưng độ tăng nhiệt độ theo công suất tiêu tán trên fet có thể lên đến 62 độ/W (Junction-to-Ambient) -> công suất tiêu tán cho phép là 135/62 = 2.2W. Fet này có Rdson = 8 mOhm = 0.008 ohm -> dòng cho phép là I = sqrt(2.2/0.008) = 16.6A -> P = 55*16.6 = 913W Nhưng nhớ là ta đang để cho fet chạy ở 175 độ C nhé
QUAN TRỌNG NHẤT là mọi tính toán ở trên chỉ áp dụng khi fet không đóng ngắt thường xuyên (dùng thay công tắc cơ chẳng hạn), còn trong ứng dụng đóng ngắt tạo xung thì nhiệt chủ yếu sinh ra do sườn xung không thẳng đứng làm fet chạy ở chế độ tuyến tính trong khoảng này -> Rds lớn -> phát nhiệt nhiều -> I thực tế nhỏ hơn rất nhiều so với bên trên -> công suất ra thấp.

[huynhmyngan]

Mình thấy bạn chỉ nói đùa thôi mà, phản biện làm gì
Tuy nhiên cũng nên phản biện cho người khác biết chứ nhỉ
Với IRF3205 thì I = 110A ứng với 25 độ C, mà bây giờ ở HN đã 40 độ CMNR, chưa kể khi hoạt động nó còn nóng thêm, vậy phải tính theo I = 80A ứng với 100 độ -> P = 55V*80A = 4400W thôi
Tiếp theo, fet này có thể hoạt động ở 175 độ, trừ đi nhiệt độ môi trường là 40 thì độ tăng nhiệt cho phép là 175 - 40 = 135 độ, nhưng độ tăng nhiệt độ theo công suất tiêu tán trên fet có thể lên đến 62 độ/W (Junction-to-Ambient) -> công suất tiêu tán cho phép là 135/62 = 2.2W. Fet này có Rdson = 8 mOhm = 0.008 ohm -> dòng cho phép là I = sqrt(2.2/0.008) = 16.6A -> P = 55*16.6 = 913W Nhưng nhớ là ta đang để cho fet chạy ở 175 độ C nhé
QUAN TRỌNG NHẤT là mọi tính toán ở trên chỉ áp dụng khi fet không đóng ngắt thường xuyên (dùng thay công tắc cơ chẳng hạn), còn trong ứng dụng đóng ngắt tạo xung thì nhiệt chủ yếu sinh ra do sườn xung không thẳng đứng làm fet chạy ở chế độ tuyến tính trong khoảng này -> Rds lớn -> phát nhiệt nhiều -> I thực tế nhỏ hơn rất nhiều so với bên trên -> công suất ra thấp.

Vậy là con này chỉ chạy liên tục được 16,6A! Có gì sai sai nhỉ! Hình như bạn đang tính chạy fet không tản nhiệt thì phải! Nếu chạy đóng ngắt dòng đạt được còn nhỏ hơn tầm 5-10A thôi nhỉ! Mà ai lại chạy mà không tản nhiệt?

[trthnguyen]

Vậy là con này chỉ chạy liên tục được 16,6A! Có gì sai sai nhỉ! Hình như bạn đang tính chạy fet không tản nhiệt thì phải! Nếu chạy đóng ngắt dòng đạt được còn nhỏ hơn tầm 5-10A thôi nhỉ! Mà ai lại chạy mà không tản nhiệt?

Phản biện chơi thôi mà bạn, đúng là tính toán khi không tản nhiệt Thực tế có những mạch yêu cầu nhỏ gọn thì cũng không dùng được tản nhiệt mà

[quangdongueh]

Rds(on) là điện trở giữa cực D và cực S khi mosfet ON (dẫn/mở hoàn toàn). Đó là khi điện áp giữa cực G và S của mosfet lớn hơn 5V hoặc 10V đối với N-chanel mosfet, hoặc nhỏ hơn -5V hoặc -10V đối với P-chanel mosfet. Lưu ý, giá trị Rds(on) này thường tăng theo nhiệt độ làm việc của mosfet, hiệu ứng nhiệt trở dương này cho phép mắc song song nhiều mosfet để giảm Rds(on) và cân bằng dòng giữa các mosfet. Không giống như IGBT, việc ghép song song khó hơn, phải chọn loại có hỗ trợ.
Qg là đại lượng điện dung mà mạch lái driver cần phải nạp cho mosfet để mở hoàn toàn, bạn chú ý Qg này thay đổi theo điện áp lái. Nếu con mosfet có thể mở bão hòa ở 5V, mà bạn dùng điện áp lái là 15V thì không được lợi gì. Thậm chí làm nóng driver, tăng tổn hao không tải vì khi đó năng lượng để lái con mosfet sơ bộ tăng lên 03 lần. Nếu Driver không đủ dòng lái thì thời gian on/off hay rise/fall time của mosfet sẽ tăng lên và làm cho tăng tổn hao đóng cắt - switching. Công thức sơ bộ là: I = Q*t. trong đó I là dòng lái max của driver, Q là total gate charge, t là thời gian rise/fall. Đối với các dòng mosfet mới có Qg ngày càng nhỏ hơn các thế hệ cũ khi có cùng điện áp và dòng làm việc. Điều này cho phép mosfet đóng cắt với tần số nhanh hơn, giảm tổn hao đóng cắt. Nhưng cái gì cũng có cái lợi và cái hại của nó. Đồng nghĩa với việc chuyển mạch nhanh, một số vượt quá giới hạn di/dt tốc độ tăng trưởng dòng hoặc dv/dt tốc độ tăng trưởng áp dẫn tới mosfet bị nổ. Cái này không phải do nóng quá mà nổ đâu. Ngoài ra, khi đóng cắt quá nhanh dẫn tới khi phân tích FFT mạch hard switching PWM thì sóng hài bậc cao có biên độ lớn hơn. Khi đó cần trang bị thêm các mạch lọc filter đầu vào và đầu ra. Cái này hay nhìn thấy nhất ở các module nguồn mật độ công suất cao hiện nay. Vì thế, dug Qg nhỏ thì cái quan trọng là thiết kế cho phép rise/fall time là bao nhiêu để tính RG điện trở cực lái. Nếu Qg lớn thì Rg có thể nhỏ đi, Qg nhỏ thì Rg lại lớn. Do đó khi thiết kế việc chọn lựa mosfet phù hợp về mặt kĩ thuật và giá thành cũng không phải dễ.
Ciss là tụ kí sinh cho đầu vào, cái này trong các datasheet mosfet đều giải thích hết rồi. Tiếng Anh nhé. Khi bạn tính toán trên Qg rồi thì không cần quan tâm cái này cho lắm. Chỉ khi bạn làm với các mạch đóng cắt tần số cao, nguồn cộng hưởng thôi.
Một điều quan trọng nữa là khi chọn mosfet cho các mạch hard switching thì nên chọn Crss nhỏ thôi. Giá trị này tương đương với tụ điện song song giữa cực D và cực S. khi đóng cắt tụ này sẽ phóng nạp qua Rson của mosfet làm nóng fet và tăng tổn hao. Trái ngược đối với một số mạch cộng hưởng, thì người ta còn mắc thêm tụ Crss ngoài để đạt giá trị cần thiết cho mạch cộng hưởng hoạt động và đạt ZVS/ZCS.

Vì vậy chọn lớn hay nhỏ các giá trị trên còn phải xác định thêm điều kiện làm việc khác như tần số switching, hard switching hay soft switching, ...

bài viết khá bao quát, có nhiều gợi ý, tuy vậy có một điểm hình như chưa chính xác: đó là tụ Crss.. cái này là tụ Cgd, tức tụ nạp ngược cổng gate và cổng D. cũng ảnh hưởng đến tổn hao của mosfet khi chuyển mạch cứng. nhưng cái mà tổn hao nhiều nhất là tụ Cds, tổn hao chuyển mạch được tính bằng tụ Coss ( Cross)=Crss(Cgd)+Cds. các phương trình tính tổn hao chuyển mạch cứng thì người ta dựa vào tụ Coss.

[nmc12345]

Rds(on) là điện trở giữa cực D và cực S khi mosfet ON (dẫn/mở hoàn toàn). Đó là khi điện áp giữa cực G và S của mosfet lớn hơn 5V hoặc 10V đối với N-chanel mosfet, hoặc nhỏ hơn -5V hoặc -10V đối với P-chanel mosfet. Lưu ý, giá trị Rds(on) này thường tăng theo nhiệt độ làm việc của mosfet, hiệu ứng nhiệt trở dương này cho phép mắc song song nhiều mosfet để giảm Rds(on) và cân bằng dòng giữa các mosfet. Không giống như IGBT, việc ghép song song khó hơn, phải chọn loại có hỗ trợ.
Qg là đại lượng điện dung mà mạch lái driver cần phải nạp cho mosfet để mở hoàn toàn, bạn chú ý Qg này thay đổi theo điện áp lái. Nếu con mosfet có thể mở bão hòa ở 5V, mà bạn dùng điện áp lái là 15V thì không được lợi gì. Thậm chí làm nóng driver, tăng tổn hao không tải vì khi đó năng lượng để lái con mosfet sơ bộ tăng lên 03 lần. Nếu Driver không đủ dòng lái thì thời gian on/off hay rise/fall time của mosfet sẽ tăng lên và làm cho tăng tổn hao đóng cắt - switching. Công thức sơ bộ là: I = Q*t. trong đó I là dòng lái max của driver, Q là total gate charge, t là thời gian rise/fall. Đối với các dòng mosfet mới có Qg ngày càng nhỏ hơn các thế hệ cũ khi có cùng điện áp và dòng làm việc. Điều này cho phép mosfet đóng cắt với tần số nhanh hơn, giảm tổn hao đóng cắt. Nhưng cái gì cũng có cái lợi và cái hại của nó. Đồng nghĩa với việc chuyển mạch nhanh, một số vượt quá giới hạn di/dt tốc độ tăng trưởng dòng hoặc dv/dt tốc độ tăng trưởng áp dẫn tới mosfet bị nổ. Cái này không phải do nóng quá mà nổ đâu. Ngoài ra, khi đóng cắt quá nhanh dẫn tới khi phân tích FFT mạch hard switching PWM thì sóng hài bậc cao có biên độ lớn hơn. Khi đó cần trang bị thêm các mạch lọc filter đầu vào và đầu ra. Cái này hay nhìn thấy nhất ở các module nguồn mật độ công suất cao hiện nay. Vì thế, dug Qg nhỏ thì cái quan trọng là thiết kế cho phép rise/fall time là bao nhiêu để tính RG điện trở cực lái. Nếu Qg lớn thì Rg có thể nhỏ đi, Qg nhỏ thì Rg lại lớn. Do đó khi thiết kế việc chọn lựa mosfet phù hợp về mặt kĩ thuật và giá thành cũng không phải dễ.
Ciss là tụ kí sinh cho đầu vào, cái này trong các datasheet mosfet đều giải thích hết rồi. Tiếng Anh nhé. Khi bạn tính toán trên Qg rồi thì không cần quan tâm cái này cho lắm. Chỉ khi bạn làm với các mạch đóng cắt tần số cao, nguồn cộng hưởng thôi.
Một điều quan trọng nữa là khi chọn mosfet cho các mạch hard switching thì nên chọn Crss nhỏ thôi. Giá trị này tương đương với tụ điện song song giữa cực D và cực S. khi đóng cắt tụ này sẽ phóng nạp qua Rson của mosfet làm nóng fet và tăng tổn hao. Trái ngược đối với một số mạch cộng hưởng, thì người ta còn mắc thêm tụ Crss ngoài để đạt giá trị cần thiết cho mạch cộng hưởng hoạt động và đạt ZVS/ZCS.

Vì vậy chọn lớn hay nhỏ các giá trị trên còn phải xác định thêm điều kiện làm việc khác như tần số switching, hard switching hay soft switching, ...

Bác có tài liệu hay kinh nghiệm về cách phân cực cho MOSFET hoạt động ở chế độ Switching không cho em xin với

[taihung7z]

Bác có tài liệu hay kinh nghiệm về cách phân cực cho MOSFET hoạt động ở chế độ Switching không cho em xin với

Cái này mình ko có tài liệu cụ thể nào nói riêng phần này cả.
Thông thường nó đi theo từng thiết kế cụ thể, như flyback - hard-switching, forward, half-bridge, full-bridge, ...
Theo ngôn ngữ chuyên ngành thì phân cực dành cho chế độ tuyến tính transistor (Bit & Mosfet), chứ ko dành cho switching
Việc lựa chọn dòng lái, điện áp lái, damping, mosfet khá phức tạp, bạn cần nêu rõ cấu hình mình mong muốn.
Chính vì thế hiện nay có rất ít sản phẩm tích hợp driver + mosfet thành module, nếu có thì giá thành cũng khá cao.

brg!