Hayırlı günler arkadaşlar. Mosfetlerdeki kayıpları hesaplamaya çalışıyorum bu sıralar. Anahtarlama kayıplarını nasıl hesaplamam gerektiğini kavrayamadım. Katalogdaki verileri ve grafikler üzerinden gidelim daha aydınlatıcı olsun inşallah. Kullandığım mosfet IRFZ44N.
Diagramımız sanırım şu :
(https://www.maximintegrated.com/en/images/appnotes/4266/4266Fig04.gif)
Benim kurduğum devrede basit olarak şu şekilde (10k direnci temsili bir yük 1ohm olarak düşünelim ki sistemden 12A gibi bir değer aksın ) :
(http://www.imgim.com/981incii121470.jpg)
Şimdi hesaplarımızı nasıl yapacağız ?
rdson direnci ile üzerinden geçen akımı kullanacaksın basit güç hesabı.
O kadar basit değil gibi biraz araştırdımda tam anlayamadım hocam. Ton/trise - Toff/tfall tarzı değerler var hesaplarken integral kullanıyolar vs. Bu işlemleri nasıl yapıyoruz olayın mantığı ne ?
Bu verdiğim devre üzerinden 10 khz pwm sinyali için (Vgs=12v) bir örnek yapalım yükümüz de 1 ohm olsun mesela ?
Ben elektronik mühendisi değilim ancak datasheet bilgilerinden nasıl hesaplandığının açıklaması bu pdf de izah ediliyor
Anlamadığınız yer olursa bildiğim kadarı ile izah ederim.
Bilmediğim yerleride diğer arkadaşlar yardımcı olacağını sanıyorum
http://application-notes.digchip.com/070/70-41484.pdf
hocam 1 khz kullandığınızı varsayalım %50 duty cycle ile 12 v 1 ohm olsun bu mantıkla on süresince 12 a continuis akım olsun . bunun karesi 144 amper. irfz44n nin rson direnci 0.05 ohm olsun. burada toplam 7.2 watt enerji harcanır 1 saniyede. %50 duty cycle ile 3.6 watt enerji harcanır(en basit şekilde). burada dikkat ediyorsanız mükembel şekilde açılıp kapandığını var sayıyoruz tabiki bu böyle olmuyor. ton ve toff zamanlarındada enerji harcanıyor. İntegral alarak alttan kala alanı kullanarak oralarıda hesaplamanız gerekiyor.
Hocam, mosfetteki dinamik power tuketimi cok azdir. Hatta dis direncten bagimsizdir. Normali dediginiz gibi integral alarak hesaplaniyor ama ugrasildigini gormedim. varsayim yapinca
P= C × dV^2 × f geliyordu. ( C mosfetin yuk kapasidansi(kapasitor bagli olmasina gerek yok. Devrenin bir sonraki adimindaki mosfetin ic kapasidansini yuk olarak gorecektir). dV voltaj degisimi mesela 0dan 5 volta cikiyorsa 5 volt. f de calistiginiz frekans)
@sovalye hocam burada rdson direnci nin etkisi nerede oluyor?
Hocam olmuyor. Arkadas devrenin guc tuketimini sormamis. Mosfetin aciktan kapaliya veya kapalidan aciga gecmek icin harcadigi gucu soruyor. Bu dis dirence bagli degil. Mosfetin surdugu kapasitanca degerine bagli. Eger binlerce mosfetten olusan ic lerden bahsetmiyorsak. Hesaplamaya degecek bir sayi cikmiyor. Digital design dersinde hesaplarken de bu formulu kullaniyorduk.
Aşağıdaki linkte maxim in hesaplamaları var.
1 Mhz anahtarlama frekansında oldukça düşük güçlerde anahtarlama kayıplarından bahsediliyor
(Figure:4 ün altındaki paragrafta örnekle izah ediliyor)
https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/4266
Anladım demek iletim kayıpları yanında ihmal edilebiliyor bu değer dediğinize göre ? İnceleyeceğim inşallah hocam teşekkür ederim.
Hocam isterseniz soyle dusunun.
Icinde 1.5 MILYAR tane cmos olan 4.2 GHz' de calisan islemci 90watt yakiyor.
Anladım hocam ama o uzun yoldadır :) şaka ediyorum kötü bi espri oldu :) şimdi daha iyi anladım teşekkürler.
Hocam 12 volt dediğiniz için normal kullanımda olduğunu farz edip yazdım ama güç elektroniği başlığını şimdi farkettim. Eğer yüksek voltaj, büyük motorlar işin içine giriyorsa onların tepkisini bilmiyorum.
Dijital devrede anahtarlama yaparken mosfetin kendi üzerinde ne kadar güç harcayacağının hesaplaması(mosfetin ne kadar ısınacağı) böyle yapılıyor karışıklık olmasın.
Amacınız buydu değil mi ?
Anahtarlama kayıpları bazen mosfet iletim direnci üzerinde harcanan güçten daha fazla olabilir. Yüksek frekansta ihmal edilmez.
[/size][size=78%]Linkteki doküman hesaplamaya yardımcı olur. [/size]
http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=slyt664
Bence ,arkadaşın sorusunu tam olarak çözmek ,konuyuda bundan sonraki benzer sorularda referans alınacak cevap olması için sonuna kadar götürelim, örnek bir devrede,Duty On,Off ,Anahtarlama frekansı,Giriş Çıkış Voltajı değerleri gibi tüm değerleri örnek olarak verelim ve Anahtarlama Kaybı dahil tüm kayıpların hesaplamasını yapalım .
(Hesaplamalarda mutabık kalındıktan sonra ben excel de hesaplanmasını da hazırlayabilirim )
Evet epsilon hocam örnek bir devre üzerinden gidelim bakalım kayıplarımız ne oranda olacak ?
Benim araştırdığım kadarıyla 3 tür kayıp var
-Conduction losses
-Switching Losses
-Leakage Losses
Adım adım gidelim ?
Mesela benim kuracağım devre bir elektroliz devresi bu devre örnek olsun. Devre 24V akü ile beslenecek (Vdd=24V), yükümüz burada elektroliz kabı olacak (RL) bu elektroliz kabı içindeki su+kimyasal oranına göre direnci değişen bir yapı, bu yükü değişken bir direnç olarak modelleyebiliriz. Sistem üzerinden geçen akım 20A değerini aşmaya başladığında Pwm devreye girecek RMS olarak devre 20A'e kilitlenmesi sağlanacak. Frekansımız 10 khz olsun ilk etapta sonra frekansı değiştirerek kayıplara etkisini gözlemleyelim. Vgs=12 V (Rdson = 17.5mohm)
Ulaştığım sonuçları paylaşayım yanıldığım yerler varsa beni uyarın inşallah :
https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/4266 (https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/4266)
adresindeki yazıyı inceledim. Psw kayıpları için kullandığı formül :
Psw = 0.5 x Vd x Id x (Td(on)+ Td(off))x Fs
where
- VD is the drain-source voltage of the MOSFET during off-time (Mosfetin kapalı bulunduğu süre içerisindeki Mos üzerine düşen gerilim yukarıdaki ele almak istediğim örnekte bu voltaj 24V)
- ID is the channel current during on-time (Mosfet tam iletimdeyken D-S arası akacak akım buda uygulamamızda 20A olacak)
- and tSW(ON) and tSW(OFF) are the turn-on and turn-off transition times (Bu süreler ise datasheet içerisinde Tdon + Trise / Tdoff + Tfall olarak geçiyor. Tsw(on)=Td(on)+Trise / Tsw(off)=Td(off)+Tfall )
- Fsw ise Vgs ye uygulayacağımız PWM frekansı.
Buradan hesaplarımızı yaparsak :
Psw = 0.3864W ediyor. ?
Excel le birşeyler hazırladım.Sıcaklardan dolayı tansiyon problemim var yarım kaldı
Hesapların referans alındığı pdf linki(3.sayfadaki değerlerle uyuşuyor)
http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/applinote/ic/power/switching_regulator/power_loss_appli-e.pdf
İndirme linki(Çok bilgili değilim bu konularda umarım eklemiştir)
http://dosya.co/rx10v3336vkc/DC_DC_CONVERTER_KAYIP_HESABI.xlsx.html
Kolay gelsin
Teşekkür ederim hocam emeklerinizden dolayı Allah şifa versin. Adım adım gitsek daha iyi olurdu işlemleri biz yapsaydık mesela kendi sistemimize göre. İncelediğim dökümanlarda bilgier yığın olarak duruyor sanki kendi kullandığım mosfetteki değerleri nerelerde kullanmam gerektiğini ayırt edemiyorum bu şekilde. Neyse şuan kafam almıyor sakin kafayla daha sonra incelersem sanırım anlayabileceğim :)
Alıntı yapılan: GaGuLi - 16 Temmuz 2017, 15:53:10
Teşekkür ederim hocam emeklerinizden dolayı Allah şifa versin. Adım adım gitsek daha iyi olurdu işlemleri biz yapsaydık mesela kendi sistemimize göre. İncelediğim dökümanlarda bilgier yığın olarak duruyor sanki kendi kullandığım mosfetteki değerleri nerelerde kullanmam gerektiğini ayırt edemiyorum bu şekilde. Neyse şuan kafam almıyor sakin kafayla daha sonra incelersem sanırım anlayabileceğim :)
Teşekkür ederim.
Exceldeki sarı olan bölümlere kendi değerlerinizi girin ona göre hesaplar.Aslında anahtarlama kayıpları çok abartılacak hesaplamalar değil.Ben hesaplanmasını öğrenmek için hazırladım.
Her çerçevenin içindeki sarı alanları girdikçe sağ taraftaki kaybı hesaplıyor.
Anahtarlama kaybını girmek için 8 değeri girmek gerekiyor.
Ancak sizin istediğiniz konuya ait hesap olduğunu pek sanmıyorum
Kolay gelsin
Alıntı yapılan: Epsilon - 16 Temmuz 2017, 15:37:17Excel le birşeyler hazırladım.Sıcaklardan dolayı tansiyon problemim var yarım kaldı
Hesapların referans alındığı pdf linki(3.sayfadaki değerlerle uyuşuyor)
http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/applinote/ic/power/switching_regulator/power_loss_appli-e.pdf
İndirme linki(Çok bilgili değilim bu konularda umarım eklemiştir)
http://dosya.co/rx10v3336vkc/DC_DC_CONVERTER_KAYIP_HESABI.xlsx.html
Kolay gelsin
Hocam link ölmüş. Rica etsem güncelleyebilir misiniz?