Umělá zátěž AR_PE_05_1996

Zpráva

Celeron · #46 Příspěvek od **Celeron** » 19 úno 2025, 18:01

Dorazily dvě u dodavatele poslední KUN05. Vyzkouším a pokud nebude ještě něco dalšího odvařenýho, tak budu laborovat s vámi doporučenejma typama FETů. Trochu jsem na to dnes koukal a nejspíš je odvařenej i IO4, nereaguje na změny na vstupech. 555 jede a teplotní indikace taky. Odpory v S-ku jsou dobrý a tak už snad nic jinýho chcípnout nemohlo.

#47 Příspěvek od **Sendyx** » 20 úno 2025, 20:13

Nešlo by použít do zátěží nějaké ty spínací malonapěťové typy pro UPS? Těch různých 60V trandů se všude válí kupy, já jsem posal do šrotu spoustu UPS po povodních.

Celeron · #48 Příspěvek od **Celeron** » 27 úno 2025, 20:03

Dnes jsem konečně dodělal do finálu rekonstrukci zátěžě od mistra Bečky.
Trochu jsem se věnoval nastavení.
První se musely hodně změnit odpory R1 a R2 u 555 a to skoro na dvoj až třínásobek aby byla symetrie a kmitočet odpovídal polohám přepínače 10Hz-10KHz. I když je to zapojení generu symetrickýho průběhu s diodama, symetrickej moc nebyl. Mám tam TD555 a autor B555, možná jsou trochu rozdílný. Kdysi při stavbě jsem se na to asi nepodíval.
Na hlídač přetížení nebylo potřeba šáhnout, jen ho nastavit. Místo dvou poťáků nastavení proudu hrubě a jemně jsem dal desetiotáčkovel Bourns 1K. Trimr P3 u operáku zpětný vazby jsem nechal uprostřed, v zapojení žádná odezva ať byl kdekoliv.
Lineární režim chodí jak má, kalibrace a pulzní zatěžování taky. Pomocí R5 jsem nastavil aby lineární proud a kalibrační byly skoro stejné. A odporem R4 jsem nastavil aby pulzní proud odpovídal kalibračnímu a odběr ze zatěžovaného zdroje byl poloviční kvůli střídě signálu z 555.
Vzal jsem čínskej nastavitelnej pulzák 30V/10A a zkoušel, co bude zátěž dělat. Nastavil jsem na zatěžovaným zdroji 20V a omezení 2A. Zátěž jsem nastavil na 1A a nechal KUN05 aby vypaloval půl hodiny těch 20W. KUN05 měl 60℃, chladič 48℃ při okolí 20℃. Zítra budu pokračovat ve zkoumání.

Celeron · #49 Příspěvek od **Celeron** » 28 úno 2025, 18:55

Takže pokračování.
Zátěž jsem asi hodinu tejral na 30V/1A. To je maximum 30W, co autor konstrukce píše pro trvalý zatížení. S pasivním chlazením měl KUN05 na pouzdře ustálenou teplotu 95 ℃ a chladič 60℃. Zkusil jsem napětí zatěžovaného zdroje nastavit na 40V a zatížit zase proudem 1A. KUN to vydržel ale po 5 minutách měl na pouzdře 125℃ a teplota stále stoupala. Chladič měl 85 ℃ a taky pomalu stoupal. Všiml jsem si, že Tepelně vodivá pasta VP235 koupená kdysi v GESu začala kolem pouzdra KUN05 stékat dolů po chladiči. Tak jsem radši skončil. To je asi maximum, co to bez nucenýho chlazení zvládne.
Po vychladnutí jsem na zatěžovaným zdroji nastavil 50V, zatížil na 1A. Teplota na KUN05 letěla zběsile nahoru a ani ne za minutu na cca 115℃ to KUN nezvládl a uniklo médium. Takže autor v návodu kecá, že krátkodobě zátěž vypálí až 60W.
Problém asi bude tepelný odpor mezi pouzdrem MOSFETa a chladičem. Pouzdro má o cca 1/3 větší teplotu než chladič. Je to prostě na futrál T0220 na podmazaný izolační slídě moc. Budu muset zkusit jiný FETy s TO247AC a snad už konečně přijdou spínací teplotní pecky na 50℃, co mají zapínat větráky v chladiči.
Nevím ale, jestli s nějakejma TO247AC bude tepelně nějak výrazně lepší. Asi bude chtít dát 2-3 paralelně. Jenže to asi nepůjde jen tak jednoduše jako s bipolárama, vše paralelně a jen pro každej odpor do emitoru. Co jsem hledal v knihách a na netu, tak se doporučuje pro každej FET samostatný řízení operákem.
Je tohle zapojení v příloze použitelný, pokud se vyberou FETY na podobný Vgs(th)?
Našel jsem 5 ks BUZ11 a vyzkoušel si párování na Vgs(th). I když byly nepoužitý, napětí měly od 2,3 do 3,6V a nenašel jsem ani jeden pár co by na desetinu seděl při proudu 1A. Zjistit podobnou situaci třeba u IRFP za 100-200 kaček kus bych tedy nechtěl.

JirkaZ · #50 Příspěvek od **JirkaZ** » 28 úno 2025, 20:07

Jirko, pokud to myslíš vážně a nechceš s tím strávit moc dlouho, tak tam dej některý z těch výše uvedených dostatečně předimenzovaných lineárních typů MOSFETů (abys nemusel řešit paralelizaci).

Nesmíš ale litovat peněz.

Jo a chladič bych volil bohatě žebrovaný a ze strany žeber nuceně chlazený ventilátorem (spínaným třeba teplotním čidlem, nebo pro jednoduchost nechat běžet pořád).

Celeron · #51 Příspěvek od **Celeron** » 28 úno 2025, 20:37

Hmm, asi to tak vypadá, že koupím nějakýho "parního" FETa a dál se s tím nebudu matlat. Vyhrabal jsem nastavitelnou tepelnou pojistku z ruskýho EC, šla do držáku, co mám připravenej pro tuhle Hadexku. S ním dva 50 mm větráky na chladiči zapínají na 45℃ a vypínají na 40℃ v cyklu asi tří minut. KUN05 s větrákama zvládá "vypálit" 60W trvale při teplotě pouzdra 84℃ a okolní pokojovky. To už je lepší a celkem dost se divím, že FET, u kterýho píšou Pds=70W tohle zvládá. No uvidíme, jak se to bude chovat s něčím v TO247AC.
Ta malůvka je podle Tebe použitelná? Na jakou procentní toleranci Vgs(th) by se musely FETY vybrat?
Díky!

#52 Příspěvek od **Cust** » 28 úno 2025, 21:10

Nebylo by lepší na gate dát odporový dělič a srovnat si tranzistory děličem?

JirkaZ · #53 Příspěvek od **JirkaZ** » 28 úno 2025, 21:12

Pan doktor dí pravdu

Ale to jedno pouzdro bude jednodušší.

#54 Příspěvek od **Cust** » 28 úno 2025, 21:43

Kokotiny vynech.

Celeron · #55 Příspěvek od **Celeron** » 01 bře 2025, 17:01

Dnes jsem místo KUN05 zkusil Toshibu 2SK4107 v pouzdře TO247. Vytažená z PC zdroje. 80V/1A zvládala trvale, větráky sice běžely trvale ale teplota pouzdra se držela na 125℃.
Pak jsem vzal jinej zdroj, čínskej pulzák 0-35W/9A. Na 10V jsem zkusil rozsah nastavovacího proudu potenciometrem, bylo to 3,8A max. Pak začalo tejrání 20V/3A, 25V/3A, 30V/3A a 35V/3A. No a na tom posledním najednou skočil proud nahoru na omezení nastavený na čínským zdroji a z 2SK4107 uniklo pracovní médium. Teplota na pouzdře byla v okamžiku průrazu necelých 140℃. Obávám se, že s jedním Fetem se na větší výkon než cca 110W nedostanu. I když větráky udrží chladic na cca 45-50 stupních, jeden FET se přes izolační slídu nebo gumičku nedokáže uchladit. Potřebuju, aby zátěž zvládla kolem 250W. Bude to chtít zdvojení a nebo ztrojení. Takže pauza, nemám doma z FETů nic, co by se dalo spárovat.

JirkaZ · #56 Příspěvek od **JirkaZ** » 01 bře 2025, 18:17

Jirko, mám pocit, že to z Tebe zase leze jak z chlupatý deky...

Těch 250W požadované ztráty jsi psal někde dřív? Mám dojem, že fakt ne (nechce se mi to celé prohledávat)...

Drobný tip k tomu chlazení: existují dost velké chladiče k výkonným procesorům. Mají moře tenounkých žeber a možná (?) některé jsou i z mědi.

Třeba by to společně s dobrým ventilátorem byla cesta...

Tady je zajímavý přehled toho, co je dnes k mání (netvrdím, že v tuzemské drogerii)

Jo a mimochodem: v těch lineárních MOSFETech od IXYS/Littelfuse jsou i větší pouzdra, než TO-247, viz. Nezkoumal jsem, co stojí...

Další věc: kdyby byly MOSFETy paralelně, tak přece mají společné drainy a tudíž je nemusíš od chladiče izolovat (za předpokladu, že budeš respektovat to, že na něm je vždy kladný pól analyzovaného zdroje a nejlépe si tam napíšeš výstražný štítek)... Samozřejmě ani tak nespoléhat na propojení chladičem, ale udělat to přes vývody pořádným vodičem.

No, nicméně pořád bych spíš volil to jedno pouzdro, ušetří to spoustu námahy a času.

To panem doktorem u paralelního spojení doporučované srovnání Ugs(th) děličem má jednu nectnost: výrazně se zvýší budící impedance, což pak může vadit v dynamickém režimu. Jo, možná lze kompenzovat kapacitami, ale to je další laborování...

Možná by pro buzení jednotlivých MOSFETů šly použít nějaké výkonové OZ coby sledovače, nebo nějaké lineární budiče MOSFETů (pokud existují), případně je postavit diskrétně. Ale bude z toho Temelín

Jak se dostáváme k čím dál větším "palebnostem", tak je jasné, že Cgs ať už samostatného, či kombinace MOSFETů bude mnohem vyšší než 1x KUN05 a bude potřeba výrazně "přitvrdit" jejich buzení. Což může znamenat i větší změnu obvodové koncepce...

Tady je zajímavá konverzace na podobné téma.

martinkopp · #57 Příspěvek od **martinkopp** » 01 bře 2025, 18:21

Tohle je přesně ten důvod proč jsem použil ten zdánlivě předimenzovaný IXFN180N15P. Mosfety mají tu pro zátěž poněkud nevhodnou vlastnost že většinou odejdou do zkratu. Když si například nastavím zátěž do reřimu konstantního odporu a napětí mi z nějakého důvodu neočekávaně povyskočí, mosfet bez rezervy odejde do zkratu a odjebe mi drahé zařízení které zatěžuju. Pak už se 6 stovek nebude zdát jako tolik.

Taky je třeba brát v úvahu, že se stoupající teplotou maximální povolený proud dost klesá. Ono ani uchladit 250W není úplně snadné. Já koupil na bazoši tuším Noctua NH-D15 se dvěma 12cm větráky abych teplotu udržel v nějakých rozumných mezích.

Celeron · #58 Příspěvek od **Celeron** » 01 bře 2025, 19:50

JirkaZ píše: ..za předpokladu, že budeš respektovat to, že na něm je vždy kladný pól analyzovaného zdroje a nejlépe si tam napíšeš výstražný štítek.

Zítra zbývající 2SK4107 namontuju bez izolační podložky a zkusím jakej rozdíl bude mezi pouzdrem FETa a teplotou chladiče. Se šedivou gumičkou je rozdíl moc velikej, chladič 46-50℃ a pouzdro TO247 125℃. Vynecháním tepelnýho odporu gumičky se určitě zlepší odbod tepla z pouzdra ale to kladný napětí zatěžovanýho zdroje na chladiči není úplně ideál. Sice na plus přívodu je pojistka a tak by zkrat chladiče na zem zkoušenýho zdroje by asi nebyl problém.
to Martin: Koukal jsem na DC SOA toho Tvýho IXFN180N15P. On vlastně ani moc předimenzovanej není, je zaříznutej těsně pod 30V, což je pro mě dost málo. Ach jo, neměl jsem dělat rekonstrukci tý letitý zátěže ale kouknout po něčem novějším, kde je každej FET řízenej svým operákem. Jenže u nich zase nebývá pulzní trapič. A lineární zátěž toho o zdroji zase tak moc neřekne.

lesana87 · #59 Příspěvek od **lesana87** » 01 bře 2025, 21:41

Celeron píše:Dnes jsem místo KUN05 zkusil Toshibu 2SK4107 v pouzdře TO247. Vytažená z PC zdroje. 80V/1A zvládala trvale, větráky sice běžely trvale ale teplota pouzdra se držela na 125oC.
Teplota na pouzdře byla v okamžiku průrazu necelých 140oC.

Se nediv, když ho tak brutálně přetěžuješ, při Tc=140°C má povoleno 12W.

JirkaZ · #60 Příspěvek od **JirkaZ** » 01 bře 2025, 23:01

Jirko, při teplotní analýze se soustřeď na to, co říkají údaje v příloze (kanál->pouzdro), spočti si, kolik cca je na "kanálu" (tedy čipu), když měříš na pouzdře a respektuj to. Pouzdrem se přitom samozřejmě myslí kovová část!

Mezi pouzdro a chladič dej co nejlepší teplovodivou pastu (nejlépe něco na procesory) a dotáhni přes pružnou podložku.

Nemá smysl jakoukoliv součástku trápit na mezi schopností nebo spíš za nimi, to dělá zejména PRCák.

Ty 800W FETy Tě nezaujaly?

Edit (aby bylo jasno): při 105W ztráty a 140℃ měřených na jeho pouzdru měl nebohý 2SK4107 na čipu teplotu nějakých ≥227℃. Dobrej matroš...