3 fase gelijkrichter mosfet's of diode's?

Hallo vrienden!

Ik ben bezig met een projectje en ik ga een 3 fase 80v gelijkrichten naar 12V.
Nu is mijn vraag, diodebrug maken of met mosfets doen?

Ik ben opzoek naar een duurzame oplossing. Mijn mening gaat uit naar mosfets omdat die minder warm worden dan diodes.

Zit ik in de goede richting?

alvast bedankt!

Arco

Special Member

Kan, maar je hebt wel een speciale controller nodig... (voor hoge spanningen zie je die niet zo veel, deze is 70v)

https://www.electronicdesign.com/sites/electronicdesign.com/files/uploads/2013/07/0808newspowerfopromo.gif
http://www.eenewseurope.com/sites/default/files/styles/inner_article/public/sites/default/files/images/160511edne-linear4320.jpg?itok=8eW_u2oB

[Bericht gewijzigd door Arco op maandag 3 september 2018 13:48:46 (28%)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Lambiek

Special Member

Wat is er mis met een bruggelijkrichter, of zes losse diodes?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Arco

Special Member

Die worden theoretisch veel warmer...
(een 20mΩ mosfet ~2W, een diode 10W bij 10A...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Precies; hoeveel stroom ga je trekken, en kan die extra complexiteit opwegen tegen het verschil in rendement? Over een diode verlies je ongeveer 1V, dus 2V voor de gelijkrichter, op 80Vrms (~113Vp) is dat dus krap 2%.

Ik ben benieuwd hoe je gaat "gelijkrichten naar 12V".

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
GJ_

Moderator

Om het nog moeilijker te maken: waarom niet met thyristoren?

maartenbakker

Golden Member

Op 3 september 2018 13:51:33 schreef Lambiek:
Wat is er mis met een bruggelijkrichter, of zes losse diodes?

Je wilt van 80V naar 12V, met MOSFET's of thyristoren sla je twee vliegen in 1 klap. Eventueel alleen als voorregeling.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Lambiek

Special Member

Ja oké, de TS wil van 80 naar 12V.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 3 september 2018 13:23:28 schreef mastererp:
Ik ben opzoek naar een duurzame oplossing. Mijn mening gaat uit naar mosfets omdat die minder warm worden dan diodes.

Als je 80V AC gelijkricht met diodes, dan verlies je daar zo'n 1.5 - 2.5%. Dat is haast verwaarloosbaar met de verliezen in de DCDC converter die er achter moet om de 100V naar 12V te krijgen. Om hoeveel vermogen gaat het?

Bij mijn weten valt er al gauw 2V over een triac, dus dan kom je in ieder geval NOOIT onder de 5%.

[Bericht gewijzigd door rew op maandag 3 september 2018 16:00:26 (10%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Arco

Special Member

Het gaat TS niet om verliezen, maar om de warmte opwekking. Een brugcel wordt bij bijvoorbeeld 10A heel behoorlijk heet...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Lambiek

Special Member

Als je verlies hebt krijg je toch warmte ontwikkeling.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

"Ik ben opzoek naar een duurzame oplossing"

Dat suggereert voor mij toch dat het de TS gaat om de verliezen, en dat het "minder warm worden" impliceert (foutief) dat er perse minder verliezen zijn. Je kunt ook grotere onderdelen hebben, die warmte beter afvoeren, waardoor ze minder warm worden terwijl de verliezen alsnog groter zijn.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Die vorige keer:

Op 28 maart 2018 16:50:01 schreef SparkyGSX:
2) nee; MOSFETs kunnen maar in één richting sperren, in de andere richting zijn het diodes,

De door LT aanbevolen mosfets hebben ook een interne reverse diode. Hoe zit dat dan? Ik moet toegeven dat ik helemaal mis wat er precies gebeurt in dat LT schema. Als de momentane ingangsspanning boven de uitgangsspanning komt dan gaan toch die reverse dioden geleiden in 2 van de mosfets? En als mosfets ooit opengestuurd worden dan kunnen ze de uitgangs C toch alleen maar ontladen?

maartenbakker

Golden Member

Het vorige topic had een open einde en eigenlijk had daarin verdergegaan moeten worden (misschien kan een mod dat even fixen), maar we gaan nu wel langzaam naar dezelfde conclusies toe.

1) een gestuurde gelijkrichter (MOSFETs of thyristoren)
2) gewoon diodes en dan een buckconverter erachter

Qua rendement zal het niet schrikbarend verschillen, zolang je bij 1 maar niet lineair gaat naregelen.

Ik ben ook even kwijt hoe je een (synchroon)gelijkrichter met FETs precies moet opbouwen maar ik weet dat het kan.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op maandag 3 september 2018 18:00:56 (13%)

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 3 september 2018 17:45:40 schreef aobp11:
Die vorige keer:
[...]
De door LT aanbevolen mosfets hebben ook een interne reverse diode. Hoe zit dat dan?

Er zijn diverse toepassingen waarbij een diode vervangen wordt door een mosfet. Basis regel is dat je de mosfet zodanig zet dat je eigenlijk z'n interne diode zet waar je de diode had willen hebben.

Dus: vervang de diode door de mosfet z'n interne diode. Daarna kan je door de gate slim aan te sturen (als de diode moet geleiden: actief) de verliezen reduceren.

Op 3 september 2018 16:29:47 schreef Arco:
Het gaat TS niet om verliezen, maar om de warmte opwekking.

Dat is wat mij betreft synoniem. Als je 1W (0.6V * 1.6A) in de diodes hebt (nu dus bekend wegens link naar oude topic), en dan gaat DCDC converteren met 12W aan verliezen omdat de DCDC converter maar 90% efficient is, dan zit je ook daar met 12W aan warmte die weg moet.

[Bericht gewijzigd door rew op maandag 3 september 2018 18:44:41 (27%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Shiptronic

Overleden

qua efficiëntie, als je van ~80AC naar 12 V DC wil, waarom drie fasen, aan een heb je ook genoeg, scheelt onderdelen en warmte ;)

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
GJ_

Moderator

Waarschijnlijk heeft TS drie fasen, bovendien begin je al gelijk na de gelijkrichter met een mooiere DC dan met een enkele fase.

@rew:

Dus: vervang de diode door de mosfet z'n interne diode. Daarna kan je door de gate slim aan te sturen (als de diode moet geleiden: actief) de verliezen reduceren.

Dan zit je toch met hetzelfde diodeverlies? Alleen in normale geleiding heb je profijt van de lage weerstand/spanningsval. En als je van hoog in naar laag uit wilt, dan kun je de laadstroom (door de reverse dioden) niet temperen. De clou is kennelijk nog steeds niet bij me doorgedrongen.

@aobp,
Neem het schema die @Arco op op maandag 3 september 2018 13:33:16 gepost heeft.
Stuur alle 4 de FETS sperrend aan.
Je hebt nu een gewone bruggelijkrichter met zijn bekende verliezen. De 4 bodydioden zijn de normale gelijkrichtdioden.
Nu komt de truc.
Het IC LT4320 houdt de vier spanningen over de FETS in de gaten.
Zodra dat IC ziet dat een diode gaat geleiden, dan wordt de bijbehorende FET opengestuurd. De overige FETS blijven gesloten.
Omdat een FET die parallel aan de diode staat opengestuurd wordt heb je geen last meer van de spanningsval over de diode. Die zakt van 0,6V naar 0,0V.
NB:
De FET wordt opengestuurd (door de LT4320) als de drain negatief is tov de source, oftewel de FET wordt 'verkeerdom' gebruikt.
Een geleidende FET laat wisselstroom door. Een sperrende FET houdt wisselspanning tegen, maar zijn bodydiode niet.

Shiptronic

Overleden

Op 3 september 2018 19:05:58 schreef GJ_:
Waarschijnlijk heeft TS drie fasen, bovendien begin je al gelijk na de gelijkrichter met een mooiere DC dan met een enkele fase.

Als je krap zit wel, maar hier overhead genoeg (te veel ?)

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

@ohm pi: bedankt voor de uitleg, duidelijk, weer wat geleerd. Het verbaast me wel wat dat je die mosfets zo gemakkelijk verkeerdom kunt gebruiken. Ik dacht dat er sterke asymmetrie in zou zitten, veel sterker dan bij een jfet. Misschien speciale typen voor dit doel?

Blijft over dat het equivalent wordt aan een gewone diode bruggelijkrichter, dus zeker niet geschikt voor de wens van TS.

Volgens mij kan je elke FET op deze manier (verkeerdom) gebruiken. De spanning over de FET is maximaal 0,6V en de openstuurspanning (gatespanning) is toch meestal 4V of hoger.

Op 3 september 2018 20:51:00 schreef aobp11:
Blijft over dat het equivalent wordt aan een gewone diode bruggelijkrichter, dus zeker niet geschikt voor de wens van TS.

Voor 3-fase gebruik je het tweede schema van @Arco

[Bericht gewijzigd door ohm pi op maandag 3 september 2018 21:05:02 (44%)

Bij grote accu laders van heftrucks (48V 160A) worden er 'gewone' diodes gebruikt die op een grote koelplaat zitten. En ja, dat geeft wel wat warmte maar is degelijk ook. Daar gaan we van 400V naar ca 50V met een trafo. De accu trekt door de afgenomen stroom nog spanning weg. Wel kan je de trafospanning aanpassen dmv diverse aansluitpunten.

@ohm pi: Ja, maar ik bedoel dat je de spanning niet kunt reduceren zoals TS wenst (van 80 V AC in naar 12 V DC uit).