500 Volt DC voeding

Beste Electronic hobby collega's,

heb mij een simpele regelbare DC 500 Volt 200 mA voeding gebouwd met een IRFP480 mosfet eb zou hier graag 200 mA stroom willen uithalen maar de opwarming van de IRFP480 is te fel en denkt dat hij een kort leven beschoren zal zijn als ik er geen tweede of derde parallel over zet.

Heeft er iemand al ervaring met zo'n schema of is er een collega die zoiets al voor zichzelf heeft gebouwd

Groetjes,

Lode

Sine

Moderator

500V bij 200mA is een 100W, dat klinkt inderdaad als erg veel voor een enkele fet.

Weet je zeker dat je de IRFP480 gebruikt hebt ?

Angaben sind wie immer ohne Gewähr.

Beste,

als de tekst opdruk juist is op de mosfet ben ik zeker.

Lode

Gebruikte schema van je huidige opbouw zou wel helpen.
500V @200mA is 100W totaal vermogen. Echter alleen daarmee ben je er nog niet je moet ook volledig binnen de specificatie van je mosfet blijven onder alle condities. Zo mag een fet vaak een hoge spanning hebben of een hoge stroom maar bijna nooit tegelijk.

Maar weet je zeker dat je een IRFP480 heb en niet een IRFP460? Ik kan van die eerste geen datasheet vinden.

Als het de 460 is heb je de verkeerde want die gaat maar tot 500V maximaal en daarmee kan je dan geen 0 - 500V voeding bouwen daar heb je minimaal een 600V FET voor nodig.

maartenbakker

Golden Member

Lineaire regelaar neem ik aan? Hangt van de spanningsval af, dus bij welke uitgangsspanning je die 200mA wilt trekken.

Bij 200V 200mA aan de uitgang, stook je minstens 300x0,2=60W weg. Bij lagere uitgangsspanningen evenredig meer. Ik kan jouw type FET niet vinden, maar waarschijnlijk kan je wel tot een watt of 100 gaan, met inachtname van de SOA. Gebruik wel een grote koelplaat of actieve koeling. Als je het vermogen over meerdere FET's spreidt, heb je in totaal alsnog precies evenveel koeling nodig.

P.S. Moet er geen cijfer achter bij die FET? Welk merk is het en wat staat er exact op?

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Van de IRFP480 heb ik nooit gehoord, het lijkt me ook stug dat die bestaat.
De IRFP450 is wel een heel bekend type, maar toch gaat die ook maar tot 500Volt.
Er zijn ook Mosfets die tot 1200Volt kunnen gaan in spanning.
Of gebruik op zijn minst een type dat tot 600Volt kan gaan.
Het is inderdaad raadzaam om er meerdere parallel te zetten om de dissipatie over de transistoren te verdelen (niet zo zeer de stroom is een beperkende factor).
Geforceerd koelen lijkt me zo al raadzaam om de warmte af te voeren.

(@maartenbakker was mij nét even voor)

"tijd is relatief"

Bij de tekst te bekijken met een vergrootglas 3X blijkt het een IRFP460 te
zijn maar volgens documentatie zou deze 280 W en 13 Amp. moeten kunnen verdragen

Lode

280W bij 13A is maximaal 21,5V En dus zeker geen 500V

Elke chaos kent zijn orde. Maar creër je orde, dan krijg je chaos.

De hoogste spanning die ik momenteel uit de regeling haal is 450 Vlot DC omdat er drie zeners van 150 Volt in het regel circuit staan.

De voeding wisselspanning die ik gelijk richt is een veiligheid transfo van
prim. 2x230 V en sec 380-400 Volt AC met vier diode en een elco van 270 µF
bij 550 Volt

Lode

maartenbakker

Golden Member

280W bij 13A is maximaal 21,5V En dus zeker geen 500V

Oftewel: de SOA. 280W betwijfel ik ernstig, moet dat geen 180W wezen in een TO3P huisje? Hoe dan ook stook je dat niet veilig met een enkele transistor en een redelijke koeling weg. Bij parallelschakelen, denk aan je gate- en sourceweerstanden.

Je zult verder ook moeten bedenken of de voeding lineair is en tot welke spanning je terug wilt kunnen regelen en of hij kortsluitvast moet zijn. Dan doorrekenen wat de gevolgen zijn. Daarna kies je pas de transistoren. Een 500V transistor kiezen, zorgt er in jouw geval voor dat het lastiger is om hem kortsluitvast te maken, en tot 0 terugregelen moet je dan ook niet willen.

Verder zou een schema wel handig zijn denk ik.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Wat is het regelbereik? Van 0 tot 500 of bv. van 300 to 500? Dat kan een heel verschil maken.

Ik deel overigens de scepsis bij die 280 watt, voor een TO3.
En ook ik zou wel eens graag een schema zien, vooral uit pure nieuwsgierigheid.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op 27 augustus 2019 16:00:42 (44%)]

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Ik neem aan dat je de 2x 230V primair parallel hebt staan? In dat geval zou je, wanneer de gewenste uitgangsspanning lager dan ca. 250V is de primaire wikkelingen in serie kunnen zetten, om zo de spanning uit de trafo te halveren.

Of bedoel je 2x 115V primaire wikkelingen in serie?

het lijkt me erg handig als je een schema laat zien en uitlegt hoe je trafo precies zit.

Magnetische flux loopt altijd in gesloten paden, elektrische stroom niet per se (volgens de wet van Ampère), want: elektrische lading kan ophopen.

Hierbij mijn aangepast schema dat ik van het net gehaald heb dat een collega buizen tester bouwer voor hem ontwikkeld had als anodespanning voeding om zijn buizen te kunnen testen

Lambiek

Special Member

De gene die jij laat zien, de IRFP480 is niet te vinden. Ben je niet in de war met de IRF840, die is er namelijk wel. Maar die heeft een slechte RDS(on) van +/- 0.85Ω

Deze is veel beter de 47N60E, die heeft een RDS(on) van 0.064 en is beter geschikt voor jou doel.

En een schema van het geheel zou ook niet slecht zijn, of is dat geheim?

Gebruik je wel een mosfet driver om je fet aan te sturen?

EDIT:
Schema staat er inmiddels. Die fet is niet echt geschikt voor je doel, deze heeft een RDS(on) van 0.27Ω. Dat is veel te veel. En waarom stuur je de fet niet via pwm?

De waarde van je Elco is ook aan de krappe kant, zou de spanning hoger kiezen als je het geheel met 400VAC voed.

Het is sowieso niet vreemd dat het niet goed werkt, je bent een voding aan het maken in plaats van een voeding. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Excuses, het gaat over de IRFP460 een tikfout in de tijd dat ik het schema getekend heb

Bedankt voor de opmerkingen op mijn typ fouten, ik ben zoals jullie geen doorwinterde top (of commentaar gever) op dit forum.

De gebruikte Mosfet (IRFP460) was het enige type dat mijn onderdelen
leverancier in stock had, zal eens luisteren of hij de 47N60 mij kan
leveren.

Blijkbaar is deze ( 47N60 ) zo niet alledaags want ik vindt weinige leveranciers op het net.

Het getoonde schema is niet geweldig omdat als je spanning echt naar 0V regelt de FET van 500V het begeeft. Zolang je niet onder de 100V komt dan moet het wel goed gaan. Voordeel van het schema is wel dat er stroom begrenzing in zit waardoor het toch nog een beetje fool proof is zolang je maar geen harde sluiting maakt.

Oftewel: de SOA. 280W betwijfel ik ernstig, moet dat geen 180W wezen in een TO3P huisje?Staat toch echt in de datasheet. Wat wel kan dat het de maximale DIE disipatie is het zit wel in een TO247 behuizing maar geen idee wat het maximale vermogen daarvan is.

Lambiek

Special Member

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
maartenbakker

Golden Member

@benleentje: okay, ik vond 280W wel erg veel, maar daar had ik gangbare bipolaire torren in gedachten. Kennelijk lukt het met veel kunst en vliegwerk om 280W kwijt te raken, maar ik zou het niet aanraden.

Hoe dan ook, 500V werkspanning is te weinig. Bij regelen tot 0 of kortsluiting knalt de FET er sneller uit. Ook de elco trouwens. Veel meer dan 380VAC moet je niet op deze schakeling zetten. Bij 400VAC staat er richting 565V over de elco en zit je op versnelde slijtage of plotseling uitelkaarklappen. En je transistor wordt onnodig veel warmer.

@lambiek: je was me net even voor met de elco :) Een hoge Rdson is trouwens geen probleem in deze schakeling. Die 47N60 is waarschijnlijk als schakel-FET ontworpen dus doet het als lineaire regelaar misschien zelfs minder goed.

Elco's met hogere werkspanning dan 550V zijn niet echt te vinden. Je zou bijvoorbeeld 2 elco's van 400V in serie kunnen zetten, met elk een eigen bleederweerstand om de lekstroom te compenseren.

Ook bij gebruik van een enkele elco zou ik dringend een bleederweerstand aanraden, in dat geval puur om electrocuties te voorkomen.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Bedankt voor de info, heb er een bij RS gevonden waar ik er geen 25 stuks moest van bestellen.

Zal verder op het net eens kijken of ik geen schema vind van enkele parallel geschakelde Mosfets bij zo'n hoge spanning.

Heb er wel al gevonden bij eindtrappen in het audiogebeuren maar heb niet
genoeg de kennis van deze door te trekken naar mijn aangepast schema.

Met het plaatsen van gate en emitter weerstanden heb ik weinig ervaring en
geen idee waar, welke en hoe ik hier meer gegevens kan over vinden

Zolang je de schakeling enkel gebruikt voor het voeden van een buis is het bruikbaar. Echter is het wel dringend om de elco te veranderen in 2 in serie die wel in totaal de 600V aankunnen. Let daarbij wel op dat als je 2 elco neemt van bv 220uF en 400V en je ze in serie zet je dan 1 condensator krijgt van 800V en 110uF.

Je kan denk ik gewoon de 2 fets direct parallel zetten en dan achter elke fet direct 1 weerstand van zeg 2,2Ω

maartenbakker

Golden Member

Je kan denk ik gewoon de 2 fets direct parallel zetten en dan achter elke fet direct 1 weerstand van zeg 2,2Ω

Dus niet direct parallel ;)

De sourceweerstand is simpel. Die zit al in het schema, dus daar neem je voor elke FET de dubbele waarde van (stroom eerlijk verdelen) en een eigen BC547 en zener.

De gateweerstand is om oscillaties te voorkomen, hij maakt de FET trager. Het is geen schakelende toepassing dus je mag hem hoog kiezen, maar met 1k kom je een heel eind denk ik.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Beste Lode,
De fabrikanten van mosfets zijn geneigd om echt het maximum van het maximum in de specs te zetten. Dat betekent dat je onder ideale omstandigheden die 280W er net kan uitpersen, maar dat gaat niet met "redelijke inspanning": je hebt een onredelijk groot koelblok nodig.

Sommigen gaan zo ver dat ze zeggen: Deze FET kan XXX A aan mits je de chip op 25 graden kan houden. Dan moet de buitenkant al onder de 25 graden zijn en blijven!

Je HEBT gewoon "ruwweg" 100W aan warmte weg te stoken. Daar heb je MINSTENS een dikke pentium koeler voor nodig (met fan!). In de originele toepassing moet dan 100 of 120W kunnen, maar ik zou hem begroten op iets van 50W. Dan heb je twee fets op 2 van die koelers nodig. AFhankelijk van het schema kan er misschien een tweede bijgeplaatst worden. Daartoe moet je met het schema komen. (die hierboven doet het (voor mij) niet).

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

Beste collega's,

Jullie zijn bedankt voor deze tips en ga mijn soldeerbout eens boven halen
in hoever ik geraak met jullie voorstellen.

Denk wel dat de 450 Volt elco's , mosfet's en de andere onderdelen in mijn tweedehands of sloop bakjes nog wel te vinden zijn.

Heb ondertussen hier op het forum ook al het een en het ander gevonden over de mosfet's en het parallel schakelen van deze onderdelen.

PS, die 280 W heb ik gehaald om de side van twee verschilden grote leveranciers van de IRFP 460 en je kunt daar wel gelijk in hebben dat ze
een beetje overdrijven met hun spec's om de verkoop een beetje op te
krikken maar ik kan ze enkel maar beoordelen als ik ondervind als de temperatuur ( met een superkoelplaat ) een beetje te snel oploopt in de schakeling.

Jullie horen nog van mij,

Op 27 augustus 2019 15:33:00 schreef benleentje:
Zo mag een fet vaak een hoge spanning hebben of een hoge stroom maar bijna nooit tegelijk.

Met een technische term heet dat SOAR, safe operation area.
Een term die zelfs Philips pas na een paar jaar op waarde wist te schatten. De eerste professionele transistorversterkers (TSQ) misten die wetenschap en sneuvelden veelvuldig. De opvolgers werden zeer zwaar gebouwd. Vanaf de serie SQ6 werd er gesproken en reclame gemaakt over SOAR protection etc.