Hoogspannings voeding

[douwebakker]

Ik ben momenteel bezig met een hoogspanningsvoeding. Het is de bedoeling dat ik hier later nog een paar regelbare delen achter aan plak.
Voorlopig dus deze. Het is voor mij de eerste keer dat ik me aan een dergelijke schakeling waag, dus daarom graag jullie commentaar.
Douwe

[Piet1950]

Als ik snel reken, dan komt de kortsluitstroom op ongeveer 150mA. Met 600V over de fet is het verlies in de fet ongeveer 90W. Dat is veel te veel voor een enkele fet. Alleen de overgangsweerstand van koeler naar behuizing is volgens de specificatie al 0,5 gradencelcius/Watt.
Ik zou minimaal 2, en bij voorkeur 3 fets parallel zetten. Bij 3 fets, geef elke fet een serieweerstand van 15 Ohm in de source, en verbind elk van deze weerstanden met 1k naar de basis van de transistor. En een flinke koeler gebruiken.

Piet

[Ah!buis]

Misschien is de stroombeperking enkel bedoeld om de fet bij inschakelen voor een te grote stroom te beschermen. 600V bij 150mA mag nog net volgens de soa.
Ik zou trouwens niet zo'n hele rij zeners zetten.Een stroombron op de plaats van R3 en de juiste weerstand ipv die zeners.Ook makkelijk om de spanning bij te stellen (met zeners wel tot 10% mis).
En C7 220µF ?? zal wel 220nF bedoeld zijn.
Anne

[douwebakker]

Hi Piet, dank je wel dat je zo snel reageerd. Zelf dacht ik dat er maximaal 100 a 125V over de FET komt te staan. Er zal dan hooguit 18,5 Watt in de FET dissiperen.
Let wel, de feitelijke regelingen voor anode en schermroosterspanning (ook met een FET ) komt er achter aan.
Douwe

[douwebakker]

Misschien is de stroombeperking enkel bedoeld om de fet bij inschakelen voor een te grote stroom te beschermen. 600V bij 150mA mag nog net volgens de soa.
Ik zou trouwens niet zo'n hele rij zeners zetten.Een stroombron op de plaats van R3 en de juiste weerstand ipv die zeners.Ook makkelijk om de spanning bij te stellen (met zeners wel tot 10% mis).
En C7 220µF ?? zal wel 220nF bedoeld zijn.
Anne

Goed idee Anne, zo'n stroombron schakeling. Dat had ik zelf niet bedacht. En inderdaad 220 nF
Douwe

[AatV]

Misschien is de stroombeperking enkel bedoeld om de fet bij inschakelen voor een te grote stroom te beschermen. 600V bij 150mA mag nog net volgens de soa.
Ik zou trouwens niet zo'n hele rij zeners zetten.Een stroombron op de plaats van R3 en de juiste weerstand ipv die zeners.Ook makkelijk om de spanning bij te stellen (met zeners wel tot 10% mis).
En C7 220µF ?? zal wel 220nF bedoeld zijn.
Anne

Goed idee Anne, zo'n stroombron schakeling. Dat had ik zelf niet bedacht. En inderdaad 220 nF
Douwe

Als je voor C7 zo'n 4,7 tot 10 µF neemt komt de spanning mooi "langzaam" op.

groet,
Aat

[Piet1950]

600V bij 150mA mag nog net volgens de soa.

Inderdaad, maar wel met de behuizing van de fet op 25 graden, en dus de koelplaat in de vriezer....

Piet

[OpaBert]

Heb je hier soms iets aan Douwe ?
Dit werkt al weer een poosje
Is ontworpen door Anne en Pjotr
Dus werkt het

[douwebakker]

Dag Bert, Dit ging over de universele voeding die jij hebt gebouwd. Ik heb je topic hierover reeds enkele malen nagelezen, maar ik kan het nog niet helemaal volgen hoe het een en ander werkt. Misschien moet het nog een keer van het begin tot het eind doornemen.
Douwe

[douwebakker]

600V bij 150mA mag nog net volgens de soa.

Inderdaad, maar wel met de behuizing van de fet op 25 graden, en dus de koelplaat in de vriezer....

Piet

Maar Piet, de behuizing van de FET mag toch wel 45 of 50 graden C worden?

[Piet1950]

Maar Piet, de behuizing van de FET mag toch wel 45 of 50 graden C worden?

Natuurlijk mag dat. Maar de vraag is, hoeveel vermogen kan de fet verwerken, zonder te sneuvelen. In de specificatie is dat 100W, indien het huisje op 25 graden staat. De interne temperatuur is dan 150 graden. Dus een verhoging van 150-25=125 graden.
Met andere woorden, de thermische weerstand tussen de junction en de behuizing is 1,25 graden/Watt.
Nu zegt de specificatie ook, dat de thermische weerstand tussen de behuizing en de koeler 0,5 graden/Watt is.
Stel je hebt een koelplaat van 1,0 graad/Watt, dan wordt de totale thermische weerstand tussen de junction en omgeving 1,25+0,5+1,0=2,75 graden/Watt.
Stel de omgevingstemperatuur is 25 graden, dan kun je (150-25)/2,75=45,45 Watt in de fet verstoken. De fet wordt dan intern 150 graden, de koeler wordt 25+(45,45X1)=70,45 graden en de behuizing van de fet 70,45+(45,45X0,5)=93,17 graden.
Dus met een flinke koelplaat kun je minder dan 50W in je fet verstoken, En dan zit je al op de grens. Dus blijft mijn advies, om 3 fets parallel te zetten. Die specificatie van 100W is dus een waarde die je in de praktijk nooit kunt halen, maar is alleen en getal om fets onderling te kunnen vergelijken.

Piet

[douwebakker]

OK Piet. Het begint me een beetje te dagen, maar helemaal helder heb ik het nog niet voor de bril. Nog even over de koelplaat. Ik heb ergens gelezen dat een plaat aluminium van 1 vierk. meter 1 graad opwarmt bij een vermogen van 20 watt. Mag i er dan vanuit gaan dat een plaat aluminium van 10x10 cm bij 1 Watt 5 graden opwarmt? Een koelplaat van 500 vierk. centimeter zou dan 1 graad per wat zijn. Klopt dat?
Douwe

[OpaBert]

Douwe als je bij reichelt een koeler selecteert staat er bij de temp verhoging in graden Kelvin per watt
https://www.reichelt.de/heat-sink-37-5- ... ol_3&nbc=1
Deze wordt 5,5 Graad Kelvin per Watt warmer
Dus met 10 watt is dat een verhoging in temperatuur van 55 graden Celcius als de omgevings temperatuur 30 graden is in je Voeding wordt het koelblok 30+55= 85 graden
Nu is er nog een ding dat is de thermische weerstand tussen de Transistor en het Koelblok
Dat kan je vinden bij de isolatie pakketjes
Als je een Transistor zo op het koelblok monteert met is iets van 0.15
Met isolatie er tussen
https://www.reichelt.de/silicone-therma ... l_10&nbc=1
Komt er 0.67 graad temperatuur per watt bij in dit reken voorbeeld 10 Watt is 6,7 Graden er bij optellen
Dus 85+6.7=91.7Grd Celcius
Hoop dat ik je een beetje hebt kunnen helpen
Groet
OpaBert
Edit een kleine ventilator maakt wel veel lawaai maar helpt enorm om de temperatuur te verlagen
Als je een 12 volt Fan op 10 volt laat draaien verplaatst hij wel minder lucht maar ook heel veel minder lawaai

[Piet1950]

Ik heb ergens gelezen dat een plaat aluminium van 1 vierk. meter 1 graad opwarmt bij een vermogen van 20 watt

Volgens dit uitgangspunt: 1 m2 = 10.000 cm2 geeft 1 graad bij 20 Watt. Dus 10.000/20=500 cm2 geeft 1 graad bij 1Watt, = 1 graad/watt.
Dat is dan een plaat van 22,3 x 22,3 cm. Of deze formule klopt, dat weet ik niet. Misschien heeft iemand anders daar info over.

Piet

[OpaBert]

had gehoopt in Dokter Blan iets te vinden maar al snel realiseerde ik me dat deze technologie van na dokter Blan is
Dus weet eigenlijk niet waar je moet zoeken voor zo iets Die tijd is voorbij van simpele formule,s
Maar ik zoek mee want ik vind dit ook leuk om te weten Piet en Douwe
Desnoods een dikke tor 2N3055 op een plaatje 2 mm aluminium en een thermometer erop
Met een regelbaar voeding op collector en emittor en de basis via een draadgewonden potmeter aan de +
Denk dat zelfs horizontaal of vertikaal een verschil geeft

[douwebakker]

Ja Bert, het houdt mij ook al een tijdje bezig. Vroeger, ten tijde van mijn elektronica opleiding ging het grotendeels over buizentechniek. Transistor techniek stond toen nog in de kinderschoenen. Voor de berekeningen werden h- en y-parameters gebruikt. Pas veel later ontdekte ik dat het rekenen aan transistoren veel eenvoudiger kan. Maar het ging nu even over de koeling, en daar vond op het web een stuk over koeling van componenten. Dit is wellicht interessant voor alle gebruikers op ons forum. https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/10/print
Douwe

[OpaBert]

Bedankt voor die Tip Goed gevonden , moet eigenlijk ergens hier op forum een plekje voor gemaakt worden
Is daar hier een hoekje voor Douwe ?
Misschien is dit ook een leuke aanvulling erbij.

[ Bekijk op youtube ]

[Ah!buis]

Koelen met een alu plaat is nogal afhankelijk van,
-dikte vd plaat
-toestand en kleur vh oppervlak
-horizontaal of vertikaal
-mogelijke luchtstroom
Ik hou 't op een veilige? 10cm bij 10cm voor 10°/W. Makkelijk te onthouden
Anne

[douwebakker]

Deze 2mm dikke aluminium koelplaat van 10x10 cm heeft dus een thermische weerstand van 5 C/Watt. Ik denk trouwens dat de dikte van het materiaal niet zoveel uit maakt, maar te dun is natuurlijk ook niet goed. Als ik voorgaande van Piet en het bericht uit circuits online goed heb begrepen kom ik tot de volgende berekening. Bij een behuizingstemperatuur van 100 graden en een omgeving temperatuur van 35 graden. Thermische weerstand is (junction to case) + (case to koelplaat) + (thermische weerstand koelplaat) =1+0.5+5=6.5
(100-35)/6.5 = 10 Watt (een en ander met inachtneming met de SOA natuurlijk) Klopt het zo Piet?
Edit. Oh Anne ik zag je bericht te laat. Nou ja, jij bent nog voorzichtiger.

[OpaBert]

Wat let je om het te testen En de dikte is van belang voor het verplaatsen van de warmte
Zelfs win je er wat mee als je de uit einden dunner maakt dan het midden waar je transistor zit
Maar anne zijn ezelsbruggetje is prima voor mij

[Ah!buis]

En de dikte is van belang voor het verplaatsen van de warmte
Zelfs win je er wat mee als je de uit einden dunner maakt dan het midden waar je transistor zit.

Omgekeerd, je wint door bij de transistor dikker plaat te hebben.Op 't eind dunner bespaart materiaal en gewicht .
Anne

[OpaBert]

En de dikte is van belang voor het verplaatsen van de warmte
Zelfs win je er wat mee als je de uit einden dunner maakt dan het midden waar je transistor zit.

Omgekeerd, je wint door bij de transistor dikker plaat te hebben.Op 't eind dunner bespaart materiaal en gewicht .
Anne

Ja dat schreef ik blij dat we het eens zijn

[Ah!buis]

2mm dikke aluminium koelplaat van 10x10 cm
Edit. Oh Anne ik zag je bericht te laat. Nou ja, jij bent nog voorzichtiger.

Zit wel goed, ik ga uit van 1mm plaat.
Heb je daar een proef opstelling op lagere spanning ?
Anne

[douwebakker]

2mm dikke aluminium koelplaat van 10x10 cm
Edit. Oh Anne ik zag je bericht te laat. Nou ja, jij bent nog voorzichtiger.

Zit wel goed, ik ga uit van 1mm plaat.
Heb je daar een proef opstelling op lagere spanning ?
Anne

Jazeker. Ik heb nu zelfs even een opstelling gemaakt om de thermische weerstand van aluminium plaat te meten. De temperatuur in mijn werkkamer is momenteel 24 graden. Op de koelplaat heb ik een dikke weerstand van 8,2 ohm met koelpasta zitten. De aangesloten spanning is 10V. Het vermogen is dus 100/8.2=12.2Watt. Na een uurtje is de temperatuur van het alu opgelopen tot 70 graden. Een verschil dus van 45 graden. de alum plaat heeft een oppervlakte 116 vierk, centimeter. 45/12.2=3.7 Dat is dus de thermische weerstand. Voor een plaatje van 10x10 is het dus 3.7x1.157= 4.3 K/W

[Piet1950]

Klopt het zo Piet?

Het klopt. En je test komt ook aardig overeen met de berekeningen. Goed bezig zo.

Piet