Oscylacje na przekaźniku elektronicznym

Swego czasu podobne oscylacje zauwazono [sci.electronics] na diodzie zenera. Na wyzsze napiecie, wiec lawinowej .. i ktos zaczal nawet wyliczac ze to pasuje to lawiny - ona tez jak sie zacznie to troche elektronow musi przeplynac.

Przebicie C-B tez jest chyba lawinowe .. tylko skad tu w ogole przebicie ? Chyba ze to transila ci przebija.

Mozesz dorzucic pojemnosc i zobaczyc co z tego wyjdzie. A moze problem jest od strony sterowania - nei ma tam jakis zaklocen ?

J.

Muszę przypomnieć sobie trochę o przebiciu lawinowym i Zenera, ale z tego co pamiętam występują przy wyższych napięciach (przy dużym natężeniu pola elektrycznego). Tranzystor w SSR jest na 350V/1A, napięcie przebicia TVS to 300V. Przypuszczam, że te oscylacje są spowodowane dużą stromością napięcia (40V/us) przy wyłączaniu tranzystora.

Na sterowaniu nie zaobserwowałem specjalnych zakłóceń, poza typowym szumem. Dołączenie równolegle do TVS (bez dodatkowej, szeregowej diody) kondensatora 1nF zmniejszyło częstotliwość oscylacji do 1.2MHz.

Obserwując przebieg prądu tranzystora przy jego wyłączaniu w układzie z diodą dołączoną szeregowo do TVS zauważyłem, że również występują oscylacje, ale po 500us zanikają i SSR wyłącza się.

Ponieważ obawiałem się, że pojemność przewodów połączeniowych doda się do pojemności połączenia szeregowego TVS i diody, zrezygnowałem z tego rozwiązania. Zamiast tego zastosowałem dławik między katodą TVS i kolektorem tranzystora. Efekt jest dużo lepszy, chociaż minimalne oscylacje również występują, trwają jednak krótko (50us).

Prawdopodobnie pozostanę przy tym rozwiązaniu; mimo to nadal jestem ciekaw mechanizmu powstawania tych oscylacji.

Dziękuję za zainteresowanie.

[...]

Niekoniecznie - góglałem kiedyś na okoliczność 2N2369 i znalazłem co najmniej kilka przypadków wręcz wzorcowego generatora opartego na lawinowym przebiciu na tym własnie tranzystorze przy stosunkowo niewielkich napięciach...

Spowolnij - dodaj gasik RC równolegle...

[...]

one sa przez moment po wylaczeniu ? Bo zrozumialem ze caly czas.

Moment to jest zrozumiale - jakas pojemnosc i indukcyjnosc, chocby pasozytnicze i sie robia oscylacje.

J.

Użytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@pik-net.pl

Muszę poczytać trochę literatury. Nie sądziłem, że przebicie lawinowe może być spowodowane dużym dv/dt.

Dzięki, pomogło (100R, 100nF) - wygodniejsze niż wcześniej zastosowany dławik (dlaczego wcześniej nie przyszło mi to do głowy?).

Użytkownik "J.F." <jfox snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@4ax.com

W pierwotnym układzie występowały cały czas. Po zmniejszeniu pojemności na zaciskach C-E tranzystora (dioda szeregowo z TVS) trwały już tylko 500us, potem przekaźnik wyłączał się. Po rezygnacji z dodatkowej diody a dołożeniu dławika trwają bardzo krótko (50us)

Jednak zastosuję zaproponowany przez RoMana dwójnik RC - efekt ten sam, a znacznie wygodniejsze rozwiązanie.

Dziękuję za zainteresowanie.

Ale to zasadniczo jestem zdziwiony. Cos musialo puszczac.

Z czystej ciekawosci wywalilbym transila i wlutowal kondensator odpowiedni [200p ?] zamiast niego.

J.

Po dołączeniu równolegle do zacisków wyjściowych przekaźnika (kolektor - emiter) jedynie kondensatora 220pF efekt jest podobny - oscylacje.

Analizując ładowanie kondensatora 220pF od prawie zera (zwierany przez tranzystor) do 60V otrzymuję szybkość narastania napięcia na złączu C-E tranzystora rzędu 55V/us (może mniej ze względu na indukcyjności rozproszenia). Obserwowana szybkość narastania oscylacji była około 40V/us.

Podobno przekaźniki elektroniczne są wrażliwe na duże wartości dv/dt i di/dt ale sądziłem, że dotyczy to SSR z triakiem na wyjściu. Ponadto sprawdzone przeze mnie SSR z triakami miały graniczne dv/dt rzędu kilkuset V/us.

Wysyłam zapytanie do producenta co do granicznych wartości dv/dt i di/dt dla tego przekaźnika (tranzystora) jak również opis problemu -- może on coś wyjaśni.

Pozdrawiam,

I tyrystorow. Od dawna wiadomo ze sa na to wrazliwe

Ale to narastanie nadal nie bardzo tlumaczy oscylacje w stanie wylaczonym. W koncu jest na 300V, przy 60 ma nie przewodzic "nic".

A te oscylacje maja tez miejsce gdy wejscie sterujace odlaczysz czy nawet zewrzesz ?

J.

Tak. Odłączanie sterowania i zwarcie styków wejściowych SSR nie zmienia sytuacji -- oscylacje nadal występują.

RoMan wspominał o generatorze wykorzystującym przebicie lawinowe tranzystora przy niskim napięciu. Może to duże dv/dt powoduje powstawanie przebicia lawinowego złącza C-B tranzystora?. Ale w jaki sposób elektrony w tym złączu mogły by być przyspieszane w momencie wychodzenia tranzystora z nasycenia i ładowania się pojemności, to nadal nie mam pojęcia.

Pozdrawiam,

Użytkownik "entroper" snipped-for-privacy@CWD.spamerom.poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:dqooai$8tc$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl

To pytanie było skierowane do J.F., ale jako autor wątku poproszę o rozwinięcie bo nie wiem co masz na myśli.

Nie wiem jaka jest wewnętrzna struktura tego przekaźnika (RD3501-D:

; nie wiem czy ma jakieś układy przyspieszające wyłączanie, zapobiegające przesterowaniu, itp. Prawdopodobnie tranzystor wykonawczy nie jest jednocześnie fototranzystorem. Obawiam się, że bez współpracy producenta wyjaśnienie zjawiska tych oscylacji może być utrudnione.

Pozdrawiam,

Użytkownik "Tomasz Grodnicki" snipped-for-privacy@kki.net.pl> napisał w wiadomości news:dqq7gi$k3l$ snipped-for-privacy@opal.futuro.pl...

O właśnie :) I jeśli ten tranzystor jest na dodatek bipolarny, to nie za bardzo wyobrażam sobie załączanie go wyłącznie energią światła :). Jak to jest faktycznie robione, że ze spadku napięcia

1.5V da się podtrzymać załączenie - nie wiem. Być może są tam jakieś pseudotyrystorowe struktury złożone z tranzystorów i gdzieś w tym fototranzystor - nie widziałem nigdzie schematu wewnętrznego. Może być też MOSFET, ale w tym przypadku potrzebujemy nie prądu a napięcia co chyba jest jeszcze trudniejsze. Tak czy tak zasilanie obwodu sterującego z wyjścia otwiera drogę do oscylacji w sposób oczywisty przy obciążeniach nierzeczywistych.

Poszukując w internecie natrafilem na potwierdzenie tej koncepcji:

"Last March I received some samples of a "new" Micropac part #53124. This part is a optically driven FET switch. It is also pin to pin compatible with the Hssr-7111 that we are currently using in the MIDEX generic LVPC. We use this part to switch 1A-max loads. These loads are mainly heater services, however there are a few "RLC" loads that are also serviced. Last year we demonstrated that the turn-on transients of these RLC loads will turn off the switch's gate while the optocoupler is enabled, causing an oscillation. This effect is due to a particular gate drive design where dv/dt's are coupled to the gate to turn off the switch during transients, regardless of the drive status. I took a spare ETU-LVPC board and populated one service with a Hssr-7111 set and another service with a Micropac 53124 set. I tested both services with the same loads that I used to characterized this problem last year. The first load is a hybrid EMI filter followed by a hybrid converter (simulating the front-end electronics of the Star Tracker). This load will cause oscillations during turn-on but eventually will turn-on. The second load is a 40ohm resistor in parallel with a 10uF capacitor. This load will cause a permanent oscillation. " Całość pod :

pozdrawiam entrop3r

Użytkownik "Tomasz Grodnicki" snipped-for-privacy@kki.net.pl> napisał w wiadomości news:dqq7gi$k3l$ snipped-for-privacy@opal.futuro.pl...

O właśnie :) I jeśli ten tranzystor jest na dodatek bipolarny, to nie za bardzo wyobrażam sobie załączanie go wyłącznie energią światła :). Jak to jest faktycznie robione, że ze spadku napięcia

1.5V da się podtrzymać załączenie - nie wiem. Być może są tam jakieś pseudotyrystorowe struktury złożone z tranzystorów i gdzieś w tym fototranzystor - nie widziałem nigdzie schematu wewnętrznego. Może być też MOSFET, ale w tym przypadku potrzebujemy nie prądu a napięcia co chyba jest jeszcze trudniejsze. Tak czy tak zasilanie obwodu sterującego z wyjścia otwiera drogę do oscylacji w sposób oczywisty przy obciążeniach nierzeczywistych.

Poszukując w internecie natrafilem na potwierdzenie tej koncepcji:

"Last March I received some samples of a "new" Micropac part #53124. This part is a optically driven FET switch. It is also pin to pin compatible with the Hssr-7111 that we are currently using in the MIDEX generic LVPC. We use this part to switch 1A-max loads. These loads are mainly heater services, however there are a few "RLC" loads that are also serviced. Last year we demonstrated that the turn-on transients of these RLC loads will turn off the switch's gate while the optocoupler is enabled, causing an oscillation. This effect is due to a particular gate drive design where dv/dt's are coupled to the gate to turn off the switch during transients, regardless of the drive status. I took a spare ETU-LVPC board and populated one service with a Hssr-7111 set and another service with a Micropac 53124 set. I tested both services with the same loads that I used to characterized this problem last year. The first load is a hybrid EMI filter followed by a hybrid converter (simulating the front-end electronics of the Star Tracker). This load will cause oscillations during turn-on but eventually will turn-on. The second load is a 40ohm resistor in parallel with a 10uF capacitor. This load will cause a permanent oscillation. " Całość pod :

pozdrawiam entrop3r

Użytkownik "entroper" snipped-for-privacy@CWD.spamerom.poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:dqqijt$5f5$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl

Na rysunku w danych katalogowych narysowany jest tranzystor bipolarny; co siedzi w środku wie tylko producent.

Ponowne załączenie występuje przy napięciu bliskim 8V. Napięcie na stykach SSR:

Tutaj mieli problemy z załączaniem, ale mechanizm może być podobny (sprzężenie obwodów sterowania tranzystora wykonawczego z jego wyjściem przy dużych dv/dt).

Dziękuję za wyjaśnienia i pozdrawiam.

Użytkownik "Tomasz Grodnicki" snipped-for-privacy@kki.net.pl> napisał w wiadomości news:dqqu51$uqg$ snipped-for-privacy@opal.futuro.pl...

precyzując: nie "przy dużym". Przy każdym. Te obwody po prostu _są_ jakoś sprzężone, tylko czasem się to ujawnia a czasem nie, tak samo jak w każdym innym układzie ze sprzężeniem zwrotnym. Opis przez dv/dt jest IMHO używany dlatego, że układ działa wielkosygnałowo i potrzebuje "kopa", żeby go ze stanu stabilności wytrącić. Aczkolwiek małosygnałowa analogia też istnieje - obciążenie przesuwa fazę napięcia sprzężenia zwrotnego względem prądu wyjściowego.

pozdrawiam entrop3r

Użytkownik "entroper" snipped-for-privacy@CWD.spamerom.poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:dqr2k4$sb5$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl

Zabrakło przecinka przed "przy dużych dv/dt". Jak widać, znaki interpunkcyjne są istotne :). Dziękuję za uściślenie i dodatkowe informacje.

Pozdrawiam,