Полевые транзисторы irfp250, обзор и немного о применении.
- Цена: $ 5.99 (цена за 10 штук)
Для одного из моих будущих устройств пригодились замечательные полевые транзисторы. Само собой разумеется возможно было приобрести их в оффлайне, но стоят они у нас практически втрое дороже чем в Китае. Так как время от времени может попасться подделка, а я имел возможность их взять на обзор, то решил попытаться и заодно проверить.
Разборки не будет, но будет сборка :)Для начала желаю заявить, что у меня сейчас маленький юбилей, это мой сотый обзор, кроме того сам удивился. Для для того чтобы круглого числа мне не хотелось делать обзор какой то очевидной и известной вещи, а хотелось сделать обзор того, что мне нравится делать, паять, собирать и т.п. :)Начну обзор пожалуй с того, с чего я начинаю солидную часть собственных обзоров, с упаковки. И без того же как неизменно я спячу ее под спойлер.
УпаковкаПомимо полиэтиленового пакета транзисторы были упакованы в мягкую ленту (не помню как она верно именуется). Но что меня поразило, любой транзистор был упакован в личный пакетик. Я заказал лот из десяти штук так как по моему ТЗ нужно было 8 штук, в наличии были все 10.
Главные характеристики из даташита Напряжение Сток-Исток — 200 Вольт Сопротивление открытого канала — 0.085 Ома Большой долгий ток — 30 АмперО внешнем виде не могу сообщить ничего особого. Как по мне транзисторы как транзисторы. Не смотря на то, что с учетом того, что мне они достаточно очень сильно примелькались и я не увидел у негромок ничего выделяющегося, то вероятнее все нормально 🙂 Кстати пришли транзисторы IRFP250, а не IRFP250N.
На странице магазина в заголовке указаны два типа.
Они мало отличаются, транзисторы с буквой N могут мало лучшие характеристики, к примеру сопротивление открытого канала 75мОм против 85мОм у транзистора без буквы. Но так как для моей задачи это не имело полностью никакого значения то я очень и не расстроился. легко нужно это иметь в виду. Конечно я их протестировал.
Для этого я сделал таковой мини стенд, складывающийся из двух регулируемых блоков питания, двух мультиметров и радиатора, на что я установил испытуемый транзистор. Один БП трудился в качестве источника тока, второй источника напряжения для затвора транзистора. Испытывал я при трех напряжениях на затворе, 15, 10 и 5 Вольт.
Но так как 15 и 10 фактически не отличались, то на фото попали лишь значения при 15 и 5 Вольт. Несложный расчет говорит о том, что сопротивление канала при 15 Вольт образовывает 65мОм, а при 5 Вольт соответственно 105мОм, что на мой взор в полной мере вписывается в заявленные чертей, а также лучше 🙂 Опыт проводился при комнатной температуре. Так как обзор транзисторов, да и по большому счету радиоэлементов скучен без примера их применения, то конечно я обрисую и это.
Фактически для чего они мне понадобилисьНе так в далеком прошлом я публиковал несколько обзоров, где обрисовывал усилитель сигнала с датчика тока и мелкий блок питания. Данный обзор есть логическим продолжением мой эпопеи по конструированию самодельной электронной нагрузки. Я уже обрисовывал такое устройство, но этот вариант планировался еще до него и планировался замечательнее, с прочими фишками и электронным управлением.
Но сами «мозги» я обрисую вероятнее уже в следующем месяце, а вот про силовую часть поведаю сейчас.Мощность силового модуля я запланировал на уровне 200-300 Ватт, большое напряжение до 60 Вольт, ток до 15 Ампер. В устройстве употребляется нестандартное напряжение питания управляющей электроники в 8 Вольт. Так же напряжение сигнала управление в 0-250мВ.
Это не моя прихоть, это то, что может давать блок управления, потому модуль я подстраивал под него.Изначально конструкция подразумевала один канал с большим током в 5 Ампер и шунтом с сопротивлением 50мОм. Но в описании устройства была возможность навесить еще несколько таких же каналов и перекалибровать устройство под ток 15 Ампер. Я решил пойти мало По другому пути.
Для начала я задумал не три, а восемь каналов.
Наряду с этим я исходил из модульной конструкции, это упрощает расчёт и построение. Вспоминало 8 каналов, наряду с этим получалось по 2 канала на плату, по 2 платы на радиатор и 2 радиатора на устройство.Сперва приведу схему силовой части. Номиналы многих подробностей возможно поменять в широких пределах, так же возможно использовать различные полевые транзисторы.
У меня получалось что нужно взять напряжение с шунта одного канала до 250мВ в полном диапазоне регулировки тока.
Значит выходило 15/8=1.875 Ампера на канал. Соответственно номинал шунта для получения 250мВ образовывает 0.25/1.875=0.133(3) Ома. Лучше в то время, когда номинал шунта чуть чуть меньше, но не больше, в противном случае не хватит напряжения регулировки (макс 250мВ).
Я решил не заморачиваться с шунтами и просто купил сотню правильных резисторов номиналом 1.33 Ома 1%. При монтаже я применял 10 штук параллельно, 2х5шт.
По схеме страссировал печатную плату, правда позже выяснилось что площадки для подключения силовых проводов мало мелковаты, лучше их расширить.При трассировке я старался делать силовую часть максимально симметричной в месте подключения измерительного шунта и земляного проводника. По окончании изготовил печатные платы, я сходу сделал 4 штуки на одной заготовке, описание процесса тут. Перечень примененных компонентов.
Резисторы: 1.33 Ома 1% — 80шт (1206) 22 Ома — 8шт (1206) 560 Ом — 4шт (0805) 6.2 КОм — 8шт (1206) 22 КОм — 8 шт (1206) 3 МОм — 8шт (0805)Конденсатор 220мкФ х 16Вольт 105 градусов. Samwha RD. Операционный усилитель LM358 — 4шт (SO-8) Регулируемый стабилитрон TL431 — 4шт (SOT23) Полевые транзисторы — IRFP250 — 8шт Платы спаяны.
Как я писал, резисторы шунта смонтированы в два слоя по 5 штук в слое.
С обратной стороны присутствует лишь электролитический конденсатор. Так как платы устанавливаются вблизи элементов с громадным выделением тепла, то лучше использовать конденсаторы рассчитанные на работу при температуре до 105 градусов. Так как транзисторы при работе деятельно выделяют тепло (сама сущность электронной нагрузки это переводить все в тепло), то я приготовил несколько радиаторов.
Эти радиаторы у меня уже мелькали в некоторых обзорах, к примеру в этом, сейчас нужно будет искать им замену.
С радиаторов были удалены транзисторы и практически раритетные микросхемы стабилизаторов. Затем радиаторы были очищены при спирта и помощи ватки 🙂 В конце я мало укоротил их, это был один из самых сложных этапов. Радиаторы имели в высоту 88мм, а корпус имел высоту 84мм.
Дабы комфортно было применять вентиляторы размером 80мм я отрезал по 3мм с каждой стороны. Вот самое сложное и было отрезать эти 3мм в длину и попытаться сделать это ровно 🙂 Протяженность радиаторов 100мм, высота ребра 25мм, тело 4.5мм, радиаторы черненые и имеют 9 ребер. Разметил крепежные отверстия под вентиляторы, думаю из этого фото уже понятная планируемая конструкция силового модуля.
Разметил и нарезал кучу резьб. Я не стал разбираться где будет верх, где низ, а просто нарезал все симметрично, дабы позже при сборке не вспоминать об этом. Т.е. модуль возможно ставить хоть вверх ногами, закрепиться окажется в любом крепёжные отверстия и случай будут на тех же местах.
Для нарезания и сверления резьбы я в далеком прошлом пользуюсь маленьким шуруповертом, весьма комфортно. Платы подготовлены к установке. На фото понятен принцип установки.
Я продолжительно думал, ставить платы параллельно либо перпендикулярно к радиатору, но решил остановиться на параллельном варианте установки как на более компактном. Радиаторы и все что будет устанавливаться на них, ну либо практически все. планируются еще элементы термоконтроля и т.п… Кстати по поводу термоконтроля.
Так как устройство выделяет большое количество тепла, то в целях безопасности я установил на любой радиатор по биметаллическому размыкателю. Температура уставки 90 градусов, ток контактов 10 Ампер, но так как один размыкатель обслуживает лишь половину неспециализированного тока, то думаю что при 7.5 Ампера они будут трудиться нормально. Выводы у терморазмыкателей различные, к одному возможно припаяться нормально, ко второму нет, для меня это было новостью.
Но так оказалось, что я случайно разместил их одинаково, потому одноименные контакты припаяны, для вторых я применял клеммы, к каким уже припаивал провод. Будьте внимательны. Первая примерка.
Еще без термопасты, как оно получается совместно.
При креплении транзисторов я применял родные отверстия оставшиеся от прошлых элементов. у меня оказалось так, что любой транзистор стоит приблизительно в центре собственной четверти радиатора, при повторении лучше стремиться как раз к такому размещению транзисторов. Для соединения я забрал кучку различных проводов. попались кроме того какие конкретно то аудиофилские, наподобие как посеребренные, но наряду с этим мне было комфортно то, что они свиты из большой кучи тоненьких жилок и соответственно весьма мягкие и имеют наряду с этим сечение в 2.5мм.
Данный кабель я применял для соединения земляной цепи. При соединении я применял принцип «звезда», т.е. все земляные провода сводятся в одну точку, расположенную так, дабы сопротивление до каждой из плат было аналогичным, это разрешит равномерно распределить ток между модулями. Модуль практически собран.
Для разводки проводов я применял отверстия оставшиеся от ветхих элементов. В качестве нагнетающего вентилятора использован вентилятор компании Sunon EE80251S1-A99, вентилятор подбирался исходя из большой производительности и небольшой цены. Вытяжной вентилятор компании Thermaltake, S0801512M, был в наличии и употребляется вследствие того что требовалась маленькая толщина.
Корпус весьма мелкий, потому с местом неприятности.
В работе собираюсь использовать питание до 15 Вольт, но контролировал и при 20, трудились нормально. Соединение земляных проводников находится между радиаторами. Это далеко не наилучшее ответ, как и размещение каких или проводов в том месте по большому счету.
Но вариантов у меня не было, в обход пускать провода было через чур на большом растоянии. Снизу либо сверху невозможно по большому счету. Буду рад предложениям по улучшению конструкции.
Верхняя и нижняя щель между радиаторами будет само собой разумеется закрыта, снова же, еще не решил чем, думаю до тех пор пока парой слове скотча. Силовой модуль собран, спаян, осталось лишь проверить 🙂 На всякий случай (внезапно кто то решится повторить) более детальное фото. Ну и как же без проверки 🙂 В опыте я настроил нагрузку на ток в 5 Ампер и подал 40 Вольт (в действительности 41).Рассеиваемая мощность составила 204 Ватта.
Больше давать пока не стал так как в опыте трудился всего один вентилятор (тот что виден на фото, думается что он стоит), что был включен от 8 Вольт и не были закрыты щели между радиаторами. Управляющее напряжение я подавал с переменного резистора. Оказалось по 25 Ватт на любой из транзисторов.
Кстати, пускай вас не вводит в заблуждение указанная в даташите большая рассеиваемая мощность транзисторов.
В линейном режиме лучше стараться не быть больше 25-30% от заявленной так как может начаться выход из строя ячеек кристалла транзистора (полевые транзисторы как бы собраны из громадного количества небольших). Я думать что этот этап проекта закончился удачно, планирую в ближащее будущее продолжить либо вернее всецело закончить данное устройство. Описание этого процесса будет в одном из обзоров следующего месяца.
Резюме.
Плюсы Транзисторы всецело работоспособны. Сопротивление открытого канала кроме того меньше чем в даташите Заявленная в магазине цене достаточно хорошая.Минусы Пока не обнаруженыЯ не смог полноценно проверить большое напряжение, производитель заявляет 200 Вольт, я смог собрать дома лишь 160, пробоя не было, так что думаю в этом замысле так же все нормально.
По хорошему хорошо было бы раскрыть и взглянуть размеры кристалла, но как то совсем жалко разламывать рабочие компоненты.Сохраняю надежду что обзор был увлекателен, как постоянно жду комментариев, советов и предложений 🙂 И да, как неизменно, материалы для скачивания.Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор размещён в соответствии с п.18 Правил сайта.
