До каких частот безопасно для железа можно использовать ШИМ?

Ковыряю тут даташит на ардуиновскую мегу и задумался вот о чем: а до каких частот можно гонять ее шим, чтобы не перегружая порт напрямую пинать скажем затвор полевика? На 100 КГц осциллограф показывает довольно грустную картину - фронты далеки от прямоугольных...

а что, на маленьких частотах фронт прямоугольный? поставь драйвер, обеспечь большой ток в затвор в обе стороны, будет счастье.

Драйвер это идея неплохая, но усложняет схему. Вот я и спрашиваю, с какой максимальной частотой можно пинать скажем IRF1405 - затвор у него тяжеленький весьма.

то есть, то, что он при любой частоте будет переключаться кое-как, переходной процесс будет затянут, а при напряжении на затворе 5 В его харастики становятся значительно хуже - это неважно?

http://www.efo-power.ru/pub/power/Drive ... 01_rus.pdf

Я о токовой нагрузке порта в таком режиме. Шим на 4-х МГц кстати выглядит весьма жутковато... )))

Добавлено after 2 minutes 56 seconds:
Re: До каких частот безопасно для железа можно использовать ШИМ?
25% скважность...

Осциллограф 25 MHz АКИП-4115/1А? По крайней мере используйте щуп 1/10, с низкой емкостью. Должно есть другие типы импульсы.
A и вход: MOSFET IRF1405 транзистор, с Ciss Input Capacitance 5480 pF!, используйте, как Martian писал выше, драйвер.

Я 1405 для примера привел. Насиловать его 4-мя МГц-ами это так себе затея. У меня в загашнике и повеселее транзисторы имеются, FB190SA10 например. Там затвор монструозный просто.

Вроде, у Семёнова в "Силовой электронике" доступно описана вся эта кухня.

Ган ключами хочешь порулить?

у меня получилось 12 кГц максимум...

12КГц шим? Как делал? У меня на 4 МГц шим с низким разрешением получился, учтите это. Вопрос по нагрузке на порты возник в процессе углубленного изучения возможностей микроконтроллера, я с таймерами поковыряться решил просто. 4 МГц это не предел.

ну, я не делал, а прочитал книжку Семенова, "Силовая электроника. От простого к сложному", расчёт средней мощности драйвера затвора

Самый тяжелый режим выхода будет при 50%-ШИМ-е. Будем считать, что выход имеет нулевое сопротивление. Значит при каждом полупериоде через выход будет проходить заряд -
С = Q/U => Q = C*U. А за период - Q =2C*U.
За 1 секунду пройдет заряд
Q = 2C*U*N - где N число периодов.
А заряд за секунду - это сила тока =>
I = 2C*U*F
Значит предельная допустимая частота будет -
F= I / 2C*U - где С - входная емкость тр-ра, U - амплитуда напряжения на выходе, Допустимый ток выхода.

И это средний ток за период,а если необходимо форсировать включение, то без драйвера не обойтись.

если фронты на затворе завалены сильнее чем нужно то это означает что каждое переключнение транзистора ударяет по кристаллу неким доп тепловым импульсом, пропорционально произведению коммутируемого тока, напряжения и времени , ~= V*I*Ttrans/2 , в мощных схемах может хватить 1 такого импульса чтоб транзистор разлетелся вклочья, при небольшой коммутируемой мощности - тепловая энергия 1 такого импульса умножается на частоту следования переключений и получается (дополнительная) коммутационная мощность рассеяния.

смотрите ваш наклон фронта импульса между порогами по худшему случаю для вашего fet (Ttrans), Ptrans~=V*Imax*Ttrans*F для активной нагрузки (потому что частота переключений вдвое больше) и /2 для индуктивной(потому что "включения" индуктивности маломощные). добавляете среднюю статическую мощность на открытом транзисторе и смотрите норм ли суммарная с учетом того что с ростом температуры сопротивление канала растет.

AlexS4 писал(а):

если фронты на затворе завалены сильнее чем нужно...

А оно вообще когда-нибудь бывает нужно ???

да. например, резкое закрывание силового транзистора может в ряде случаев индуктивной нагрузки спровоцировать перенапряжение и пробить транзистор. Искусственный завал сигнала - один из вариантов решения. Хотя, сейчас, вроде бы, применяется иной, активный способ, в виде супрессора на затвор.

Viper_Snake писал(а):

12КГц шим? Как делал? У меня на 4 МГц шим с низким разрешением получился, учтите это. Вопрос по нагрузке на порты возник в процессе углубленного изучения возможностей микроконтроллера, я с таймерами поковыряться решил просто. 4 МГц это не предел.

А чё бы не сделать? Можно и герцы сделать.
https://alexgyver.ru/lessons/pwm-overclock/
И какое разрешение хочется получить на 4 МГц при тактовой частоте 16 МГц?