Внешний MosFET, улучшение эффективности работы

На тему натолкнула недавно появившаяся статья самодельного внешнего модуля для нагрева стола.

Задумался и решил выявить некоторых "блох" в этом китайском модуле с помощью осциллографа. А они конечно есть, и удалось даже некоторых повыгонять.

Приборчик у меня хоть и любительского уровня, но некоторые вещи позволяет увидеть достаточно ясно.

Итак значит платка с транзистором. Работает в качестве ключа, подавая напряжение на мощный потребитель.

Транзистор стоит очень мощный, аж на 210 ампер. Впрочем клеммы и дорожки такие, что больше 30А грузить не стоит.

Управляет транзистором жиденький, самый обычный оптон 817 серии.

Включаю нагрев столика, режим PID. Жду достижения целевой температуры и начинаю смотреть происходящие процессы.

Напряжение питания 24 вольт,  1 клетка - 1 вольт, делитель 1\10.

Делал по 2 снимка, передний и задний фронт сигнала. Полученные картинки совмещал. Иначе целиком прямоугольник в экран не влезал на такой развёртке - 50 микросек.

Ну вот те раз, а должен быть прямоугольник.

А что же проиходит непосредственно на входе транзистора?

Красота, автомобиль победа. Называется - Приехали.

Ладно, становлюсь непосредственно на клеммы платы SKR1.3

Есть прямоугольник.

Значит проблема в модуле. Ищу схему, рисую, загоняю в симулятор, получаю точно такие картинки. Ищу способ улучшить ситуацию с фронтами, так, чтобы паять поменьше.

Снимаю модуль с принтера, паяю

Все 3 резистора были по 10к, сделал так:

R4 - 3.3k

R2 - 1k

R5 - 5.1k

Но добавляю стабилитрон на 12 вольт (обязательно, иначе "транзистор капут").

Подбираю резисторы, добиваюсь такой схемы:

Транзистора HA21N06 и оптрона 817 в базе не оказалось, нашлись аналоги.

Это не суть важно, главное здесь режим оптрона.

Китайцы сильно поосторожничали и задали слишком малый ток работы, даже при питании 24в. Ток светодиода увеличил в 2 раза, хотя можно и выше сделать.

Собрал, получил картинку как и рассчитывал:

Гораздо ближе к прямоугольнику.

Также, интереса и сравнения ради, посмотрел на работу 8 бит платы MKS GenL на клеммах столика.

Смысл улучшения? - повысить эффективность работы модуля, тем самым снизить его нагрев.

- Не нагревается? - еще как нагревается, просто так быстро, что этого почти незаметно, и всё тепло успевает рассеяться.

Но столик быстрей нагреваться от этого не станет, потому что, в этот момент транзистор открыт на полную. Потери происходят как раз на фронтах, в момент открытия и закрытия транзистора - когда работает PID.

Но по уму, для транзистора нужен драйвер, который способен быстро прокачать  огромную ёмкость затвора, которая кстати, согласно паспорту составляет 5800 пФ. Если буду делать свою платку - так и сделаю.

Делать или не делать - вопрос не ко мне.

Я лишь показал где происходят потери, и как можно сделать чуть лучше без переделки всей платы.