Коллеги, ну не моя это специализация - источники питания, но начальство требует ИП... Помогите пожалуйста разобраться в чем может быть проблема очень сильно греется полевой транзистор, даже при половинной нагрузке.

Итак,

Vin_min=9V
Vin_max=30V
Vout=12V
Iout=3.5A
Частота: 270кГц (частотозадающий резистор Rfa=62k)
Схема типовая SEPIC из AppNote 1484 "LM3478, LM3488 Designing a SEPIC Converter", fig.5

Расчетами получаем (полный текст расчетов см. во вложенном файле):

Dmax=0.59
IL1_peak=6.04A
IL2_peak=4.2A

L1=L2=12uH

Диод: 12CWQ10FN (включаю параллельно 2 диода); падение на нем 0,95В при токе 10А

Пиковый ток через транзистор:

IQ1_peak=19.243A

Vds_min=42V

Выбрал сначала транзистор IRFR3806, но грелся сильно и я поставил с меньшим Rds_on IRLR3114, но субъективно печка не стала меньше...

Конденсатор SEPIC:
5 параллельно включенных конденсатора 1812 емкостью 2,2мк Х 100В (что было под рукой)

Выходной конденсатор:
5 параллельно соединенных low-esr электролита epcos 33мкХ25В плюс в параллель две керамики 1812 2,2мк Х 100В
Опять же - взял что было под рукой с учетом обеспечения соответствующего ESR
ESR блока выходных конденсаторов получается где-то 24мОм при максимально допустимы расчетных 29мОм

Резистор - датчик тока через транзистор Rsn=0.01Ом (расчетное 0.0127Ом)

Так вот, расчетная рассеиваемая на транзисторе мощность 3,2Вт, но по ощущениям там все 20 рассеиваются...

Привожу осциллограммы. Здесь ch#1 это на затворе транзистора, ch#2 - напряжение на резисторе-датчике тока



Тут ch#1 напряжение на индуктивности Lin, ch#2 - напряжение на индуктивности Lout



А это выходное напряжение 12В:




Помогите пожалуйста кто чем может...

P.S. С индуктивностями отдельная проблема - найти в наличии на складах готовые индуктивности на высокие токи (например, XAL1010-153 и PM2110-470K) я вообще не смог... максимум это 1-2А насыщение, на 6 ничего не удалось найти, кстати если кто знает где можно купить может подскажет?
Пробовал мотать на ферритовом кольце R29.5 Epcos T37, но получается фигня.. я так понимаю, что получается небольшой ток насыщения и нужно кольцо с зазором... Причем по идее если мотать на общем магнитопроводе, то можно уменьшить индуктивность в 2 раза, но видимо все равно в насыщение вываливалась катушка, т.к. на выходе было 7-8 вольт...

Сейчас для экспериментов поставил в качестве Lin катушку коилкрафт снятую с другого ИП, ток насыщения 7,2А индуктивность 6,8мкГн, а в качестве Lout - две последовательно соединенных таких индуктивности. В итоге на выходе 12В, но печка даже при половине нагрузки (автомобильная лампочка OSRAM 12В-21Вт), но при двух лампочках (3,5А нагрузка) получается ну очень хорошая печка.

В общем такие вот проблемы - так и не решена проблема с отсутствием индуктивностей, получается на ETD что ли мотать придется, раз готовые не купить... и плюс вторая проблема сильный нагрев транзистора..

Всем большое спасибо за внимание!!

P.P.S. все измерения при 12В на входе источника питания.

Сообщение отредактировал Xuch - Feb 7 2012, 12:02

На диоде вот что:

Что есть снаббер и применяется ли он в ИП с топологией SEPIC?

Снаббер - цепочка которая призвана давить выбросы напряжения, обычно выше положенного. Очень часто применяется в обратноходовой топологии - flyback.

Мне кажется звон не настолько силен чтобы его давить?

А, так это просто RC-цепочка.. Понятно
А как тут оценить мощность резистора? Это же не цепочка для подавления маломощных ВЧ-всплесков - тут всплески наверняка имеют гораздо бОльшую мощность?

да не такая она большая, в Вашем случае думаю поставить 0.25 Вт на резисторе - не ошибетесь. ))

Что-то непонятно. Можете прокомментировать картинку? 0В по середине экрана? Щуп двумя концами на выводах диода?

Нет, это относительно "земли"..

Вот обоими щупами на диоде

попробовать иногда проще, чем анализировать... параметры снаббера обычно 100-1000пФ/10-47Ом, поставьте что-нибудь среднее

Вас пила смущает? Это разряд разделительного конденсатора.

Теперь понятно.


Нет, пила не смущает, хотелось понять, что там с диодом.

Вопрос в том, как Вы определяете, что он рассеивает 4 ватта?
И как меняется нагрев диода при изменении частоты? Есть заметная разница? Греется ли он в той же степени при пропускании через него постоянного тока соответствующей средней величины? Интересная картинка в даташите: с ростом температуры прямое падение уменьшается. Уменьшается нагрев. Саморегуляция, однако. Если бы ещё обратный ток с ростом температуры не увеличивался...

Температура нагрева диода очень мало зависит от частоты..

Тогда я поставил бы небольшой радиатор в виде П-образной медной/латунной пластинки для надёжности и забыл.

Понятно.. Спасибо, так наверное и сделаю и попутно наверное заменю диод на MBRB2060 - у него падение меньше и корпус D2PAK все-таки помощнее