Выбираем топовые компоненты для PFC на boost-e Опции

[alhimar]

Впервые разрабатываю импульсные источники питания и столкнулся с неприятностью: крайне много времени уходит на выбор компонент. Прошу помочь советами для гипер-ультра фаст диода, стоящего после накопительного дросселя. На выходе 380 V rms + 100 Гц пульсация с амплитудой 10 V. Сеть однофазная 220 с потребляемым входным током в максимуме около 4 А. Какой самый подходящий? Карбидовые не рассматривать, уж очень дороговато будет. Частота коммутации от 100 kHz.
То, что нашёл, но думаю есть гораздо лучше.
1) VS-ETX1506FP-M3
2) BYC58X-600

Почему этим озадачился? Беспокоит перегрев мосфета с блокировочным диодом, стоящих на одном радиаторе размером 10х5х5 см. Примерно градусов 60 на таком довольно могучем радиаторе. Не много ли при такой частоте и мощности 350 Ватт.

Греются оба прибора

Сообщение отредактировал Herz - Mar 16 2012, 22:24

[Microwatt]

Если в ККМ режим разрывных токов, то все в порядке. Выбирайте, считайте омическое тепло и ставьте.
Если же потянет на адреналин с непрерывным током в дросселе, то тут карбид кремния Шоттки. Обычный пробъется, как ни выбирай, или очень заумный снаббер с индуктивностями нужен. За все нужно платить.
60 градусов вроде не так уж и страшно. Радиатор, конечно, воспринимается как слишком большой для такой мощности. Возможно, динамические потери велики, возможно ключ с большим сопротивлением... тут уж сразу трудно сказать.

[alhimar]

Если в ККМ режим разрывных токов, то все в порядке. Выбирайте, считайте омическое тепло и ставьте.
Если же потянет на адреналин с непрерывным током в дросселе, то тут карбид кремния Шоттки. Обычный пробъется, как ни выбирай, или очень заумный снаббер с индуктивностями нужен. За все нужно платить.
60 градусов вроде не так уж и страшно. Радиатор, конечно, воспринимается как слишком большой для такой мощности. Возможно, динамические потери велики, возможно ключ с большим сопротивлением... тут уж сразу трудно сказать.

Да, действительно, забыл упомянуть, что режим непрерывных токов. А затворный резистор с номиналом 10 Ом. Мосфет с гарантированным зарядом затвора на макс. уровне 54 нКл, сопротивление канала - не более 250 мОм.
Можеть быть, кто-нибудь детально исследовал и проверял на деле влияние скозных токов через диод+мосфет. У меня с этим проблема?

Сообщение отредактировал alhimar - Mar 17 2012, 01:25

[Microwatt]

на деле влияние скозных токов через диод+мосфет. У меня с этим проблема?

Похоже- да!
Уйдите от непрерывных токов и сразу полегчает.

[alhimar]

Уйдите от непрерывных токов и сразу полегчает.

Уйти не вариант, а снаббер+индуктивность - это Вы про квазирезонансный режим с мягкой коммутацией, стало быть? Попробую... Спасибо!!!

Сообщение отредактировал alhimar - Mar 18 2012, 03:08

[Integrator1983]

Если же потянет на адреналин с непрерывным током в дросселе, то тут карбид кремния Шоттки. Обычный пробъется, как ни выбирай, или очень заумный снаббер с индуктивностями нужен. За все нужно платить.

Очевидно, разработчики ИИП мощнее 1-2 кВт любят адреналин - ни разу не видел живьем DCM PFC мощнее 600 Вт, да и тот был 2-Ph Interleaved. И работают корректора в ССМ много лет, даже с IRFP460 и HFAxxTB60 выдают киловаты (сам такое чудо лепил, пока ничего приличней не было).

По личному опыту, применение карбида кремния дает 0,5-1,5% роста КПД. Если потерять лишний десяток - два ватт Вас не пугает - ставьте Ultrafast и все. И посмотрите на переключение транзистора - может, он закрывается у Вас слишком долго.

А квазирезонансный режим - работает, но поверьте на слово - проще и дешевле поставить карбид кремния, да и нервы целее будут.

[alhimar]

Так вот и хочется если не убить влияние сквозного этого пресловутого тока, так хоть снизить его по максимуму. Лишнее тепло в корпусе вызывает проблему с охлаждением. Поэтому, возвращаясь к теме, нужен гипер-шустрый диод с низким падением напряжения на уровне 1 V и ниже. Откликнитесь, кто натыкался на таковой..

У диодов на карбиде-кремния, среди тех которые довелось пронаблюдать, прямое падение напряжения выше 2.5 V при таком токе, а это в среднем 7 W в воздух, т.е. на 2% опустить КПД придётся, плюс динамика на нём с потерями не ниже...

Сообщение отредактировал alhimar - Mar 18 2012, 15:17

[pwn]

Очевидно, разработчики ИИП мощнее 1-2 кВт любят адреналин - ни разу не видел живьем DCM PFC мощнее 600 Вт, да и тот был 2-Ph Interleaved.

Почитайте тут http://www.electrik.org/forum/index.php?showtopic=11837

А квазирезонансный режим - работает, но поверьте на слово - проще и дешевле поставить карбид кремния, да и нервы целее будут.

Карбидкремний стоит дорого, и к тому же как и все шоттки очень не любит перенапрягов. Там где обычный диод авалансит и как-то терпит, шотки уже накрываются. Посему а) прямой монтаж без лишнийх соплей, только из за них топикстартер мог нарваться на доп. потери б) как минимум хотя бы суперссором шунтировать карбидный диод, тогда да нервы и диод будут целее. Топикстартер может проделать простой опыт: зашунтировать супрессорами на 400-440 вольт ключ и диод (диод лучше всего симметричным) и посмотреть кто будет греться. Если вскипят супрессоры - монтаж гуано, и выброс на индуктиности соплей авалансом греет ключ. Аналогично будет и с диодом, если концы к нему длинные.

У диодов на карбиде-кремния, среди тех которые довелось пронаблюдать, прямое падение напряжения выше 2.5 V при таком токе, а это в среднем 7 W в воздух, т.е. на 2% опустить КПД придётся, плюс динамика на нём с потерями не ниже...

Вам врят ли получится найти диод который бы при требуемом быстродействии имел 1 вольт падение в статике. Почему? Потому как в природе таких нет. Есть шустрые арсенидгаллиевые но их 2 последовательно ставят чтобы получить 600 вольт рабочего, но по статике они выигрывают чуток совсем, а по динамике хуже карбидных. Как вариант можете попробовать два штуки последовательно 250-и вольтовых обычных шоттки. Да, такое чудо в природе есть. Зовется MBR40250 (есть вналичии в терраэлектронике). Авалансят где-то при 300 вольтах при комнатной температуре, если нагреть будет пониже. Чтобы не накрылись - каждый из них шунтировать супрессором на 220-250 вольт. Так как токи у вас маленькие, падение на диодах будет небольшое и в сумме вольта в полтора думаю вполне уложитесь. Так как это шоттки, то у них со скоростью переключения дело получше обстоит чем у кремниевых, но все же хуже чем у карбидных.

[alhimar]

Почитайте тут http://www.electrik.org/forum/index.php?showtopic=11837
Карбидкремний стоит дорого, и к тому же как и все шоттки очень не любит перенапрягов. Там где обычный диод авалансит и как-то терпит, шотки уже накрываются. Посему а) прямой монтаж без лишнийх соплей, только из за них топикстартер мог нарваться на доп. потери б) как минимум хотя бы суперссором шунтировать карбидный диод, тогда да нервы и диод будут целее. Топикстартер может проделать простой опыт: зашунтировать супрессорами на 400-440 вольт ключ и диод (диод лучше всего симметричным) и посмотреть кто будет греться. Если вскипят супрессоры - монтаж гуано, и выброс на индуктиности соплей авалансом греет ключ. Аналогично будет и с диодом, если концы к нему длинные.



Вам врят ли получится найти диод который бы при требуемом быстродействии имел 1 вольт падение в статике. Почему? Потому как в природе таких нет. Есть шустрые арсенидгаллиевые но их 2 последовательно ставят чтобы получить 600 вольт рабочего, но по статике они выигрывают чуток совсем, а по динамике хуже карбидных. Как вариант можете попробовать два штуки последовательно 250-и вольтовых обычных шоттки. Да, такое чудо в природе есть. Зовется MBR40250 (есть вналичии в терраэлектронике). Авалансят где-то при 300 вольтах при комнатной температуре, если нагреть будет пониже. Чтобы не накрылись - каждый из них шунтировать супрессором на 220-250 вольт. Так как токи у вас маленькие, падение на диодах будет небольшое и в сумме вольта в полтора думаю вполне уложитесь. Так как это шоттки, то у них со скоростью переключения дело получше обстоит чем у кремниевых, но все же хуже чем у карбидных.

Исчерпывающе... спасибо!!!

Сообщение отредактировал alhimar - Mar 24 2012, 04:00