Прошу помощи с SEPIC на LM3478, Получился кипятильник Опции

[Xuch]

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

Прикрепленные файлы

 _____________________12__SEPIC.rtf ( 219.51 килобайт ) Кол-во скачиваний: 115

 

[bloody-wolf]

Вопрос для ТС первый - нафига использовать 270 кГц, если ЛМ-ина может работать до мегагерца, ну подними ты частоту хотя бы до 500кГц.

вопрос второй, нафига использовать индуктивность 12мкГн на 270 кГц, если достаточно уже 5мкГн для неразрывных токов при граничных условиях (9..30 Вольт)
едем далее, на схеме R1 либо выкинуть впечь, либо все емкости (С1 С2) поставить ПОСЛЕ него, т.к микруля твоя имеет в себе драйвер для мосфета, который любит импульсный ток (вкачивать к затвор), поэтому то, что в даташите написано 0,1мкФ по входу - туфта, как минимум 4,7, а то и 10мкФ надо ставить, причем желательно керамику, типа X7R X5R, можно и на 50V , не обязательно 100V, как у тебя.

Еще несколько смутила цепь компенсатора, C3 C4 R3, как то из личного опыта подмечено, что если есть такая вот цепочка, то С3 и С4 как правило отличаются на порядок ну и резистор мелковат все-таки. я бы поставил номиналы R3 от 4 до 10к, С4 взял бы порядка 1000...10000 пик, а С3 в 10 раз меньше выбранного С4, т.е. от 100 до 1000 нФ, Например 4,64к, 4,7нФ, 470пФ.

Соответственно частоту бы поднял до 400-500кГц, и индуктивности поставил бы например из диапазона 3-5мкГн на ток насыщения 6-8Ампер. Обязательно на одном сердечнике, т.е. так называемая Coupled Inductor, например от койлкрафта типа MSD1260 Series или похожую от кого другого, сумида, копербуссман, бёрнс и тп.

Ключ выбирал бы такой, чтобы емкость затвора не превышала 20 нанокулон, при этом сопротивление канала по сути может быть любым, в пределах разумного, например до 100 мОм в корпусе TO220, при этом Емкость затвора является главной! последнее время соскочил с ключей IRF на Вишей и файрчайлд.


Кондей С6, который сепик, я бы поставил в районе 10мкФ, хотя наверно можно оставить и 4,7мкФ. опять же ТОЛЬКО керамика, ибо он импульсный.

Выходной диод у тебя выбран конечно солидный , оставляй его, 3-5 ампер для него - нормально.


вот как то так.

[andron86]

едем далее, на схеме R1 либо выкинуть впечь, либо все емкости (С1 С2) поставить ПОСЛЕ него, т.к микруля твоя имеет в себе драйвер для мосфета, который любит импульсный ток (вкачивать к затвор), поэтому то, что в даташите написано 0,1мкФ по входу - туфта, как минимум 4,7, а то и 10мкФ надо ставить, причем желательно керамику, типа X7R X5R, можно и на 50V , не обязательно 100V, как у тебя.

Гы, только сейчас заметил R1 у ТС :-)