Есть преобразователь Vin=30 .. 150V, Vout=48V, Pout=40Вт. Vt1 и Vt2 мосфет 250V/60мОм; Vd1 30ETH08; частота работы 300кГц, режим непрерывного тока дросселя.
При входном напряжении выше 110В у Vt1 регулярно выгорает канал, пробоя сток (исток) на затвор не происходит. Собственно вопрос: почему это происходит? Предполагаемые варианты:
1. тепловой пробой канала;
2. лавинный пробой диода.
Вопросы по решению проблемы:
1. Пробой происходит по включению или выключению?
2. Помогут ли снабберы? Снабберы параллельно Vt1 или Vd1?
3. Поможет ли замена Vd1на диод Шотки?
4. Поможет ли уменьшение скорости переключения Vt1? Замедлить включение, выключение, или оба фронта?
Драйвер Vt1 выполнен на трансформаторе, более подробную схему и временные диаграммы смогу привести завтра.
Заранее благодарю.
UPD Входной диапазон исправил.

В данной схеме перенапряжения на VT1 могут возникнуть толко на паразитных индуктивностях. Блокировочный конденсатор по входу (Сбл на схеме не показан ) установить максимально близко к VT1. максимально укоротить цепи VT1- VD1. И VD1- Cбл
Возможен перегрев VT1 от динамических потерь. Удлинение фронтов в данной схеме только усугубит положение. С ростом входного напряжения растут именно потери на переключении посколку нарастание и падение тока на транзисторе происходит при полном напряжении на транзисторе.
Рекомендую снять зависимость температуры транзистора от входного напряжения в установившемся режиме.
Если причина динамические потери, то улучшить ситуацию может наоборот дополнительная малая индуктивность последовательно с VT1, поскольку сдвинет фронт нарастания тока относительно напряжения в VT1.

Блокировочный конденсатор стоит: керамика, 2220, 1мкФ, 250В, 2 шт. (ТОП, БОТТОМ, т. к. +Vin идет в TOP, и -Vin в BOT). Контур небольшой.



Да, есть большие подозрения на процесс обратного восстановления Vd1, т. к. схема работает в режиме непрерывного тока


Спасибо, попробую.

Ставьте Шоттки и жизнь наладится, за счёт двукратного уменьшения мощности в ключике, по причине исключения потерь из-за времени выключения диода.

UL=L*dI/dT, может быть проблема в этом? Отсюда вытащить ток через транзистор.

Посмотрел осциллографом напряжение на транзисторе. Vin=130Vб Pouy=25Вт
Выключение 11нс, размах напряжений 170В, соответственно выброс 40В. Тектрониксом звона после выброса не видно, т. е. единичный горб, длительность (от 130В до 130В) 6 .. 8нс.
Включение. Суммарное время 70нс, 2 этапа. За первые 47нс напряжение падает на 35В (со 130 до 95В), далее 95В за 33нс.
Транзисторы IPP600N25N3. Даташит приложен.

Что за 25Вт. вы что одновременно снимаете осцилограмму тока через транзистор.
По характеру включения складывается впечатление что не хватает тока драйвера и затагивается время открывания. Хотя сюда же оказывает влияние ток рассасывания носителей диода VD1 приводящий к выбросу тока через транзистор. Поставте в сток транзистора небольшой резистор-шунт и посмотрите токовую диаграмму. наличие большого всплеска тока на переднем фронте говорит о необходимости выбора более высокочастотного диода.

Забавно. Однако, не думаю, что у вас настолько кривые руки, чтобы создать индуктивные "сопли", способные на хилом токе так задрать напряжение на ключике. Похоже, что гиперфастовский диодик не гиперфастово включается и весь точёк накопительного дросселя греет ваш чудный полевик при его шустром выключении. Помнится, на этой полянке выступал один знаток проблемы времени включения (с ником Лосев) и, если мне не изменяет память, таки говаривал, что чем быстрее диод выключается, тем дольше устаканивается его сопротивление в открытом состоянии.
В общем, пробуйте карбидного или не карбидного Шоттку. Судя по комплектации и приборам, в средствах вы не испытываете затруднений.
З.Ы. "Но есть, однако же, еще предположенье,...."(С), но не про причину поедания Кука, а про то, что кристаллы в ваших транзисторах могут быть настоящие, а вот сборка-гаражная. В этом случае, кристалл имеет тепловой контакт с теплостоком всего лишь в нескольких локальных точках или вообще, прилеплен с помощью слюны дядюшки Сяо. В таком коньексте, "тепловая смерть" транзистора неизбежна.

Хоть это противоречит теории, но на практике, похоже, в этом что-то есть.
Пришлось как-то из-за проблем по срокам с комплектацией примерить вместо "очень быстрого" "так себе" быстрый диод ( SF56 и UF5408). Как ни странно, работа схемы даже улучшилась, меньше звонов.
Примерял еще в пару мест - да, очень даже неплохо работает.
Есть ряд публикаций на эту тему про демпферный диод во флаях. Но чтобы силовой, выпрямительный давал положительный эффект как-то не верилось.

Прикинул септиковый вариант питальника с параметрами от топикстартера, ка альтернативу баку с дустом.

КПД будет похуже из-за бОльших потерь в ключе в статике и динамике, моточный узел сложнее, геморрой с выбором типа разделительной ёмкости . Однако, нагрузка останется жива в случае краха "умирающего ключика", а выживание нагрузки может оказаться важнее всего.

Канал выгорает на выключении от превышения ОБР. Корпуса деталей не годятся для этой схемы.

Спасибо всем ответившим.


Я прикидывал SEPIC, но конденсатор нужен слишком большой и дорогой. От выгорания нагрузки спасают плавки вставкие и варистор на 60В, благо нагрузка терпит до 100В кратковременно.
Склоняюсь к тому, что надо пробовать Шоттки вольт на 300, только прикрыть его TVS-диодом с Vclamp=250V. Будет интересно сравнить по КПД. Есть под рукой 600В SiC Шотки на 5А от Cree. Поставлю, измерю КПД, отпишусь по результатам


Можете подробней рассказать, что Вы имеете в виду, особенно касательно «не того корпуса»? Корпус таки TO220 и транзистор таки прижат к немаленькому радиатору.

Это какой конкретно конденсатор?
Он больше и дороже двух ключей, полуведра плавких вставок, тиристоров-варисторов и головной боли с двумя точками управления (двумя затворами) ?

Разделительный конденсатор и дополнительный дроссель супротив второго транзистора, трансформатора для драйвера и варистора. Предохранитель в любом случае необходимо ставить. Во втором варианте площадь (объем) получились меньше, а КПД выше.

Дополнительного дросселя нет, поскольку он один, но двухобмоточный. Емкость разделительного конденсатора можно запросто уменьшить до 0,4мкФ и по нынешним временам выбрать есть из чего по приемлемой цене. Опять же, по питанию ваш "бамбук" будет "гадить" больше, поскольку имеет место разрывный входной ток, а это означает-больший входной фильтр. Если же сохранить количество активных ключей неизменным и равным двум, включив более высоковольтные "септические" ключи параллельно для снижения Ron, то септик, пмсм, таки "уделает" бамбука по параметрам и надёжности.

Вам MaslovVG уже давно ответил — паразитные индуктивности большие (из-за обилия длинноногих), и их хватает (плюс, если "радиатор немаленький", значит затвор завален), чтобы канал выгорал от выхода за ОБР.

Я тоже рекомендую Вам тупой SEPIC с диодом, а если нужен КПД, то синхронный ZETA. И в любом случае, поверхностный монтаж и частоту 100 кГц.

На одном стандартном полудюймовом сдвоенном дросселе (например, SRF1280) такую мощность не осилить, плюс нужно вменяемое питание контроллера, поэтому проще разбить на два последовательных полудюймовых, в соотношении индуктивностей 2:1 (например 100 мкГн + 47 мкГн, на допвыходе будет 16 В), или 3:1 (12 В). Соответственно, плавающих конденсаторов тоже будет два.

В общем-то, схемка детская. Проблемы от того, что была выбрана неправильная схемотехника.