Dioda Schottky'ego R.I.P.

W dniu poniedziałek, 21 grudnia 2015 10:41:36 UTC użytkownik Piotr Wyderski napisał:

Diody Shotkyego cechuja sie bardzo silnym wzrostem pradu wstecznego ze wzrostem temperatury. Duzo silniejszym niz diody PN. Przy niedostatecznym chlodzeniu dochodzi to >thermal runaway< i jej zniszczenia.

Tu bym szukal problemów.

Kiedys w ramach demonstrcji podlaczylem diode shottkyego chyba 10A do kilkuamperowego zasilacza w kierunku zaporowym i podgrzalem lutownica. Dioda bardzo szybko padła.

Mnie również to wygląda na awarię termiczną, ale dioda pracowała w podobnych warunkach przez ponad rok, do tego był to porządny Vishay z rodowodem, a nie jakaś podróba za Alibaby. Przepięcia na pewno nie było (i tak był 8x zapas...), a prąd się mieścił w wytrzymałości pojedynczej diody z dwóch zamontowanych w TO-247.

Pozdrawiam, Piotr

Skoro mowa o transilu, korzystajac z okazji chcialbym sie podpiac z pytaniem - czy ktos moze polecic jaki transil powinienem zastosowac chcac zabezpieczyc podlaczone radio KF pod impulsowy zasilacz 13,8V 30A?

Chcialbym ochronic sprzet przed awaria zasilacza skutkujaca skokiem napiecia powyzej powiedzmy.. 14,5V?

To może zamiast transila zrobic crowbar na tyrystorze? Próg wyzwalania bardzo precyzyjnie dostroisz sobie zenerką.

Pozdrawiam, Piotr

A jak miałeś te diody zamocowane? Śrubką czy łapką? Wiesz jak powinno się poprawnie takie obudowy mocować do radiatora?

Pozdrawiam

DD

Śrubką M3 z podkładką, a pod spodem podkładka kaptonowa.

Pozdrawiam, Piotr

No właśnie, typowy błąd... Tak to sobie można jak masz duży zapas. Poprawny montaż tego typu obudów (TO220, TO247) jest trochę inny. Kilka propozycji:

można się chyba domyślić...

Struktura jest umieszczona mniej więcej na środku kwadratu patrząc od dolnej części obudowy w TO247 i w środku tej grubszej części TO220, i ta cześć powinna być jak najlepiej dociśnięta. Otwór na śrubkę jest tylko po to, żeby lepiej docisnąć łapkę która dociska to, co trzeba. A podkładka kaptonowa? Nie słyszałem o takim patencie. Znaczy nie o kaptonie, ale żeby go używać w takim miejscu. Jak już, to raczej dobra pasta silikonowa z dodatkiem metalu, ew izolacyjna jak już.

Pozdrawiam

DD

Widziałem w kilku fabrycznych zasilaczach, więc musi być bardzo typowy. Nie było zauważalnych problemów z transferem ciepła do radiatora, już kilka stopni różnicy da się wyczuć palcem.

Wprowadzę poprawki. :-)

Pozdrawiam, Piotr

Tak, ale nawet niewielkie naprężenia mogące się pojawić z różnych powodów (np temperatury) mogą spowodować, że kontakt będzie gorszy. A wtedy leci dalej... Jak pisałem - jak masz zapas to jest OK. Jak jedziesz blisko mocy maksymalnej w danych warunkach albo masz np tak poprowadzone ścieżki, że odciągają obudowę od radiatora, to przyciskając palcem poprawiasz kontakt termiczny. Jak palec zabierzesz, to będzie gorzej ;) Niby kilkadziesiąt watów dla obudowy TO247 to nic wielkiego, ale to już na tyle dużo, że warto trochę przemyśleć konstrukcję.

Fajne :) A czy nie lepiej jak się to potraktuje silikonem? Bo pewnie za gruba i elastyczna to ona nie jest?

Pozdrawiam

DD

To wszystko prawda, ale po odkręceniu śrubki dioda była naprawdę mocno przyklejona do radiatora. Po jej oderwaniu widać na tylnej powierzchni jakieś "gluty", które musiały wyciec z podkładki. Co prawda pomysł z blaszką dociskową bardzo mi się podoba i go będę stosował, ale nie sądzę, że tu poszło o podkładkę i brak styku.

Konstrukcja była tymczasowa, ale sądziłem, że przy takim przewymiarowaniu będzie bezawaryjna. Stało się jednak inaczej. Co do obudowy, to na TO247 przeszedłem wyłącznie z powodu bardzo rozsądnej odległości między pinami, która pozwala na łatwe wzmocnienie ścieżki drutem. 2,54mm między pinami TO220 to jakiś absurd przy grubych amperach.

A masz gwarancję, że tam nie powstanie bąbelek powietrza, który w wyniku cykli termicznych doprowadzi do zwarcia? Podkładce ufam z tego powodu bardziej.

"Organoleptycznie" to wygląda bardzo przyzwoicie -- użyłem dokładnie tej z linku.

Pozdrawiam, Piotr

W dniu 2015-12-21 o 23:07, Piotr Wyderski pisze:

Nie miałem do czynienia z takimi podkładkami, więc nie wiem, ale też nie sądzę. Co innego gdybyś miał diody bezpośrednio do radiatora bez niczego po drodze (metal na metalu).

Generalnie przewymiarowywanie to dobra praktyka, o ile nie prowadzi do pogorszenia zasadniczych charakterystyk. A obudowa TO220 zadziwia mnie tym, co potrafi z jednej strony, a z drugiej ten raster powoduje, że czasem trudno coś sensownego zrobić i trzeba kombinować.

O ile jest dość elastyczna, żeby znacząco zwiększyć powierzchnię styku w porównaniu do gołego metalu. Ale pewnie musiałeś zrobić również izolację galwaniczną, bo radiator jest jeden? Bąbelek powietrza? Czyli że niby miałby przerwać podkładkę czy co? Ale mnie bardzie interesuje czy gdzieś czytałeś o używaniu takich podkładek (kaptonowych)? Czy nie ma jakichś istotnych uwag dotyczących ich używania? Pewnie nie, ale...

Przy najbliższej okazji parę takich wezmę i obejrzę :)

Pozdrawiam

DD

Tak, do tego jest elementem nośnym całej konstrukcji. Nie ma płytki, diody są polutowane grubymi przewodami. To było rozwiązanie tymczasowe.

Odniosłem się do Twojej propozycji rozwiązania alternatywnego:

"Jak już, to raczej dobra pasta silikonowa z dodatkiem metalu, ew izolacyjna jak już."

Pasta silikonowa to dobra rzecz i mam tubkę na wyposażeniu, ale do własności izolacyjnych warstewki cieczy jakoś nie mam za grosz zaufania. Stąd moje pytanie o nieciągłości tej warstwy.

Z podkładkami pod tranzystorami spotkałem się w życiu wielokrotnie, a że potrzebowałem izolacji, to pogrzebałem w TME i zdecydowałem się na taką. Przekonało mnie 0,15K/W i dobry producent. Pooglądam sobie stan pozostałych diod miedzy świętami, ale teoria robocza jest taka, że nie mam tym podkładkom niczego do zarzucenia.

Chyba kolejna sprawa z archiwum X. :-)

Pozdrawiam, Piotr

[...]

Używasz ich na sucho czy z pastą termoprzewodzącą?+

Pozdrawiam, Paweł

Na sucho, ale one chyba są czymś nasączane, bo resztki tego zostały na diodzie.

Pozdrawiam, Piotr

To się nadaje to jakich obudów, bo nie napisali? Mnie interesują TO-247, TO-220 i TO3P. Jak są OK, to chętnie dorzucę do zamówienia.

Pozdrawiam, Piotr

Przecież to tylko kawałek blaszki...

Ale struktury były przegrzane. 30CPQ150 ma napięcie przewodzenia dla

30A (15A na nogę) i temperatury struktury 125 stopni aż 0.8V. To oznacza 24W strat. Jeśli prąd 30A to prąd wyjściowy za kondensatorami, to chwilowy prąd na diodach był jeszcze wyższy i coraz większą rolę gra tutaj impedancja termiczna a nie rezystancja termiczna :(

Stosowanie diod na zbyt wysokie napięcie w stosunku do potrzeb oznacza godzenie się na wyższe napięcie przewodzenia - to prosta zależność zarówno dla diod krzemowych jaki Schottky.

Na jakiej częstotliwości to pracowało? Co ograniczało prądy szczytowe

- dławik czy tylko indukcyjność rozproszenia transformatora?

No, nie taki znowu kawałek, poza tym radiator bywał bardzo ciepły, ale nie parzył -- ile to może być, 60--70 stopni?

60CPQ150

Nie było żadnych kondensatorów. Na tym polega założenie. Obciążeniem było kilkaset watów w postaci żarówek halogenowych 12V.

Ale zdechło "bez powodu" po roku stabilnej pracy. Żeby chociaż podczas włączania/wyłączania...

50Hz/12V.

Poza włączaniem nie było prądów szczytowych, bo to zasilało żarówki. Po pierwotnej jest jeszcze termistor.

Pozdrawiam, Piotr