Dobór mosfeta do DC/DC step-up

Dlaczego tak wysoko?

Zacznij od zmniejszenia częstotliwości.

Co do dobierania MOSFETa - niby jak mamy pomóc, skoro w ogóle nie podajesz parametrów przetwornicy?

[...]

RoMan Mandziejewicz pisze:

Aby dławik był mały ~10uH

Generalnie parametry przetwornicy: Vin 6-15V Vout 24V 1,5A Dobra sprawność (najchętniej >90%); małe gabaryty (6cm2)

Na scalonym DC/DC z kluczem raczej ciężko coś takiego osiągnąć. Do tej pory używam LT3477, ale to trochę za mała moc. Rozważam LT3478, ale to też będzie mała moc.

Jasne. Ale przy podanych niżej parametrach dławik 10uH starcza już przy 200 kHz - po czorta pchać się w wielkie częstotliwości, skoro i tak dławikiem SMD tego nie załatwisz? Uprzedzając: dławik szpulkowy przy tej mocy, to spore nieporozumienie.

OMG! Skąd taki rozrzut?

A ma przy okazji służyć jako fontanna i ciążę usuwać? Na 6 cm^2 nie odprowadzisz ciepła strat. Bądź realistą!

Zdecydowanie za mała - dla tak szerokiego zakresu napięć wejściowych potrzebujesz klucza przełączającego prąd 7.5A bez większych strat.

Użytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Dzięki serdeczne za odpowiedź

Proszę napisz coś więcej o dławiku, dlaczego nie szpulkowy. Są spore dławiki ekranowane tego typu. Albo zobacz na gotowe rozwiąznia, co prawda synchroniczny buck:

50W mocy wyjściowej 1,7cm2 płytki.

Z wymaganej uniwersalności. Z tego co wiem, to jest problem z niskim napięciem, gdyż płyną duże prądy.

Jeśli chodzi o ciepło to jest możliwość radiatora właśnie dla tranzystora. Sprawność może być 85%.

Dlatego szukam rozwiązania z zewnętrznym kluczem. Na 3477 osiągnąłem parametry Vin 6V, Vut 13V 1,5A. Wielkość płytki w okolicach tego co podałem. Potrzebuję praktycznie 2x większą moc na wyjściu. Wielkość może być większa, ale bez przesady.

W rozwiązaniu z 3477 zastosowałem małe dławiki szpulkowe szeregowo Erocore po 3u3H. Dobrałem częstotliwość pracy tak, by osiągnąć maksymalną sprawność i mi wyszło, że dla 500kHz jest dobrze.

Byłbym wdzięczny za jakiś tutorial, jak podejść do tematu. Począwszy od wyboru trybu pracy, częstotliwości, indukcyjności, parametrów dławika.

Dlatego, że szpulkowe sieją zakłóceniami. To jest antena ferrytowa a nie dławik mocy.

Są, ale nie na takie prądy. Największy dławik ekranowany 1207 10uH jest na 6.7A - jakbyś trochę zmniejszył wymagania minimalnego napięcia

- dałby radę. Przy 6V nie poradzi.

Ale to jest step-down a nie step-up! Średni prąd dławika w step-down == prąd wyjściowy. U Ciebie średni prąd dławika przy 6V na wejściu jest ponad czterokrotnie wyższy od wejściowego. Na dokładkę w step-down masz prostownik synchroniczny. O tym, czy wierzę w możliwość ciągłej pracy przetwornicy rzekomo 10A z dławikiem nawijanym drucikiem 0.7 mm pisać szkoda.

Dokładnie.

Radiator przy 500 kHz? Trzeba skracać do minimum doprowadzenia. Dławik szpulkowy 10uH 10A 0R031 da prawie 1.5W strat...

Czyli jeszcze więcej ciepła do rozproszenia...

[...]

Ale już Ci podpowiedziałem - na dławiku 10uH wystarczy 200 kHz. Pamiętaj, że prąd dławika przekracza 7A - czyli wszędzie krótkie i grube scieżki.

Poszukam, w takim razie może jednak bym zwiększył częstotliwość, i np 4u7H już by się znalazł z odpowiednim prądem?

Tak czy owak, na razie nie padła żadna propozycja tranzystorka.

A sprawdzałeś co proponuje Webench ze strony nationala dla tego scalaka? O ile pamiętam obsługuje LM3478 i w wynikowym projekcie są propozycje wszystkich elementów.

Paweł

W sumie nie sprawdzałem, zobaczę. Ale po pewnych przemyśleniach skłaniam się jednak do układów Lineara np. LT3755

Tam chyba nie mają webencha

Użytkownik "EM" snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:hq6mnq$32m$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

Erocore PID1207-100 Isat 11,2A, Irms 6,026 PID1207-4R7 Isat 16,47 , Irms 8,25A - chyba wystarczy?

Im mniejsza indukcyjność dławika tym większy wpływ impedancji pasożytniczych. Dodaj pół wolta do dolnej granicy i ustaw ograniczenie prądowe na 6.7A - będzie działać. Nie rób na siłe, bo sensu to nie ma.

Bo jeszcze koncepcji do końca ustalonej nie ma.

Hmm, jak liczę to według moich kryteriów jest ok 7A ze źródła. Myślę, że mogę nieco zejść z wymaganiami, a więc albo nieco podwyższyć napięcie albo nieco zmniejszyć prąd na wyjściu. Czyli załóżmy, że zostawię te 6V na wejściu minimalnie, a na wyjściu dam 24V 1A. (w innej opcji mogło by być

9V-> 24V 1,5A, ale to chyba na jedno wychodzi).

Wystarczy 7V, żeby się mieścić w dopuszczalnym prądzie dławika przy prądzie wyjściowy 1.5A. Tak jak pisałem wcześniej - ogranicz prąd do

6.7A przy zasilaniu 6V i nie będzie problemu. Masz wtedy działający spokojnie na 200kHz układ na dławiku DE1207-10 z TME. Przy 6V teoretycznie uzyskasz jakieś 1.3A - jeśli to ma być zasilanie LEDów, to nie ma sensu walczyć o 0.2A. Dławik ma mniejszą rezystancję niż szpulka - zaledwie 0R019, co daje stratę dla DC zaledwie 0.75W, pulsacja w dławiku niewielka, straty AC będą minimalne.

Jakoś z ferrocore dławiki mi się nie podobały... Ogólnie prąd dławika Irms to wynika z rezystancji i temperatury pracy, jaka jest dopuszczona. Natomiast ważniejszym parametrem jest Isat, jak sądzę, często bywa prawie 2x większy.

To teraz prośba o jakiś tranzystor do tego... najchętniej IPAK lub DPAK.

Tak jak wspominałem zastanawiam się nad problemem strat mocy wynikających z Rdson oraz strat na przełączaniu. Jak dobrać jakiś kompromis pomiędzy małym RDSon a niezbyt dużą pojemnością bramki.

W sumie powinno wystarczyć napięcie ok. 40V (wcześniej zakładałem 55)

[...]

Ojej - tak trudno samemu poszukać?

Może być nawet 30V. Na przykład dwie sztuki Si4410 połączone równolegle.

Hello,

Tfu! Myślę o jednym, piszę o czymś innym - oczywiście wystarczy jedna sztuka.

Liczyłem na doświadczenia, typu: ten ma dobre RDSon, ale dużą pojemność, więc mniejsze straty wyjdą np. z tym...

Czy mogę liczyć, że wystarczy SO8, czy lepiej jakaś obudowa z której będę mógł łatwiej odprowadzić moc w miarę potrzeby, czyli tak jak wspominałem IPAK/DPAK?

Chyba jednak po prostu muszę przysiąść do przykładowych obliczeń...

Dziękuję serdecznie za dotychczasową pomoc

Dostajesz rozwiązanie na patelni, gotowe. I jojczysz.

Ale chciałeś małą powierzchnię? No to masz.

Dane wejściowe dla najgorszego przypadku: Uwe - 7V Uwy - 24V Iwy - 1.5A f - 200 kHz Uf - 0.7V Rdson - 0.032 oma (Ugs = 4.5V, tj = 100 stopni)

Otrzymujemy:

tryb CCM ton - 3.58 us T - 5 us imin - 4.04A imax - 6.55A Irms - 4.52A moc strat na kluczu - 0.65W, w rzeczywistości straty na przewodzeniu będą mniejsze.

Licz - ciekaw jestem, co Ci wyjdzie.

Ale to co pozostaje dla mnie zagadką to jednak straty przy przełączaniu, które zależą od wydajności drivera, częstotliwości i ładunku jaki trzeba przeładować.

Poszukam jeszcze jakiegoś ciekawego opisu gdzie można znaleźć jak się to wszystko oblicza...

Straty na przełączanie są dokładnie proporcjonalne do częstotliwości. Z obliczeniami jest kłopot - można jedynie szacować dla najgorszego przypadku według wzoru, który sam znalazłeś na stronie 16 PDFa, czyli mniej więcej:

(Up*Ip/2) * (thl+tlh) * f

Dla Si4410 czasy thl i tlh będą rzędu dziesiątek ns, razem można szacować na 100ns. Czyli mamy (25*7/2) * 100E-9 * 200E+3 = 1.75W - w rzeczywistości będzie to jednak mniej. Ładunek całkowity dla Si4410 jest tak mały, że od niego praktycznie czasy nie zależą. Według mojej oceny rzeczywista moc tracona na przełączaniu dla najgorszego przypadku nie zbliży się nawet do 1W.

Jeszcze jedna uwaga - zapomniałem o tym, że dla najgorszych warunków napięcie na bramce będzie na tyle niskie, że współczynnik temperaturowy Rdson będzie bliski zeru. W związku z tym niepotrzebnie przyjąłem współczynni wzrostu równy 1.6 - można ze spokojnym sumieniem uznać Rdson = 0R02 a nie przesadzone 0R032. Co oznacza, że straty na przewodzeniu spadną do ok. 0.4W.

Zwróć uwagę, że wszelkie moje szacunki są dla skrajnie niekorzystnych warunków. Rzeczywistość aż tak smutna nie jest. Na przykład przyjęcie Ugs = 4.5V to spora przesada - na pewno nie będzie niższe niż 6V. Podobnie z czasem thl + tlh - trzebaby nieźle dodać pojemności, żeby łączny czas przełączania dobić do 100ns. Itd.