Hallo Leute, bei der Auslegung eines Hochsetzstellers auf 200V Ausgangsspannung,
2,5KW, 100kHz stellt sich die Frage, welche Diode eingesetzt werden soll. Es gibt noch Schottkys für diesen Spannungs- und Leistungsbereich:
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Allerdings ist das die einzige, die ich auf Anhieb finden konnte. Gibts von Eurer Seite da Erfahrung? Lohnt es sich eventuell, zwei Schottkys mit geringerer Spannungsfestigkeit (150V oder 200V) in Reihe zu schalten? Symmetriert sich das selbst oder braucht man Symmetrierwiderstände? Oder soll ich gleich auf Silizium gehen und mich mit deren Dreckeffekten rumschlagen?
Siliziumcarbid wäre auch noch interessant, allerdings scheidet das auf Kundenwunsch aus.
Also in der Spannungsklasse hätte ich intuitiv nicht zu Schottky gegriffen. Die VF ist da unter Last auch nicht soo doll und die Sperrschichtkapazität könnte ein ernstzunehmender Aspekt werden. Zusammen mit parasitären Induktivitäten können sich leicht Spitzenspannungen von 400V oder so entwickeln, wenn man nicht eine erhebliche Energiemenge in Snubbern verbraten will. Schottky-Dioden sind beim ersten größeren Huster jenseits Ur Geschichte.
Si-Dioden gibt es in sauschnell (Epitaxialdioden). Und wenn man ein paar kleinere parallel schaltet, geht da einiges. Ur kann mann ausreichend dimensionieren, als dass sie nicht gleich aufgeben. Nach meinen Erfahrungen verrecken die auch nicht gleich, wenn es einmal kurzzeitig deutlich über Ur geht, solange dabei nicht nennenswert Energie deponiert wird.
"Michael Rübig" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...
Was willst du mit 0.5V Diodenverlust bei 200V, sind 1V nicht auch gut ? Dreckeffekte gibt es ja wohl eher bei Schottky, man denke allein an den unendlichen Rueckstrom, Reihenschaltung ist da eher gefaehrlich.
Schnelle Siliziumdioden kannst du in fast recovery, super fast recovery, soft recovery, step recovery bekommen, also genau auslegen.
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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Darum gehts ja gar nicht. Bisher wars immer so: Schaltregler = Schottky. Grund: Schottky = schnell Bei den Spannungen gilt das wohl nicht mehr. Ich habe auch mal angefangen zu vergleichen. Von den Daten her schneidet die genannte Schottky im Vergleich zu den Silizium-Dioden sogar eher schlechter ab. Vor allem die Sperrschicht-Kapazität scheint bei Schottkys größer zu sein. Äußert sich wohl in schwer bekämpfbaren Resonanzen beim Schalten
-> Snubber.
Der Rückstrom wäre zwar lästig aber noch kein größeres Problem, wären weniger als 5Watt. Bei Reihenschaltung hat die mit der höheren Spannung den höheren Sperrstrom -> Ausgleich, wenn die Toleranzen nicht allzugroß sind. Bei 2 200V-Dioden sollte das machbar sein.
Das habe ich auch schon gesehen, wobei mir die Begriffe nicht ganz klar sind. fast ist schnell, super fast ist schneller, soft?, step?
Hast Du ne Quelle, wo das genauer erläutert wird? Bei meinem Vergleich achte ich im Moment in erster Linie auf die Recovery-Charge bei Nennstrom und angepeilter Schaltzeit. möglichst klein = möglichst gut. Aber was sagt soft und step aus?
Um VF gehts gar nicht. Die Sperrschichtkapazität ist bei Schottkys wohl grundsätzlich höher und die resultierenden Oszillationen zum Schaltzeitpunkt sind lästig.
Dafür macht einem die Sperrverzugszeit keine Probleme, obwohl es die bei der MBR40250 auch zu geben scheint.
Interessant. Snubbern muss man aber aus EMV-Gründen wohl so oder so. So hohe Spikes würde ich nie akzeptieren.
Hallo Marcel, wenn wir schon bei den Dioden sind. Was versteht man eigentlich unter der Forward-Recovery-Time, die man in einigen Datenblättern findet und die sehr groß ist (z.B. 500ns)?
das ist bei 100kHz in den Griff zu kriegen. Unter 100ns kommt man. OK,
2kW ist vielleicht etwas kerniger. Da kann man sie Strippen nicht mehr beliebig kurz machen. Aber das schiebt die Sache eher noch weiter Richtung Si.
Ja, auf jeden Fall.
Auch das stimmt. Persönlich fand ich aber diese Oszillationen schwerer in den Griff zu bekommen, als die Schaltzeiten. Letztere sind ein mehr oder minder konstanter, wirkungsgradbegrenzender Faktor, der allerdings meist mit der Last skaliert, da die Dioden im Teillastbetrieb schneller sind. Hingegen habe ich die Schwingungen selbst mit Stromführung mit quadrupolsymmetrie (Sternvierer) nur um vielleicht 30% reduziert bekommen. Der erforderliche Snubber hat hingegen selbst unter Teillast immer kräftig Leistung verbraten (PWM-Betrieb).
Naja, ich habe mal damit rumexperimentiert. Am Ende vom Lied hatte ich die Alternative dicken Snubber und schönes Oszillogramm bei kleinerem Wirkungsgrad oder kleinen Snubber und FET mit 50V mehr Uds bei größerem Wirkungsgrad. Ich habe mich für letzteres entschieden. Die Überschwinger am Drain sind mit 70% bei Vollast zwar nicht wirklich schön, aber die
91-93% Netto-Wirkungsgrad bei 200W Output waren es mir Wert. Und Halbleiter sind mittlerweile billig. Außerdem hätte ich nicht so recht gewusst, wohin mit der Wärme. Ich habe auch schon mal überlegt, ob man mit besseren oder sogar aktiven Snubbern vielleicht wesentlich Zielgerichteter agieren oder sogar einen Teil der Energie zurückgewinnen kann, aber wirklich weiter gekommen bin ich an der Front nicht. Ich wollte allerdings auch nicht zu viel Aufwand betreiben.
Darauf wird es wohl hinauslaufen. Die Auswahl ist auch etwas größer, wenn auch nicht üppig. Bisher habe ich einigermaßen taugliche Dioden von Fairchild, ST und IXYS gefunden. IRF dürfte auch was gehabt haben, aber die haben Ihr Diodengeschäft ja an Vishay verkauft und Vishay hat die wohl noch nicht alle auf der Website eingepflegt. Die 10BQ040 beispielsweise findet man bei Vishay nicht über die Parametersuche. Kennst Du weitere Hersteller? Bei NXP und Infineon muss ich noch schauen, bei ON gabs nichts ordentliches, bei Vishay auch nicht.
Und ich dachte immer, ich sei der einzige, der damit kämpft.
Das sagt mir nun gar nichts.
Das ist auch meine Erfahrung. Soll der Snubber wirklich gut wirken, drückt der erheblich den Wirkungsgrad und wird vor allem auch groß. Schaltregler mit Silizium hatte ich bisher noch keine gemacht, außer ner PFC mit einem vollintegrierten Modul.
So lange das bei der EMV-Messung nicht stört.
Da gibts ne tolle Application-Note dazu:
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Bei hohen Leistungen kann es sich auch lohnen, die Spikes per Diode in einen C zu entleeren und die Energie daraus mit einem kleinen Schaltregler dem Ein-oder Ausgang zuzuführen.
Ich habe gerade mal mit einem Silizium-Modell von Fairchild simuliert. Das ist schon happig, wenn da ein Reverse-Strom von 20A fließt und der innerhalb von weniger als 1ns auf 0 fällt. Die Diode soll zwar Soft-Recovery sein, aber im Modell ist die ziemlich hart. Irgendwas stimmt da nicht.
Siliziumcarbid ist zwar Schottky, hat aber deutlich h=F6here Vorw=E4rtsspannungen im 1,5-2,5V Bereich. Siehe Datenblatt zur APT10SC60G. SDB20S30 liegt auch im 1,5-2V Bereich.
Die angegebene Silizium-Schottky MBRF40250T macht selbst bei 40A nur
0,9V Vorw=E4rtsspannung. Das ist zumindest thermisch schon ein deutlicher Unterschied.
Aber ich gebe zu, Silizium Schottky w=E4re mir auch etwas wild. Obwohl ja die grossen Sperrschicht Kapazit=E4ten und der R=FCckstrom die Spikes gut bed=E4mpfen.
Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic
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Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruin=F6s. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung. Wer auf eine bessere Welt hin arbeitet, baut sich selber eine H=FCrde, zu dieser Welt zu geh=F6ren. Ich will keine besseren Politiker, ich will ein besseres Volk.
Sind Boutique-Teile, oft fuer Sampling Schaltkreise benutzt und teuer. Ich bevorzuge dafuer aber normal Transistoren im Avalanche Betrieb. Ist schoen "billisch" :-)
Kommt drauf an, wie alt. Der 2N7000 ist recht betagt und damit konnte man schon immer Avalanche machen. Gibt es dafuer eigentlich ein teutonisches Wort? Lawine benutzt Ihr m.W. nur fuer Schnee und Geroell.
Ahja, wenn man nichts verkaufen will macht man das so. Ich als unterdurchschnittlicher Ingenieur :-) habe das jedenfalls nicht selbstständig finden können.
Viele Hersteller sind in Sachen Datenblattverwaltung schlampig geworden, andere haben inkompetente Web Designer geheuert. Ich gehe als erstes zu Digikey. Wenn die etwas nicht fuehren, ist es meist eh ein Boutique Teil oder es handelt sich wirklich um einen Nischenmarkt. Im letzteren Fall ist Google oft viel schneller als die Hersteller.
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