Sperrwandler: Catch-Diode stirbt schnell

Hallo,

schon wieder ein Prob mit meinem Sperrwandler ;)

Diesmal stirbt die Catch-Diode (UF4006) nach ca.

20-30 Sekunden Betrieb bei Vollast (~60W). Bei Betrieb ohne aussere Regelschleife (mit Poti) laeuft das SNT sauber und auf dem Oszi ist das Bild ruhig, ein Zyklus gleicht dem anderen. Nach ca. 20 Sekunden fanegt das SNT leicht zu schwingen an, aber keine vorzeitigen Abschaltungen gleich nach dem Einschalten des MOSFET, eher eine Variation beim Ausschalten. Diese wird immer staerker, und dann gibt es einen Knacks und alles ist aus. Die Catch-Diode ist danach ein guter Leiter in beide Richtungen (< 1 Ohm) ;)

"Behandelt" man die Catch-Diode mit Kaeltespray, nachdem das SNT zu schwingen angefangen hat, schwingt es nicht mehr und arbeitet wieder fuer einige Sekunden normal. Wiederholt man das, ueberlebt die Diode auch einen laengeren Betrieb.

Ich habe mal ein paar Bilder gemacht:

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Zuerst ging ich davon aus, dass die Diode thermisch zerstoert wird (die Anschlussdraehte sind gleich nachdem sie ueber den Jordan ist so heiss, dass es unangenehm ist hinzufassen, aber nicht so heiss, dass es bleibende Veraenderungen am Finger gibt ;), d.h. schaetz ich mal

60-70°C. Aber bei einem thermischen Widerstand von 15°C/W (Vishay-Datenblatt) muesste die Diode dann mehr als 4 Watt verbrennen um ueber die max. 150°C Junction temp. zu kommen...

Nach den Bildern (vor allem dem letzten) vermute ich jetzt aber, dass die max. reverse Spannung ueberschritten wird. Aber warum kommt es beim Einschalten des MOSFET zu so einem starken abklingenden Puls? Das SNT arbeitet im DCM-Betrieb, d.h. die Diode leitet schon lange nicht mehr, wenn der FET einschaltet. Ich haette jetzt spannungsmaessig etwas Geschepper auf der Sekundaerseite erwartet, aber woher kommt der hohe Strom? Wenn man davon ausgeht dass die Diode dabei nicht leitet, dann kann das ja nur von der Diodenkapazitaet kommen? Und kann die sich so stark aendern bei einer Temperaturaenderung von ca. 50°C?

Weiss jemand Rat?

Gruss,

Steffen

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Steffen Koepf
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Wie wird der Kern entmagnetisiert?

Robert (Kernsättigungseffekte vermutend)

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R.Freitag

Hallo Mawin,

danke erstmal.

Hm ok, dann muesste das aber auch mit kalter Diode passieren, wenn man den Rueckschwinger durch Lastaenderung in die Gegend bringt. Werde das mal versuchen.

Was wuerdest du denn fuer eine empfehlen (Iavg < 0.5A, Ipeak < 3A)?

In einem frueheren Thread war mal die Rede von MURXXXX, aber zumindest die, die RS-Components hat, sind auch wieder bei 600V, besser 800V auch wieder bei 75ns recovery time...

RHRP860 Soft Recovery, t_rr ca. 30ns, t_fr nicht im Datenblatt, 600V,

8A, 2,1V, aber hoehere Junction-Kapazitaet als die UF4006... Muesste sowas von der Effizienz besser abschneiden? Thermisch ueberlastet ist die wohl nicht so schnell ;)

cu,

Steffen

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Steffen Koepf

Steffen Koepf schrieb:

SiC-Schottky, z.B. UPSC600 von Microsemi.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Steffen Koepf" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.in-ulm.de...

SB360 ?

-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com homepage:

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de.sci.electronics FAQ:
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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

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MaWin

Hallo Steffen,

60W sind ja nicht gerade Kraftwerkskategorie. Das sollte mit beinahe jeder Diode gehen. Koennte es sein, dass der Trafo immer noch zuviel Streuinduktivitaet hat?

Was die MUR (oder bei mir MURS) Serie angeht, damit hatte ich immer gute Erfahrungen. Die sind, soweit ich mich erinnere, in fast allen meinen SMPS Designs enthalten.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo,

Auch mit einer 1N400X? ;)

Also ich hab bei dem Wickeln alle Umstaende beachtet, die mir bekannt sind... mit einer UF5408 (was besseres hatte der lokale Elektronikladen nicht, und die Dioden, die ich bei RS-Components bestellt hatte mit Express Lieferung bis 12 Uhr sind natuerlich jetzt um 00:18 immer noch nicht da...) lief das jetzt mal ne ganze Weile ohne dass was kaputtgegangen ist, und die Spitzenspannung war auch immer schoen weit weg vom Limit.

Der Traum ist die UF5408 auch nicht, was die Geschwindigkeit angeht, wenn die Bestellung da ist, werde ich mal andere testen.

Gut zu wissen, danke. Von denen hab ich auch einen Typ mitbestellt.

Gruss,

Steffen

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Steffen Koepf

Hallo Steffen,

Oft ist es besser, direkt beim Hersteller Muster zu bestellen. Hatte gerade so einen Fall mit einem USB Programmierer, wo jemand hier in der NG schon Wochen auf seinen wartet, waehrend ich den vor ein paar Tagen bei TI bestellten gerade geliefert bekam.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg,

;) Ja, es gibt da sehr kooperative Hersteller.

Die Lieferung ist jetzt da, heute morgen gekommen. Paketdienst hat auf Nachfrage von RS-Components behauptet, gestern haette niemand aufgemacht, und es war kein Briefkasten da wo er eine Benachrichtigungs- karte haette einwerfen koennen. Der ist 5 m neben dem Eingang, und die Zeitung kommt jeden Tag an, auch der Postbote ist erfolgreich. Merkwuerdig. Naja.

Jedenfalls laeuft das Netzteil jetzt mit der RHRP860 Diode auch im CCM :-), zumindest die innere Regelschleife, ohne vorzeitiges Abschalten des FETs. Lag dann vermutlich an der zu langen t_rr der UF4006, d.h. FET hat eingeschaltet, das hat die Recovery-Phase sekundaerseitig ausgeloest, hohen Strom auf Primaerseite verursacht, der so hoch war, dass er durch den RC-Filter am Isense-Eingang nicht vernuenftig weggefiltert werden konnte, UCC28C43 hat dann gleich wieder abgeschaltet.

Jetzt noch mit dem RHPZ rumschlagen, das man sich durch den CCM einhandelt, dann sollte alles gehen... ;)

Gruss,

Steffen

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Steffen Koepf

Hallo Steffen,

Es geht noch besser. Eine Lieferung an uns wurde durch einen grossen Paketdienst drei Tage spazieren gefahren. Auf mehrfache Rueckfrage kam immer die Antwort, unsere Strasse gaebe es nicht. Oh wei. Die hatten wohl ein Billig-GPS an Board, denn unsere Strasse gibt es seit 35 Jahren. Als wir hier hin zogen, fanden wir sie auf der ganz normalen Landkarte. Die gab es fuer $1.95 im Supermarkt.

Manchmal, bei pingeligen Lasten, ist das RHP Geroedel ein wenig laestig und DCM besser. Oder jedenfalls einfacher.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo,

Ohje ;)

Das Netzteil laeuft jetzt mit 88% Wirkungsgrad im DCM-Betrieb stabil, ohne Schwingungsneigung bei verschiedenen Lasten. Soweit mal sehr schoen, das ist ja schonmal in der Naehe der von Euch genannten 90% :)

Jetzt hab ich noch mit dem CCM experimentiert, das erhoeht den Wirkungsgrad nochmal um mindestens 2%, aber ich habe dabei noch ein Schwingungsproblem in der inneren Regelschleife. Wenn die aeussere Regelschleife offen ist (Poti am Comp-Pin), dann wird der FET in jedem Zyklus korrekt nach Erreichen der Abschaltschwelle abgeschaltet, aber das ist von Zyklus zu Zyklus zu unterschiedlichen Zeiten der Fall:

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D.h. es stellt sich kein stabiler Zustand ein, bei dem jeder Zyklus mit dem gleichen Spulenstrom begonnen wird (und damit der gleichen Einschaltzeit). Setzt man die Abschaltschwelle herab (entweder durch anderen Shunt-Widerstand oder anderen Pegel an Comp-Pin), dann wiederholt sich das Spiel mit niedrigerem max. Spulenstrom.

Was kann man dagegen machen? Einen PWM-Chip mit max. ON-Zeit von 50% nehmen koennte vielleicht helfen, wenn der Regler zwischen einer Einschaltzeit 50% hin und herschwingt und man den >50% Zustand verbietet. Aber das Problem muesste man doch auch mit jedem Boost-Wandler haben, der im CCM betreieben wird?

Gruss,

Steffen

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Steffen Koepf

Steffen Koepf schrieb:

Miss mal direkt am Regler zwischen Isense und GND (beides direkt am IC!).

Das liegt meist an ungünstigem Layout oder ungenügender Filterung zwischen Shunt und Isense.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo,

ok,

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Mit verschiedenen Pegeln am Comp-Pin gemacht.

Aber ich verstehe das nicht so ganz - der Regler macht ja eigentlich das was er soll - abschalten wenn das (hier stets gleichbleibende) Stromlimit erreicht ist. Muss normalerweise so eine Oszillation immer in einen stabilen Betrieb mit gleicher Einschaltdauer uebergehen? Btw, ich habe fuer die Tests vorhin noch zusaetzlich die Masse- verbindung zwischen Regler und Ladeelko verbessert. Als Induktivitaet sind jetzt 78uH im Einsatz, ich wollte die Stromspitzen reduzieren, bei 48V am Eingang und 60W am Ausgang.

Gruss,

Steffen

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Steffen Koepf

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