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| | | | | 移花接木,把热量转一部份到电阻上去,电阻很皮实的说 |
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| | | | | | | | | Ron从3R降到0.9R, 温升仅降30%,说明损耗主要还在开关过程的损耗上面(当然了,还有大规格的管子Coss也大,这就只能QR来解决),用RCD来吸收关断过程的损耗,把这部份热搬到R上去,试试 |
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| | | | | | | | | | | RCD用RS1M快管,C用100PF,R=100R 以及RS1M快管,C用220PF,R=100R 试过,这个只能略微减少关断过程的VDS电压平台。 |
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| | | | | | | | | | | | | 二次侧整流二极管用的神马管子? 反向恢复期, 主开关的压力好大的 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 整流用的是GU2K 2A 800V的超快管,Vf=1.7V, If=2A, trr=75nS |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 如果是CCM的话,建议二次侧整流管串一个可饱和磁猪 |
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| | | | | 好帖!
前辈们给大家提供一个思路这点非常关键。希望更多的前辈们成为我们前进路上的一盏灯! |
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| | | | | 这个帖子关注的人极少(可能是我们自己的原因,但当作失败案例吧):
今天更新下:
再补充一点:技术人员以实事及数据说话!想当然及凭空的推算不靠谱!
周五(2012.5.18)测试25度环温用矽胶片测试的时候,MOS管温度在100度,这样给了我们一个比较好的信心,希望这种方法能有效的降低整体温度. 今天周一(2012.5.21)第一件事就是提高温度测试,45度环境温度,置于烤箱中, 结果很杯具, MOS管直接上到132度,几个人让这个数据惊呆了.居然行不通??? 但还是得解决,出现上面的失望的原因有二点:
1. 基于工程师的经验,25度到45度,环境温度整体上升20度,从专业的角度来看,元件温升应该不会超出20度,这样MOS管应该不超过120度,这样是75%的程度上是可以接受的.
2. 基于之前大量实验数据的结果,得到1的推论。
但我们忘记了,
1.25度是在室温条件下,虽然我们很好的模拟了实际的情况,但与烤箱的不对流情况相比,这还是不同.
2. MOS管是个正温度系数,Rdson会越来越恶化,这个正反馈越来越强烈. 这个情况可能不符合上面的整体温升推论.
基于此,仍在找方法... |
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| | | | | | | 但我们忘记了,1.25度是在室温条件下,虽然我们很好的模拟了实际的情况,但与烤箱的不对流情况相比,这还是不同.
室温和烤箱我觉得没有区别,,,这个和对流没关系,差异应该是测试方法上,如果非要拿这两个结果来比较应该要保持测试方法完全一致,,比如环境温度的测试点是否一直,温度线是否粘的一样。
还有,,,降低MOS的温度方法大概也就是你说的那几个方法,,,,不过好像遗漏了些东西就是VGS的电压,,,RDSon在不同的驱动电压的情况下是不同的,所以是否可以通过提高驱动电压来降低温度,
小弟乱说的,,说的不对请文胸指点。。哦呵呵, |
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| | | | | | | | | 1. 这基本上是一致的,东西完全照搬进烤箱的,没有动.
2. Vgs 这个倒是没有注意,但目前变压器已定,无法更改这个Vgs. --- 但Rdson暂时看来不是主因. |
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| | | | | | | | | | | 不知道文胸的电路是什么样的,如果用变压器供电的话,是不是常用的那种用辅助绕组供电,,,如果这样的话可以把滤波电容改小,把限流电阻改小,,,这样电压会高点,,,还有你用0.9的那个MOS,,可以看看规格书里边的RDSon对VGS电压的曲线,看看驱动电压是否合适 |
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| | | | | 加关注,大师的思路很有条理,说话有论据,启示不少! |
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| | | | | 加绝缘矽胶片是个好办法,PI 的T8 demo上加了那么大一个呢,但要注意一下装配问题。关注…… |
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| | | | | 不知道你的体积和成本到底限制在什么程度,可否考虑用TO-220的背一个几毛钱的小散热片来替代贴片封装?或者把TO-220贴到外壳上,不过这样就增加了装配难度,大规模生产可能接受不了。 |
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| | | | | | | 很遗憾,TO220无法放下(高度及宽度均无法放下,如果能放下TO220,我直接用铁封应该就可能搞定),目前DPAK背面放不下,I^2PAK都厚了 |
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| | | | | | | | | 我以为你用的DPAK,所以建议用TO-220,如果是IPAK那么换插件的I-PAK+小散热片试试?
不要直立放置,把引脚弯90度然后加个小铜片或者直接贴外壳上。 |
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| | | | | 刚看到这个帖子,文工最近研究MOS管原来是因为这个啊。 从你的调试过程大致悟到些抓主要矛盾的思路。此外,推荐你个软件Fluent,热设计用的。像布局方面有时候还是比较有讲究的。有时候用热仿真指导布局会有一定收效,不过,这也只是建议。观望,学习学习怎么为MOS管降温以及解决问题的方法。 |
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| | | | | | | 上图,始终没看明白,你导热垫装在什么地方,与谁连接,热量导给了谁。 |
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| | | | | 关注你的结果
不知道你的PCB温度多高了。
你要是能把实物图片也发出来就更好了。 |
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| | | | | 个人认为,提高效率是王道,不然损耗在那里,转来转去结果都是一样。 |
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| | | | | | | 20W,92+的整机效率,好吧,我承认,再提高有难度。 |
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| | | | | 插件安装,堆锡不行,加绝缘矽胶片效果也只能是没有效果,因为这些都没有降低内部发热,而且这些发热很难外扩,所以最终方法还是降低损耗,其他通过散热的方法估计都不实际,除非想办法把温度导到外壳的铝散热器加快散热。 |
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| | | | | | | 相反我认为只能想尽办法提高散热能力将热导到其它物上。效率已经很高,即便再提高1个点MOS温度也不会降太多。烤箱里空气流动差比在室内一样的温度下温升高很多这个我做过实验。 |
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| | | | | | | | | 需要把热导出来,如果还是在箱体内热传,再多的折腾也是于事无补。 |
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| | | | | 很好的贴子。
不清楚具体状况,不过这种事也常常遇到,还是要从内部想办法,
或者可以想办法把损耗从MOS移到其它器件一部分去。
好的散热是热点平均,未必效率一定高。 |
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| | | | | | | 很好的帖子我周围就有不少结构工程师看来 这个资源不能浪费啊 |
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| | | | | 思路很完整,前面的讨论也很多,基于目前的效率情况,比较赞同蚂蚁的乾坤大挪移思路,但是楼主提供的数据缺乏变压器,输出二极管等主要功率元件的温度参数,如此则信息稍微欠缺,提供以下两个思路参考一下:
1. 如果热挪到RCD上不可行的话,是否可以挪到变压器或者输出二极管上面来解决楼主的问题?
2. 若前面的分析数据都没有问题的话,热的主要来源是开关损耗,是否有降低工作频率的机会? |
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| | | | | | | 乾坤大挪移,在焖锅里电阻离MOS也很近最终还是一锅熟。 |
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| | | | | | | | | | | | | 瞬变电流是流经C, 电阻是细水长流, 电阻网络上的寄生电感没什么影响, 但是会有电场干涉, 避开敏感元件就行了 |
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| | | | | | | | | | | 个人还是痼疾认为需要换低RDSON的管子;想办法把MOS热导到外壳加速散热。 |
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| | | | | | | | | | | | | Ron的"低", 由器件厂家决定, 不是你想要多低就有多低, 而且前面楼主说过, Ron低了几倍, 热度才减百分之三十不到; 加速散热, 等于没说. |
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| | | | | 热的传播大致主要有三种:传导,对流和辐射,
密闭空间里,对流已经希望不大了,NG;
传导,通过导热物体去转移或转化热量,待定;
辐射,通过外壳对空间以热辐射形式,待定;
靠提升效率,在目前的各参数下,再优化效率,已是杯水车薪,
在烤箱环境下,只有减小热阻,把内部MOS的热传递到外壳再辐射出去,而减小热阻。。。只能靠填充了。如果能看看你的结构,可能会有更多的奇思妙想了。 |
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| | | | | | | 你这个散热还真有点头大.个人认为只能考虑通过灯外壳散热.希望有更好的思路出来. |
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| | | | | | | | | 不好意思,没看见前面说无法用外壳散热.
个人有个愚见,用导热硅胶填满MOS周边空间,让一部分热量分散到其他部件.
期待文工公布你最优解决方案; |
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| | | | | 不好意思,比较忙,今天更新下,顺便回答大家一些的疑虑:
因为主板体积只有12*42mm*11mm左右,TO220无法放下,EE16变压器+12.5*20mm电容+CBB 104电容+IPAK MOS几个大元件就占用了空间.(图片无法放上来,24/26/27等楼的朋友请见谅)
1. 23楼joezzhang| 工程师 (487) | 发消息 2012-05-21 22:20
我以为你用的DPAK,所以建议用TO-220,如果是IPAK那么换插件的I-PAK+小散热片试试?
IPAK+散热片,这个因为散热片不好固定,你还得加导热硅胶,而且厚度不能太厚.
2.24楼zvszcs| 工程师 (1110) | 发消息 2012-05-22 07:54
上图,始终没看明白,你导热垫装在什么地方,与谁连接,热量导给了谁
目前是用导热胶片将MOS与变压器粘在一起,并在MOS管引脚也粘了一部分,通过导热胶与外壳紧密结合,目前热量传给了外壳.
3. 9楼jacki_wang| 高级工程师 (2515) | 发消息 2012-05-22 13:52
思路很完整,前面的讨论也很多,基于目前的效率情况,比较赞同蚂蚁的乾坤大挪移思路,但是楼主提供的数据缺乏变压器,输出二极管等主要功率元件的温度参数,如此则信息稍微欠缺,提供以下两个思路参考一下:
1. 如果热挪到RCD上不可行的话,是否可以挪到变压器或者输出二极管上面来解决楼主的问题?- ----这个参数蚂蚁大哥的思路测试过, 不管是RCD还是RC,无有效结果,总体看来还是体积与环境决定了温度
2. 若前面的分析数据都没有问题的话,热的主要来源是开关损耗,是否有降低工作频率的机会? --- 降频无可能,频率变化,影响到变压器重新设计,效率/EMC必须重新评估,目前来看无法办到.而且目前频率在62K左右,不是太高.
4. 36楼胡庄主| 工程师 (773) | 发消息 2012-05-22 13:20
很好的贴子。不清楚具体状况,不过这种事也常常遇到,还是要从内部想办法,
或者可以想办法把损耗从MOS移到其它器件一部分去。
嗯,目前也是这种思路,转移还是只能通过非电方式.
5.42楼lipan2yy| 工程师 (1115) | 发消息 2012-05-23 14:23
靠提升效率,在目前的各参数下,再优化效率,已是杯水车薪--- 很对,上面提到就算用更低的导通电阻的MOS管,温度下降并不明显.
在烤箱环境下,只有减小热阻,把内部MOS的热传递到外壳再辐射出去,而减小热阻。。。只能靠填充了。如果能看看你的结构,可能会有更多的奇思妙想了。
PI兄将热学重温了一遍, 最终还是回到了结构与热本身. 填充是目前的选择.
6. 53楼shenhaiyumin| 工程师 (1027) | 发消息 | 最新回复2012-05-26 01:16倒数1
不好意思,没看见前面说无法用外壳散热.
个人有个愚见,用导热硅胶填满MOS周边空间,让一部分热量分散到其他部件.
其他53楼朋友说的是可以总结到一起了,目前就是你这样的做法, 填满MOS管周边,这样一旦填充的话,就可以通过外壳散热了(这也符合前面很多朋友的通过外壳散热的方法).
综上,目前通过填充导热硅胶,整体温度控制在105度左右(45度烤箱,满功率,各种电压测试条件下).再次谢谢各位提供的思路. 目前遗留下的问题就是: 工艺问题. |
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| | | | | | | 如果硅胶只是打在PCB板上,工艺问题应该不复杂的. |
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| | | | | | | 这样的涂复已迹近二次封装,建议把管子塑封磨薄,让硅脂可遍涂于管身而跟其他可作散热通道的元件相连…… |
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| | | | | | | | | 谢谢仁兄深夜关注,IPAK封装,目前是采用散热硅胶包裹的形式,前面粘紧。然后通过与外壳连接而导热。 |
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| | | | | | | | | | | | | 蒋工你想笑死我吗?“笔误”的也太。。
你的语言能力超过你的电源技术 ~ |
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| | | | | | | 还的继续优化,不过对电系统的优化作用几乎没什么作用了,即使有作用对管子的温升也不是很明显。现在的问题主要是优化散热系统,散热量转移的三个途径出发。
1.对流,如果你的电源装在密封又狭小的空间里,这个改善没多少作用。
2.辐射,对于辐射的改善还有很大的空间。辐射与热源的面积,形状,颜色等有关系,还有与你管子到灯具外壳的距离有关,还与管子周围空间的元器件有关,再布pcb板的时候,尽量的使管子离发热的元器件远一点比方吸收电阻、变压器等,多留一些空间。
3.热传递,我想这个将是对你改善最大的地方,前面有讲的用填满热硅脂的方法是很好。但对硅胶的热导率及工艺确实也是个问题,导热系数好的材料确实很贵,差的材料散热效果又不理想。
综合以上的分析,你可以给管子和变压器增加散热器。最好是材质是铜的。因为铜的导热效果在常规材料里面最好,质地又软,方便安装。打了散热硅脂后直接贴在管子的背面,然后在点胶固定即可。 |
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| | | | | 全塑封的管子,专业水平的组装,可给你敷硅脂的管脚能有多长,
你就是把整台机子泡在 六氟化硫 中也不顶用,难道你会愿意把封装磨薄试试吗? |
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