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| | | | | 由散热条件决定,散热条件好可以达到标称功率,否则看情形降额。 |
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| | | | | | | 李工,你说的选择二极管了,现在讲讲怎么计算二极管的损耗,能比较准确呢? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 仿真软件自动计算的,对波形的自动计算功能很强、很多,可获得几十种信息吧,平均值只是一种。 |
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| | | | | 还是测的准啊,把散热器拿掉,测二极管温升,忽略二极管向外辐射和传导散热,利用二极管热容算出它的功耗 |
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| | | | | | | 设计的时候要根据计算的结果,选择合适的二极管和散热器 |
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| | | YTDFWANGWEI- 积分:109912
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积分:109912 版主 | | | | 在大功率情况下,如果把散热器拿掉,可能还没稳定下来,管子就挂了吧? |
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| | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109912
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积分:109912 版主 | | | | | | 如果不稳定的话,二极管的温升是在增加的啊,也就是温升是不确定的,怎么计算? |
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| | | | | | | | | | | | | 这个计算就是要二极管温升小一点,所以才可以忽略它向周围的散热啊,依据测出的温升乘以二极管热容等于二极管损耗的能量,在除以时间就是功耗了,有些误差,但很小了,我测过 |
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| | | | | | | | | | | | | | | nansir 用测温升的方法我认为是很科学的。无奈的是一般工程师所拥有的实验条件都很有限,一般是较难测得精确的。 |
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| | | | | 我认为分开瞬时和平均功率就不难了
阀值怎变都在里面 |
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| | | | | 不同的RC设计,会有不同的温升
这个损耗真不好计算 |
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这是二极管电压电流的仪器测试波形,蓝线为电流波形,黄线为二极管两端的电压波形。
实际工作时,与变压器漏感等分布参数共同导致的尖峰振铃波形还要复杂,其间在二极管上的损耗很难测算... |
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| | | | | | | 感觉在那种有个大尖峰的场合是很难估计得,那个时间很短,但是我估计那上面的能量是最多了 |
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| | | | | | | 这个波形有点奇怪哦,我看不到你的单位,但是电流大应该是二极管导通,电压波形应该低才对啊 |
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| | | | | | | | | 不奇怪啊!电压高(黄线)对应的是电流小(蓝线),证明二极管的开通瞬时[电阻很大],之后慢慢变小。 |
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| | | | | 导通损耗还好算,开关损耗就比较难了。可以先测出损耗,然后反过去凑公式。为了精准的测出二极管损耗,可以先设置一个基准,这个基准的散热条件尽量与所要测的二极管相同,同时这个基准的损耗明确且可调,根据两者的温度情况,可以知道二极管的损耗。根据这个损耗去推导、验证二极管的计算公式正确性,这个计算公式应该包括二极管开通、导通、关断等损耗,在不同温度下,这个损耗也不同。最后还有验证这个计算公式是否具备普遍适用性。(这个过程太麻烦,也许找篇论文来看要方便些) |
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| | | | | 另一个难以估算的是二极管的正向压降,直流时硅管约为0.7V左右,而高频动态时的正向压降见实测波形图:
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| | | | | 蓝线为正极,红线为负极,正向压降是否是[变化]的? |
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| | | | | | | 基于以上这些原因,所以最有说服力的要数温升测试法了... |
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| | | | | | | | | 设计的时候得有计算方法,要不做设计的时候都试,效率低吧? |
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| | | | | | | | | | | | | 呵呵 我现在还没到那个地步,讨论问题都是想着说,没想过会不会实现,呵呵 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 估算时,用公式 Pd = VF_avg*IF_avg +Rd*Irms^2 (只是正向损耗) 。
实测时,用示波器波形 Numerical Method 计算 v(t)*i(t) 的平均值。可否? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 估算正向损耗的时候,考虑了压降电流的成绩和阻抗上的损耗,这二部分是否有重复呢? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 【用示波器波形 Numerical Method 计算 v(t)*i(t) 的平均值】这个可以理解。
【 Pd = VF_avg*IF_avg +Rd*Irms^2】还没完全理解。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我有同样的疑虑。
不过得看看对于VF_avg*IF_avg , greendot 老师是否是另有所指。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 二极管可以看作是一个动态电阻Rd串联一个电压源VF (后者其实是二极管的正向压降,不能提供能量)。
於是有正向电流IF流过时,就会有两部分的功耗 -
1。Rd上的,等於Rd*Irms^2,Rd可以从V-I特性曲线估算出来,
2。VF上的,等於VF_avg*IF_avg,因为VF不是恒定值,是跟IF有关的,所以要根据IF的平均值来选定,这时这个VF就是VF_avg。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 41楼的时候,说到只是正向压降,那在实际计算的时候是不是还得考虑反向恢复的时候引起的损耗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 二极管的损耗应该有两部分:正向损耗和反向电容恢复损耗。
P=vfxIo rms+Qrrx fs xvs xduty |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Qrrx fs xvs xduty 是什么意思呢?请解释下? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个就是DIODE的反向恢复损耗。
因为P=VX I,由Q=IXT,T=1/F,所以有i=q x fs,所以p=Qrrx fs x vs xduty. |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 关于二极管的反向恢复损耗,之前都不知道怎么计算的
居然在这里看到了,消化消化。。。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Q=IXT?这里的Qrr,怎么看像是电荷呢?这个参数哪里有? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 其实整流管一般加RC吸收,还要考虑这部分,测温升是最科学的方法,用示波器计算也可以,但电流探头一定要调整好。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | greendot 老师把二极管分解开来理解,我觉得比较适合用来分析二极管的
直流或动态的U/I特性,如代替LED灯的假负载,可用恒压源串电阻来近似
模拟 。。 。但在计算二极管的正向功耗时,如此分解计算功耗总觉有 重复之嫌,
感觉有些不妥..... |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我们公司的算法也是这么算的,那个电阻是动态内阻,很小的,也就是在工作电流附近的V/I特性的斜率 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 如Rd是指动态内阻(我误解成了直流电阻,以为是0.7V/Id了),
则 greendot 老师的算法是没问题的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 另开关损耗方面,
反向恢复:如果知道最大反恢复电流Irm,Irm回落近零的时间tb, 和tb时段内反向电压Vr的波形,可以积分计得,不过这些参数都跟实际工作时的dIF/dt,IF,电路参数,温度等有关,datasheet上的数据,只是某些测试条件下所得,不好直接套用,只能参考一下。
正向恢复:这个有时也不能忽略,例如高压FRED管,其正恢压降尖峰可以达数十伏。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 正向恢复压降尖峰 时期,对应的初始电流也很小,从波形看,似乎是
[导通电阻]在从大变小,非常不容易计算。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 请问下大师,如果是PFC二极管,其rms值比avg值大很多,该如何算呢,因为如果电流变化大,Rd其实变化也很大,单纯取一个Rd可能误差较大,我的算法是拟合VI曲线,然后瞬时功率积分,但这种方法很费时间,不知有没更好的方法? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我也没有好招。
二极管电流是个开关频率波形, 瞬时功率积分,您用的是这个高频波形,还是低频的平均波形? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我是用Id(t)*Ud(Id)*(1-D(t) )这个是开关周期的平均功率,然后在工频周期积分,再除以工频周期,可得到平均功率。其中,Id是二极管开关频率导通平均值,可以用输入电流Iin(t)等效,而Ud是管压降,是Id的函数,根据数值分析的知识,这种算法很接近实际值。但就是要拟合Ud函数,比较麻烦。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 之前看错,以为是用 低频的平均波形,您实际是高频波形。
Vd=f(id) 的拟合,应该不麻烦,是用软件先digitize,获得数据,然后curve fit 的吧。
(更正)
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 大师真牛,我就是这么做的,这种算法和用Rd算法比较发现,Rd取的曲线位置不同,结果可能相差挺大的。因为Rd随着电流变化,在小电流时和大电流时变化很大的,而PFC电流却必须是从小到大的电流都有。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 想到一个简单快捷的方法,不用计算Rd,Irms什么的,不用拟合和积分,花半分钟就可以求得个upper bound值(Pm),用来近似真值,差别应该不大,
Pm= (最大输入电流时对应的Vdiode,这个查曲线可得)*(PFC 输出电流)
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误差主要来自ΔV=Vdiode_pk-Vdiode(t),从曲线可见,越离开中心线(5ms),ΔV越大,
如果把I in(t).(1-D(t))看作是个Weighing Function,ΔV越大的地方,权越小,误差得到抑制。
右图是800W PFC的Pm和Pd的瞬时和平均曲线,误差3.3%,Vdiode(i) 是从datasheet拟合出来的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | ΔV越大的地方,权越小,误差得到抑制,非常赞同,我做过用初始Vd估算下边界,结果误差会非常大,应该也可以这样解释。所以用Vd_max估算是很好的方法。 |
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| | | | | | | 听大师讲叙,这个还真的不会选,我都是选个足够用的型号,, |
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