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未解决

输出二极管损耗计算讨论

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sonny9665
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LV6
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  • 2018-10-27 15:54:35
10问答币

输出肖特基二极管正向导通损耗计算比较容易,反相计算涉及的寄生参数比较多,比较难以计算出来。

输出二极管反向计算有相关计算公式吗?比喻Qrr,漏电流Ir等参数的影响?求教



收藏收藏4
sonny9665
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LV6
高级工程师
  • 2018-10-27 16:01:00
  • 倒数10
 
正向导通损耗:Ploss-diode=Inon*VF,但是反相计算可能涉及参数较多,一直没有找到计算公式,望高手出来指点一下,谢谢!
nc965
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版主
  • 2018-10-27 17:13:50
  • 倒数9
 
正向损耗玩转即可,反向特性在二极管上的损耗占比较小,除非临近击穿,否则它导致的损耗多半转移到别的器件去了。
sonny9665
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LV6
高级工程师
  • 2018-10-27 19:15:05
  • 倒数8
 
假若开关频率500Khz,这样开关频率很高,我觉得反向损耗也不可忽略
sonny9665
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LV6
高级工程师
  • 2018-10-27 19:31:11
  • 倒数7
 

输出二极管正向导通损耗计算:

1.
开通损耗
PON=1/2*VFR*IF*TFR*f=0.223w
其中VFR=1.16,If=12.1,TFR=590ns,f=54k

2.
导通损耗
PF=VF*IF=1.5*0.23=0.345W
IF=1.5A,查规格书IF=1.5A时,VF=0.23

AC150V 1.5A D1损耗(P=PON+PF=0.223+0.345=0.568W)
1.
开通损耗
PON=1/2*VFR*IF*TFR*f=0.24w
其中VFR=1.24,If=12.4,TFR=608ns,f=51.5k

2.
导通损耗
PF=VF*IF=1.5*0.23=0.345W
IF=1.5A,查规格书IF=1.5A时,VF=0.23


AC270V 1.5A D1损耗(P=PON+PF=0.24+0.345=0.585W)


nc965
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版主
  • 2018-10-27 20:48:12
  • 倒数6
 
说了,反向损耗主要在别的器件上反映,二极管本身少有机制。即使正向损耗,也不是你那样简单,VF IF 的函数,不是定值。
这是一个对连续模式反激输出MBR10100肖特基二极管的仿真参数:

其中:
1、因为肖特基反向恢复电流影响,峰值功率高达343W
2、导通期间(不包括反向恢复毛刺)平均功率8.34W
3、全周期平均损耗功率4.07W,占总输出功率166W(33.5V4.96A)的2.45%
4、肖特基关断期间(包括反向恢复毛刺)平均功率仅0.18W(其中不仅包含了包括峰值功率在内的正功率,还包含了大量可理解为无功的负功率),对二极管本身的影响可以忽略

反向恢复毛刺附近的电流、电压(有击穿嫌疑)及功率过程:


sonny9665
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LV6
高级工程师
  • 2018-10-28 13:45:41
  • 倒数5
 


1.
开通损耗
PON=1/2*VFR*IF*TFR*f=0.223w
其中VFR=1.16,If=12.1,TFR=590ns,f=54k



2.导通损耗
PF=VF*IF=1.5*0.23=0.345W
IF=1.5A,查规格书IF=1.5A时,VF=0.23


D1正向损耗AC150V 1.5A D1损耗如下:(P=PON+PF=0.223+0.345=0.568W)
附图是正向计算大家觉得正确吗?











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lahoward
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LV10
总工程师
  • 2018-10-30 07:38:03
  • 倒数4
 
肖特基二极管随温度的升高由于反向电流增大其反向损耗是相当大的,如图所示的例子中可以看出,当二极管的结温达到145时,反向损耗可达到4.4W,因此反向损耗不可忽略,详细说明见附件。



Calculation of reverse losses in a power diode.pdf (120.47 KB, 下载次数: 216)

sonny9665
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  • 2018-10-31 00:06:20
  • 倒数3
 
谢谢!这篇文章讲得很清楚
neverforever
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高级工程师
  • 2019-7-19 10:15:14
  • 倒数2
 
根据上面8楼的文档,如果应用时超过110°C以上,漏电流就会明显上升,零件有很大风险会损坏。所以通常要避免肖特基管的温度过高,100°C以下的初步计算损耗,是可以忽略这个损耗
jurila
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