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2KW DC-DC变换器的若干诚心请教

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milestone
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LV8
副总工程师
  • 2017-2-26 14:41:51
10问答币
小弟最近在准备一个案子,输入为300VDC,输出48V40A,拟定用半桥LLC拓扑,谐振频率125KHZ,磁芯用加厚型PC40材质的EE55/28/25,现在做了一个初步参数估算,有几个地方觉得心里没底,所以先请教一下大家:
一、初步计算得到原边谐振腔的电流有效值大概在14A左右,我选用英飞凌的管子,45A 500V,Rdson为0.07欧姆,那么光是这个管子的通态损耗已经13.5W,再加上其它损耗,估计到时候这个引起的发热会非常厉害,所以有无必要用两个管子来并联还是用更低Rdson的管子?
二、谐振电感大概在4uH,K值取5,励磁电感为20uH,这么小的感值,变压器的这个气息会比较大,我个人也有些担心这个气息导致的绕组线圈局部发热。
大致情况就这样,请各位给点建议,感谢!

bake_ql
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LV8
副总工程师
  • 2017-2-26 22:00:11
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可以选择用全桥LLC吧,就差一篇驱动;管子数量相同;半桥的话你要并联管子,最好选择TO247的吧;谐振电容费劲些!
milestone
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LV8
副总工程师
  • 2017-2-26 22:37:15
  • 倒数7
 
TO-247封装是肯定的了,散热效果会好很多吧,用单个管子不行还是这样风险比较大?Rdson为0.07欧姆的管子如果还不行我就选用更小内阻的,不过价格确实也贵很多,但是再怎么样也没有双管并联这么高价格吧?
谐振电容确实费劲,容值大,过电流也大,要N个电容并在一起才搞的定。

nc965
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  • 2017-2-27 10:02:47
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管子应该没问题,做好散热即可
milestone
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副总工程师
  • 2017-2-28 08:01:56
  • 倒数5
 
李版你好!对于发热的处理我一直没有什么很好的计算方法,用多大的散热器,多高转速的风扇才能满足,不知道如何合理评估。但是仅凭经验而言,一个MOS光是通态损耗就已经达到13.5W(而且Rdson还是正温度系数),个人觉得很不靠谱,心里发虚。所以一直在犹豫是采用更低Rdson的管子还是采用双管并联,用双管并联肯定在发热这一块好处理很多,但是会占用更多的体积这样还不如做全桥算了。现在管子以及散热的基本情况是这样的,请帮忙评估一下,谢谢:
一、管子基本参数:45A 500V,Rdson为0.07欧姆 TO-247封装
二、两个管子用一条长度80mm,高度50mm,厚度为16mm的铝散热器(散热器基底厚度大概5mm,均匀分布锯齿散热条),前面用一个3600转的12V /0.2A小风扇对着这条散热器强制风冷。

散热器示意图如下:
未命名.JPG



nc965
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  • 2017-2-28 08:40:55
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导通损耗应该是两只管子分担的,单只仅几W而已,不必纠结。考虑散热工时,首先要保证MOS的正常工况,没有意外热损耗,热传导要利落,除了散热器大小外,风量是可以控制的,相同规格的风扇风量可能相差很大,还有风道的问题。最后落脚到MOS铜头温升不超过50度即可。
milestone
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LV8
副总工程师
  • 2017-2-28 09:38:57
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感谢李版!
风道是有考虑的,散热架后面无其它阻碍风道的东西,也经常听很多人说MOS的温升控制在45~50°C左右,但是实际使用中,如果室温30°,成像仪测试MOS得到其温度为80°C,这个时候不知道其内核温度去到哪里了,还是觉得头皮发毛,担心爆管。
nc965
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  • 2017-2-28 10:24:12
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一般按铜头温度控制就行了,结温可望不可及。
关于散热器,有这样一种设计思想,散热器的体积占电源整机空间的比例越高,越是好电源。感觉你80mm的长度有点短,与整机尺寸大致接近吧。
deep_thought
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2017-2-28 10:41:30
  • 倒数1
 
TO-220封装的结到壳体的热阻一般是2.5度/瓦, TO-247的更小。所以结到壳体的温差是可以算的。我们一般对结温用80%的降额使用。比如最大结温是150度,那么实际以不超过120度为宜。
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