ИИП 130W в авто

[PA-qa7]

Доброго всем здравия!

Для гибридника класс А в авто нужен ИИП = 12.6...15V в 4шт. х 27V x 1,1A (ВК) и 2шт.х190Vх0,03A (анодные) стабилизированных и изолированных.
То есть ПОСТОЯННАЯ нагрузка = 130W.

Был собран ИИП по след.схеме:

ETD44 N87 TDK, SG3525 и IRF3205 ST - оригинальные из terraelectronica.ru



На ETD44 сперва вторички 190V, потом ООС, потом 27V и финально первички косой 4+4 витка (по 18 жил 0.335мм (по меди):

..каждая секция занимает один слой и все изолированы пленкой (для духовки).



В затворах ключей ничего нет:,
ибо с Шоттки+56 Ом: f=50kHz


При полной нагрузке 130W гонял 1ч20мин. Температура по палате (см.фото):
но к ключам пришлось добавить еще 230см2:



Вступление долгое, чтобы оправдать свои вопросы по тепловыделению:

1) По проге Starichok амплитуда тока в первичке 13.2А, ток потребления 11А,
Rds IRF3205=0.008 Ом. На каждом мосфете выделяется 13.2Aх13.2Aх0.008 Ом =1.4W, на двух 2.8W. ТАК ?

2) Если температура окруж.среды +30С, а я не хочу греть корпус усилителя выше 40-45C, то радиатор нужен 500см2 ТАК ?


---------- Сообщение добавлено 16.03.2021 в 09:13 ---------- Предыдущее сообщение было 15.03.2021 в 20:09 ----------

Синьоры, есть помидоры?

[Jenyok]

Поставить активное охлаждение в виде малошумящих вентиляторов.
Например, вентиляторы Noctua .
.

[PA-qa7]

Да, как крайняя мера, если не удастся получить нормальное звучание гибридника при токе ниже 1А в ВК.

Примечание: при нагрузке в половину , то есть 63W , данный ИИП греется не сильно (все по "палате" не выше 35-40 С )

[minimalman]

1.4W, на двух 2.8W. ТАК ?

Если они будут работать на частоте 50Гц - так)

Если температура окруж.среды +30С, а я не хочу греть корпус усилителя выше 40-45C, то радиатор нужен 500см2 ТАК ?

Расчёт там не совсем адекватный, правильно - измерить Rth самому. И причём здесь корпус усилителя?

[PA-qa7]

Если они будут работать на частоте 50Гц - так)

Добавьте слов, пожалуйста, чтоб даже я понял.

правильно - измерить Rth самому. И причём здесь корпус усилителя?

Процесс прогрева на макете очень медленный и конструктивно приближен к реальному корпусу, поэтому интересуют замеры только на реальных площадях и эл.компонентах.
Корпус авто усилителя весь является радиатором. Указанный радиатор 500см2 - это часть корпуса для ИИП усилителя и 4000см2 будет для ВК.

[PA-qa7]

Уважаемые специалисты подскажите...

Вместо IRF3205 Rds=0.008 Ом поставил
IRFB7437PBF Rds=0.002 Ом - средняя температура по "палате" (компоненты на плате) упала на 5 С,

при полной и ПОСТОЯННОЙ нагрузке 130W при стабильных выходных напряжениях (схема со стабилизацией), отлично, НО греется до 80С
EEUFR1V222L Panasonic 2200мкф Low Esr:


"отжал" его от платы на ножках, но греется гад до 80С:


Что это - пресловутый Ripple Current = 3,75A, надо еще парочку прибавить?
Напомню: амплитуда тока в первичке 13А, ток потребления под 10А.

[Alex]

Что это - пресловутый Ripple Current = 3,75A,

Это максимально допустимый риппл тока через конденсатор.

[PA-qa7]

И?
Почему греется?
Рядом 33mF не греется.
Добавить еще Панасоников 2 х 3.75 ripple current? C таким Low ESR?

[Alex]

Ну я, когда этим еще занимался, мерял этот самый риппл.

[PA-qa7]

Александр, спасибо, добавлю еще пару Панасов 2.2mF и гляну (потрогаю) пирометром и сам ))

[Seeker]

ключи стоит быстрее открывать-закрывать, тогда и греться не будут )
а емкость 33mf это где на фото?

[DrModd]

ИИП и без защиты?

[PA-qa7]

ключи стоит быстрее открывать-закрывать, тогда и греться не будут )
а емкость 33mf это где на фото?

Это как их ускорить?

Емкость 33mF (подпаивалась к 2.2mF) никак не изменяет нагрев 2.2mF (на фото за платой валяется со стороны дорог, поэтому не видно)).
33mF CDE 380LX333M035A052 :
R=0.014 Оhm I=8.22 A (20kHz)

2.2mF Panasonic Low ESR EEUFR:
R=0.012 Оhm I=3.75 A (100kHz)

[Seeker]

Это как их ускорить?

Емкость 33mF (подпаивалась к 2.2mF) никак не изменяет нагрев 2.2mF (на фото за платой валяется со стороны дорог, поэтому не видно)).

драйвер поставить, например ucc27324, mc33152, ir4427 и уменьшить затворные резисторы до 10-20ом.
конденсатор в "стороне на проводочках" смысла не имеет. В первичку 3-4шт лоуеср по 2200-3300мкф прямо рядом с ключами и трансформатором

[PA-qa7]

Спасибо, но повторю:

В затворах ключей ничего нет:,
Куда еще красивее? Если только на снаббере больше тепла высадить ))
ибо с Шоттки+56 Ом: f=50kHz

2) вот про 3-4шт. Low ESR после дросселя у мосфетов (а минимум 4шт. при амплитуде 13А) я и пытаюсь достучаться.
(а то афишируется 100-300Вт ИИП, а потом выясняется , что такой "мощный" это АВ-шник в нагрузке и стабилизации нет Uвых.).

[Seeker]

Спасибо, но повторю:
В затворах ключей ничего нет

чего вы в таком масштабе там разглядеть хотите? ) между землей и затвором посмотрите при 200-500нс/дел
и снабберы ко времени переключения не имеют никакого отношения

[minimalman]

Добавьте слов, пожалуйста, чтоб даже я понял.

Пардон, уведомления не включены.
На частоте 50кГц будут ещё и потери на переключения, зависящие от остальной схемы. Там и +3 и +15Вт можно набрать.

Указанный радиатор 500см2 - это часть корпуса для ИИП усилителя и 4000см2 будет для ВК.

А, я думал, Вы ИИП в корпус усилителя пластиковый суёте. Для 6Вт вполне достаточно и 120кв.см, нагрев от БП несравним со всем остальным.

---------- Сообщение добавлено 18:34 ---------- Предыдущее сообщение было 18:20 ----------

между землей и затвором

_истоком_ и затвором.

---------- Сообщение добавлено 18:36 ---------- Предыдущее сообщение было 18:34 ----------

конденсатор в "стороне на проводочках" смысла не имеет.

Имеет, в проводочках не так много нГн. Ток через него пойдёт нормально, но спайки высадятся на индуктивностях. Здесь причина имхо - паразитная индуктивность большой банки.

[PA-qa7]

А, я думал, Вы ИИП в корпус усилителя пластиковый суёте. Для 6Вт вполне достаточно и 120кв.см, нагрев от БП несравним со всем остальным.

В корне не согласен с 120кв.см/6 Вт, постараюсь объяснить на примере прогрева на нагрузке в топике.
На радиатор 7000см2 через термопасту были прижаты 4 нагрузки по 25 Ом, на которых высаживалось 27В (1.1А) = 29.7 Вт х 4 = 118 Вт (в течение 1ч20мин):


Получаем 7000см2 / 118 Вт = 60см2/Вт при температуре радиатора 50С и окруж.среды +25С (т.е. перегрев 25 градусов)
Температура корпуса ИИП 50С - это предельная температура для корпуса изделия при +25С среды (по моим тактильным ощущениям )
Мои результаты практически совпадают с графиками (чтоб вписаться взял половину нагрузки = 59 Вт) - красным:



Если взять "по Вашему" 1200кв.см/60 Вт, то перегрев составит 50С , итого: 50C + 25С = 75С , что уже неприемлемо для корпуса изделия. (черным)

Поэтому как и планировалось ИИП будет в своем отсеке-радиаторе из уголка 100х50х5мм длиной 250мм:

мосфеты ИИП имеют тепловой контакт с корпусом-радиатором.

2) Что касается нагрева лита Low ESR 2200мкф Ripple=3.75А на D-S мосфетов, то единственное вразумительное объяснение я нашел на forum.cxem.net в ветке Starichok :
"Входной дроссель радикально снижает размах пульсаций потребляемого преобразователем тока. Без дросселя ток потребления близок к прямоугольному, причём тупое наращивание ёмкости большого эффекта не даёт, так как сказывается отсутствие развязки по переменному току между источником питания (АКБ) с низким внутренним сопротивлением. Это значит что без дросселя относительно много реактивной энергии гоняется туда-сюда между ПН и АКБ (если не брать во внимание индуктивность проводов). Таким образом, загаживается помехой бортсеть, что плохо. Установка даже небольшого дросселя в единицы мкГн, рассчитанного на пропускание большой постоянной составляющей в разрыв между АКБ и батареей конденсаторов ПН практически запирает пульсации внутри ПН. Ток от АКБ становится близким к пилообразному с небольшой амплитудой пульсаций, почти постоянным, и это хорошо. Но зато теперь вся переменная составляющая тока ПН приложена к конденсаторам внутри ПН! Особенно тяжёлая ситуация, если имеется ШИ-регулирование и коэффициент заполнения может быть в районе 25%, это наихудший случай. Если конденсаторы не рассчитаны на пропускание тока пульсаций, то им жить недолго.

Почему тогда многие китайские инверторы с заявленной мощностью в 1000Вт имеют на входе всего по 4 LowESR электролита? Надо обратить внимание на то, что дросселя на входе не предусмотрено, а провода до крокодилов минимальной длины. Здесь имеет место первый случай - большую часть реактивки берёт на себя АКБ."

Именно по этому, при амплитуде тока в первичке 13А, суммарный Ripple Current литов возле D-S мосфетов должен быть больше 13А.
Лучше всего для этого полимерные литы (по габаритам, по рипплу и ESR).

[minimalman]

На радиатор 7000см2

1) Рёбра горизонтально - это x1.5Rth
2) 0,21К/Вт - неплохо для 4666кв.см

Температура корпуса ИИП 50С - это предельная температура для корпуса изделия при +25С среды (по моим тактильным ощущениям )

Ну, если Вам на нём сидеть без одежды, то требования изменятся, конечно)

нагрева лита Low ESR 2200мкф Ripple=3.75А на D-S мосфетов

Лит греется на Д-С? это как?

Но зато теперь вся переменная составляющая тока ПН приложена к конденсаторам внутри ПН!

Переменная составляющая там - 5% где-то, можно уменьшить ДТ к тому же. Аккумулятор на частотах выше 1кГц имеет нарастающий импеданс - так что сотни кГц особо не протекают через него. Дроссель важен для ЭМИ, н не для энергетики.
Это для нерегулируемого, конечно.

Здесь имеет место первый случай - большую часть реактивки берёт на себя АКБ."

Неверно, работают ПФ и низкая наработка на отказ)

Именно по этому, при амплитуде тока в первичке 13А, суммарный Ripple Current литов возле D-S мосфетов должен быть больше 13А.

Чушь. При DC в 0,95 лишь 5% тока идёт через электролиты.

[Seeker]

_истоком_ и затвором.

а исток не на земле? бесспорно, подключаться надо в непосредственной близости

---------- Сообщение добавлено 00:20 ---------- Предыдущее сообщение было 00:13 ----------

если имеется ШИ-регулирование и коэффициент заполнения может быть в районе 25%, это наихудший случай.

в авто я настраиваю начало действия стабилизации на 13в входного, чтобы 12-13 было полное заполнение, а 13-14 уже уменьшается. И беру ОС стабы с вч или сч канала, чтобы реакции на НЧ не было