Pérdidas de diodo en la fuente de alimentación de conmutación

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¡No pude encontrar una fórmula aproximada simple para calcular las pérdidas de recuperación inversa del diodo! No estoy haciendo ninguna ciencia de cohetes, así que solo necesito una fórmula aproximada (no me preocupa mucho los efectos de la temperatura y la pequeña variación en los parámetros). He estado buscando en Google una respuesta, la mayoría de las respuestas se refieren a un litterateur, que tiene un cálculo detallado que incluye "n" número de variables. Por favor, sugiera una fórmula básica para aproximar las pérdidas de recuperación de diodos.

    
pregunta Busy_Life

2 respuestas

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La siguiente información se toma de las diapositivas de la clase Introducción a la electrónica de potencia de Coursera, que se basa en ECEN5797 en la Universidad de Colorado Boulder.

Necesitará conocer los siguientes parámetros, que provienen de su diseño y la hoja de datos del diodo:

\ $ t_ {r} \ $: Tiempo de recuperación inversa del diodo (generalmente, decenas de nanosegundos)

\ $ Q_ {r} \ $: cargo de recuperación inversa (no estoy seguro de lo que es típico: ¿cientos de nanocoulombs?)

\ $ I_L \ $: Promedio actual del inductor

\ $ V_ {DR} \ $: Tensión inversa de diodo: igual a la tensión de entrada \ $ V_g \ $ (para un convertidor de dólar) o la tensión de salida \ $ V \ $ (para un convertidor de refuerzo)

\ $ T_S \ $: El período de cambio

Suponga que el diodo cambia al final del transitorio de recuperación inversa. Este es un supuesto pesimista. Estos gráficos muestran las formas de onda de los transistores y diodos para un convertidor buck:

Usando este supuesto, la pérdida de energía de recuperación inversa puede aproximarse a:

$$ V_ {DR} (\ frac {t_r I_L} {T_S} + \ frac {Q_r} {T_S}) $$

    
respondido por el Adam Haun
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Del ejemplo del diseño del convertidor DC-DC del seminario web de Microship, ejemplo del convertidor Buck. Su ejemplo de aplicación particular es una salida de convertidor 2A.

Selección de diodo convertidor Buck

Estimar la corriente del diodo: ID = (1-D) · ILOAD

ID = (1.0- 0.416) · 2A = 1.17 A

Donde D = Ciclo de trabajo

Tensión inversa del diodo máximo = 12V

Seleccione el rectificador Schottky: A 1N5820, 20V, 3 A Schottky cumple con los requisitos

Disipación de potencia: VF · ID = 0,47 vatios

Aquí está su razonamiento: La corriente promedio del diodo es igual a la corriente de carga por la porción de Tiempo que el diodo está conduciendo. El tiempo que el diodo está encendido es: (1 - ciclo de trabajo) El voltaje inverso máximo en el diodo es Vin, que es de 12 voltios en este ejemplo. Las clasificaciones de corriente y voltaje son lo suficientemente bajas como para que un pequeño diodo schottky Puede ser utilizado para esta aplicación. Al usar un diodo schottky, las pérdidas de conmutación son despreciables. La caída de tensión directa para el diodo seleccionado es de aproximadamente 0.4 voltios en el pico Corriente de 2.0 amperios. La disipación de potencia de diodo estimada es de 0,47 vatios.

fuente del PDF del seminario web de microchip de las diapositivas de presentación

Espero que este sea un documento informativo razonable, lo encontré muy útil durante mi proceso de diseño. ¡Puse las fórmulas en hojas de cálculo de Excel y ahora tengo algunos documentos de diseño útiles! El seminario web pasa por la selección de capacitores de entrada y salida, y la selección MOSFET, entre otras cosas. También hay muy buenas notas de aplicaciones de Texas Instruments para el diseño y la selección de componentes utilizados en los circuitos de conversión DC-DC. Casi siempre tienen fórmulas de acompañamiento y razones para sus elecciones de las que puedes aprender.

    
respondido por el KyranF

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