MC34063 Isınma Problemi

[izturk]

Bu gün denedim. Kartın birinden ss14 diyot söktüm devreme bağladım ısınma direk kesildi.

Bu cehaletle bu yaşa iyi gelmişiz. Ben şimdiye kadar lm2576 lı devrelere de hep us1m bağlıyordum. Yardımlarınız için çok teşekkür ederim.

[Epsilon]

@izturk MC34063 ün 2 nolu bacağına Schotky diyotu bağlayınca ısınma sona erdimi diyorsunuz?

Peki sizce hızlı diyotun engelleyemediği ısınmayı schottky diyotun hangi özelliği ısınmayı engelledi?
Mesela burada konuşulmuş
https://www.picproje.org/index.php?topic=45301.0

 

[z]

Step down regulatorlerin calismasi su sekilde;

Bobine enerji basilir. Akim tirmanmaya baslar. Bu esnada cikis kapasitesindeki voltaj da artmaya baslar. Bobinin enerjisi kesildiginde bobindeki akim derhal sifir olmaz ve bahse gecen diyod ve cikistaki kapasitorler uzerinden  akmaya devam ederken siddeti de azalmaya baslar fakat cikistaki kapasitor voltaji icinden akim gectigi icin artmaya devam eder.  Bir sonraki peryodda ayni olaylar devam eder.

Peki schotky diyod olunca ne oluyor silisyim diyot olunca ne oluyor?

Bobin enerjisi kesildiginde akimin bu diyod uzerinden aktigini ve akimin siddetinin git gide dustugunu ve bir sonraki on peryodunda tekrar bobine enerji yuklendigini soylemistim. Iste bir sonraki peryodda bobin akimi sifira ne kadar yaklasmissa o kadar fazla enerji yuklenecek demektir.

Scotky diyod kullanildiginda off peryodunda diyodda 0.3*I kaybi olurken arta kalan enerji cikis kapasitorunun voltajini artirmada kullanilir.

Silisyum diyod kullandiginda diyodda 0.7*I kaybi olur arta kalan enerji kapasitoru doldurmaya devam eder. Haliyle schotkyye kiyasla daka az voltaj yukselmesi olur.

Haliyle her On peryodunda schotky diyodlu yapida cikis voltaji daha az cip destegi isterken silisyumlu yapida on peryodunda cipten daha cok destek ister. Bu yuzden de cip daha cok isinir.

[OptimusPrime]

@z
Katilmiyorum. Eger dedigin dogru ise shottky diyotla 250mA (~0.7/0.3) cektigin anda yeniden isinma sorunlari meydana gelecektir. Halbuki cihaz 1.5A lik. Hala genis bir alanin var.

Sorun su. Shottky yerine hizli diyot kullaniyorsun ama hizli diyot ne kadar hizli. Hizli dogrultucu diyot diyor datasinda. Yani dogrultucu diyodun hizlisi olsa olsa shottky nin hizina ne kadar yanasabilir. Eger mc34063 anahtarlama transistorunu actiginda diyot gecikiyorsa dogrudan beslemeyi kisa devre yapmaya calisiyorsundur ki buda ciddi ciddi anahtarlama elemanini isitir.

Bu arada hizli diyot cakmada olabilir. 

[Epsilon]

Aşağıdaki linkte Onsemi nin bir dökümanı var.Anladığım kadarıyla Vf değerinin çok düşük olması özelikle bu tür devrelerde verimi artırıyormuş.

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AND9038-D.PDF

[z]

@z
Katilmiyorum. Eger dedigin dogru ise shottky diyotla 250mA (~0.7/0.3) cektigin anda yeniden isinma sorunlari meydana gelecektir. Halbuki cihaz 1.5A lik. Hala genis bir alanin var.

Hayir. Eger 250mA cekiliyor olsa zaten cikis kapasitorlerini bosaltan akim az oldugundan cikis voltaji cok az dusecek, bunu kompanze etmek adina ON peryodunda daha az surede kapasitor 5 volta yukselecektir.
Buda daha az akim cekiliyorsa az isinma olacagi anlamina gelir.


Ote yandan OFF peryodunda her iki diyodda cikis kapasitorlerini acikladigim sekilde dolduracak ancak schotky olan daha fazla silisyum olan ise daha az dolduracak. Gene ON peryoduna schotky olan acik ara daha az enerji cekecek.

[JOKERAS]

Olay şu diye biliyorum.Bir Bobine Akım bastığımız zaman Bobin Akımı Bir Eğri çizerek Pik seviyeye Gelir.
Bir Yayı sıkıştırmak gibi.Bobin Akımı kesildiği Anda Bobin üzerin de birikmiş olan Büyük miktardaki
Enerji,çok hızlı bir şekilde Boşalma Eğilimine girer.Bobin Üzerindeki birikmiş olan Enerjinin en lezzetli kısmı ise Pik seviyesidir.Bu Lezzetli bölgedeki kayıpları en az seviye de bir kayıpla bir yere aktarırsak
dolayısı ile kayıp azalır.0.3V bir kayıp ile 0.7V kayıp arasın da olağan üstü bir fark meydana gelir.
0.3V ile çarpılan kayıp ile 0.7V ile çarpılan kayıp arasın da Fark büyük olur.Yani Bobine depo edilmiş olan enerjiyi en kısa zaman da bir yere aktarmak icap eder.Bura da ise Diyot Eşiği Devreye girer.

Senkronize Buck regülatörler verim daha yüksektir.Sebebi işte tam da budur.Çünkü,ilgili Diyotun Eşik voltajına erişmesi beklenirken,bunu bir Transistörle biz manuel olarak yaparsak Diyot eşiğini beklememiş oluruz.Bu saye de Bobine yüklenen Enerjinin En değerli Noktasını bir yere depo etmiş oluruz.

0.3V Emk ile 0.7V Emk Arasına yarıdan fazla fark var.Bobin enerjisi bir yere Aktarılana kadar meydana gelen  Emk,dolayısı ile Geri kaçıp Pompaya(Transistöre) zarar verecektir.
Başı boş büyük bir enerji 0.7V Eşiğe ulaşana kadar Salak salak ortalar da dolanıp,bir yerlere Saldıracaktır.



 
 

[dhan000]

Diyotlarda var olan gerilim eşiği transistörlerde de var neden transistörlerin daha verimli olduğu söyleniyor.
Bu eşik benim bildiğim kadarıyla 0,7Volt.
Bahsi geçen transistörler daha daha düşük gerilim eşiklimi.

[z]

Transistorde bahse konuu esik beyz emetor arasi esik degil. Kollektor emetor arasi doyum esnasinda 0.1 voltlara kadar iner. Bundan bahsediliyor.

Fakat senkron dogrultmada Mos kullanilir. Moslarin da iletimdeki voltaj dusumleri 100mV kadar kucuk olabilir. (Parayi iyi bastirip alacagin moslar icin gecerli)

[dhan000]

Emiter bayz arası eşiğine ulaşılmadan yani 0,7volt kollektorden akım akmayacaktır kollektor emiter üzerinde kalan voltajın 0,1volta düşmesinin yüksek frekanslarda ne gibi bir artısı oluyor ki zaten voltaj 0,7volta çıkmış özellikle yukardaki devre gibi devreler için.

[z]

Senkron dogrultuculara bakarsan beyz daha dogrusu gate sinyalinin IC'den geldigini goreceksin.

Yani PWM OFF oldugunda bahse konu diyoda paralel bagli transistor (mos) gene ayni IC nin iletime gec sinyali ile derhal doyuma gider. Dolayisi ile diyodun iletime gecme voltaji falan beklenmez.

[OptimusPrime]

@z
Senin hesabindan devam edersek. Shottky ile diger diyot arasinda 0.4V fark. Ayni cikis akimi (100mA) bununda uzerinden geciyor dersek diyot uzerinde 0.04W kayip var. Cikis akimi ne kadar artarsa diyot a kadar az ileme gececek ama hadi hep iletimde diyelim duty i aradan kaldiralim. Bu kayibinda anahtarlama elemani tarafindan kompanze edildigini dusunelim. Termal direnci bu entegrenin 115C/W mis. Bununla carparsam 4.6 derecelik isi artisim oluyor. Bu da entegreyi oldum bittim noktasina getirecek bir deger degil kaldiki duty i hesaba da katmadik.

Bu durumda yine shottky yerine takilan diyodun yeterince hizli olmamasi nedeniyle entegrenin isinmasi ihtimali dah agir basiyor.

[z]

Cikisdan cekilen akim 100mA diye diyoddan da 100ma akim aktigini mi saniyorsun?

Sen en iyisi diyodu  daha drametize etmek icin off peryodunda diyodun 5V luk kaynaga donustugunu varsay. Ne olacak onu yorumla.

Diyod yavas olursa veya iletim voltaji yuksekse cip isinir. hepsi ayni kapiya cikar. Cip neden isinir cunku enduktansda depolanmis enerjiyi yeterince kullanamiyor bir kismi diyod tarafindan isiya cevriliyor demektir. Cip bu isiya cevrilen kayip enerjiyi ilave olarak kapasitore yuklemeli ki cikis voltaji istenen deger yukselebilsin.  Bu enerjiyi  kapasitoru sarj etmede kullanamadigin surece kayip var demektir.

Bu nedemek, enduktansdan yararlanilamiyorsa cip artik analog gerilim regulatorune benzemeye calisiyor demek.

Bu kadar basit.

[OptimusPrime]

Sanmiyorum. Senin tezini curutmek icin d yi yok farz ediyorum. O da tum akimin diyot uzerinden gecmesi anlamina geliyor. Senin tabirinle dramatize ediyorum ama yine cipi yine oldum bittim noktasina getiremiyorum. Helede 100mA cikis akimi icin. Bir iki hesab kitap yaparak bide sen dene bakalim ne kadarlik guc kaybediyorusun ve bunun sonucu olarak entegre ne kadar isiniyor.

Bu linkte verim hesabi var. Kullanabilirisin.
https://e2echina.ti.com/cfs-file/__key/telligent-evolution-components-attachments/13-112-00-00-00-00-58-17/Efficiency-of-synchronous-versus-nonsynchronous-buck-converters.pdf

Diyodun yavas olmasi ile ileri gerilimin yuksek olmasi ayni seyler degiller.
- Ileri gerilimin yuksek olmasi verimi dusuren bir etken ama 100mA icin dusunursek devede kulak kaliyor.
- Diyodun yavas olmasi ciddi bir sorun. Anahtarlama elemani acildiginda diyot iletimden cikamadigi sure boyunca beslemeni kisa devre ediyorsun demek. Buda ortaya ciddi bir isi artisi cikariyor.

[z]

Daha once yazmistim tekrar soyleyeyim. 100mA cikis akimi var demekle diyoddan da 100mA akim akiyor anlamina gelmiyor.

O diyod yavas olursa cip isinir.

O diyod hizli da olsa iletim voltaji yuksek olursa gene cip isinir. Bir turlu bunu anlamiyorsun.