SNT: Abstand Schalttransistor <-> SNT-Trafo

[Marcel Müller]

Hallo,

ich bastle mal wieder ein Schaltnetzteil, diesmal Flyback. Und ich habe
die Besonderheit dass ich es aus geometrischen Gründen nicht hinbekomme,
den Schalttransistor unmittelbar neben den Trafo zu bekommen. (Gehäuse
an der Stelle voll, nix zum Kühlen in der Nähe.)

Das gibt wegen der Induktion der Leitung natürlich ein Klingeln am Drain
des FETs, wenn selbiger öffnet (so um die 20MHz). Jetzt wollte ich mal
Fragen, wie man die Sache evtl. trotzdem in den Griff bekommen kann.

Also momentan habe ich ca. 15 cm Leitung in der Stromschleife MOSFET -
Elko -
Schalttrafo. Diese habe ich per Twisted-Pair-Verkabelung überbrückt.
Also etwa so:

&lt;--- ca. 15 cm ---&gt;

SNT- __ _ _______ _ __
Trafo __X_X__ __X_X__ MOSFET
| |
Elko

Um die beiden Teilstrecken liegt noch je ein kleiner Ferritkern zum
zuschnappen. Ohne die ist es etwas schlechter.

Auf der Trafoseite ist das Signal erwartungsgemäß einigermaßen sauber.
(Etwas anderes lassen die Gleichrichterdioden der Sekundärseite auch
kaum zu.) Am MOSFET klingelt es aber, mit steigender Last ganz ordentlich.

Ich habe jetzt folgende Gegenmaßnahme versucht: dU/dI-Begrenzer am MOSFET.

|
| C C
*--C C--*-----+
| C C | |
__| | |
| # ----- RRR
| # \ / R R
__| #__ __V__ RRR
| | |
=== === ===

Das brachte aber recht wenig. (Oder ich habe es einfach falsch
dimensioniert.) Derzeit: 1nF, 4k7

SNT-Daten: Flyback mit Current-Control mit UC3844.
70-90V Input, 48V beim Freilauf, ca. 90kHz, 7A absoluter Spitzenstrom.
Bei Dauerlast max. 4,5A, Mittelwert 1,8A, also ca. 120W.
Das MOSFET kann 200V (IRF640), also muss ich die Spannungsspitzen auf
jeden Fall unter 50V Überschwingen kriegen.

Zum testen habe ich nur mit 45V Input gearbeitet und auch nur
Teillastbetrieb gefahren (ca. 70W), damit es das FET nicht zerlegt. Da
waren die Spannungsspitzen schon um die 100V über der Freilaufspannung.

Wie geht man denn so ein Problem prinzipiell an?

Mit der Frequenz möchte ich aus mehreren Gründen nicht runter. Erstens
wird die Trafowicklerrei ziemlich übel. Zweitens habe ich nur 5cm
Bauhöhe (Außenmaß). Drittens ist die Last gegen 100kHz-Ripple ziemlich
immun, was man bei 50kHz schon nicht mehr so uneingeschränkt sagen kann.

Der Wirkungsgrad scheint übrigens allen Störungen zum trotz noch ganz OK
zu sein. Das einzige was lauwarm wurde, war der obige Widerstand. Gut,
es war auch nur Teillast. Beim einer Messung bin ich auf fast 90% gekommen.


Marcel

 

[Dieter Wiedmann]

Marcel Müller schrieb:

die Besonderheit dass ich es aus geometrischen Gründen nicht hinbekomme,
den Schalttransistor unmittelbar neben den Trafo zu bekommen. (Gehäuse
an der Stelle voll, nix zum Kühlen in der Nähe.)

Anderen MOSFET verwenden, einen der weniger Verluste bringt?

Das gibt wegen der Induktion der Leitung natürlich ein Klingeln am Drain
des FETs, wenn selbiger öffnet (so um die 20MHz). Jetzt wollte ich mal
Fragen, wie man die Sache evtl. trotzdem in den Griff bekommen kann.

Üblich ist es, neben dem Clampingnetzwerk, einen RC-Snubber zu
verwenden.

Ich habe jetzt folgende Gegenmaßnahme versucht: dU/dI-Begrenzer am MOSFET.

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| C C
*--C C--*-----+
| C C | |
__| | |
| # ----- RRR
| # \ / R R
__| #__ __V__ RRR
| | |
=== === ===

Das brachte aber recht wenig. (Oder ich habe es einfach falsch
dimensioniert.) Derzeit: 1nF, 4k7

Hust! Was hat dich auf 4k7 gebracht?

Wie geht man denn so ein Problem prinzipiell an?

Indem man unnötige Streuinduktivität meidet wie der Teufel das
Weihwasser. Wenns überhaupt nicht anders geht weicht man auf
quasiresonanten Betrieb aus, da spielt die Streuinduktivität keine
nennenswerte Rolle mehr, dafür muss man bei der Regelung besser
aufpassen.


Gruß Dieter