Почему горят диоды |
|
|
|
19.9.2017, 18:22
|
Группа: New
Сообщений: 16
Регистрация: 11.2.2013
Пользователь №: 181103
|
Добрый день! В обычном щите автоматизации два диода стоят после блоков питания, которые постоянно работают на общую нагрузку (схема во вложении). Нагрузка - блок питания и модули контроллера, аналоговые и дискретные датчики. Сначала поставили диоды 2Д213А на 10 А. Они очень сильно грелись. Мы решили, что это из-за превышения тока. Поэтому купили такие же диоды, но на 30А КД2997Б. Так вот новые диоды не только греются, но и сгорают. Токи точно не больше номинала, напряжение =24 В (диоды рассчитаны на 100). Блоки питания каждый номиналом на 20А. Прошу подсказать, что мы делаем не так. Заранее спасибо!
_____.jpg ( 154,88 килобайт )
Кол-во скачиваний: 110
|
|
|
|
|
19.9.2017, 19:07
|
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 11067
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
|
Цитата(x-nikolas @ 19.9.2017, 18:22) Сначала поставили диоды 2Д213А на 10 А. Они очень сильно грелись. На каких радиаторах они установлены? А разве есть необходимость в этих диодах?
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
19.9.2017, 20:50
|
Guest Forum
|
Надо диоды установить на радиаторы
|
|
|
|
|
19.9.2017, 22:27
|
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 11067
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
|
Если вместо диодов поставить перемычки, то радиаторы уже не понадобятся?
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
19.9.2017, 22:48
|
Guest Forum
|
Если бп сгорят, то обвинят рационализаторов. /////////// Можно поставить перемычку , если бп заявлены для параллельного подключения.
Сообщение отредактировал Blade runner - 19.9.2017, 22:53
|
|
|
|
|
20.9.2017, 11:16
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 428
Регистрация: 12.5.2015
Из: Россия, ЦФО
Пользователь №: 267530
|
По логике всё правильно, а по факту диоды горят... Раз горят, значит ток больше номинала. Мощности блоков питания по факту и по схеме скорее всего совпадают. Если место позволяет, попробуйте поставить диоды на ещё больший ток, но в металлическом корпусе на небольшом радиаторе (радиаторы должны быть электрически изолированы между собой).
|
|
|
|
|
20.9.2017, 17:16
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Цитата(x-nikolas @ 19.9.2017, 18:22) Добрый день! В обычном щите автоматизации два диода стоят после блоков питания, которые постоянно работают на общую нагрузку (схема во вложении). Нагрузка - блок питания и модули контроллера, аналоговые и дискретные датчики. Сначала поставили диоды 2Д213А на 10 А. Они очень сильно грелись. Мы решили, что это из-за превышения тока. Поэтому купили такие же диоды, но на 30А КД2997Б. Так вот новые диоды не только греются, но и сгорают. Токи точно не больше номинала, напряжение =24 В (диоды рассчитаны на 100). Блоки питания каждый номиналом на 20А. Прошу подсказать, что мы делаем не так. Заранее спасибо!
_____.jpg ( 154,88 килобайт )
Кол-во скачиваний: 110А рассеиваемую мощность на диоде посчитать не пробовали? При токе 20 ампер прямое напряжение на диоде около 1.2 вольта, это даёт рассеиваемую мощность 24 ватта. Чтобы при окуружающей температуре воздуха в щите до 50 градусов температура диода не превышала 70 градусов - нужен для каждого диода ребристый радиатор с полтора-два кулака размером. Если точнее - для условий свободной конвекции , тепрературы перегрева 20 градусов и мощности 24 Вт теплоотдающая площадь должна быть 1200 квадратных сантиметров, на минуточку.
|
|
|
|
|
20.9.2017, 19:06
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 3609
Регистрация: 6.9.2007
Пользователь №: 11117
|
Цитата(x-nikolas @ 19.9.2017, 18:22) Добрый день! В обычном щите автоматизации два диода стоят после блоков питания, которые постоянно работают на общую нагрузку (схема во вложении). Нагрузка - блок питания и модули контроллера, аналоговые и дискретные датчики.... ... Прошу подсказать, что мы делаем не так. Заранее спасибо!
_____.jpg ( 154,88 килобайт )
Кол-во скачиваний: 110То, что перечислено -это перечень оборудования, а нагрузка - это величина, имеющая размерность Вт. Определив полную мощность нагрузки, определите ток, который будет протекать через открытый диод. Сам диод, без радиатора, может рассеивать небольшую мощность (смотрите характеристики), хватает тока в 1А, и уже может произойти перегрев. Вообще такая схема включения двух источников не позволяет равномерно распределить отдаваемую мощность, т.к. всегда будет, из-за неидеальности характеристик источников, перекос плеч. Поэтому надо половину нагрузки подключить напрямую к одному источнику, а вторую половину - напрямую к другому источнику. Диоды отдать пионерам! Они им найдут лучшее применение.
Сообщение отредактировал По самые по... - 20.9.2017, 19:07
|
|
|
|
|
20.9.2017, 19:13
|
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 11067
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
|
Цитата(По самые по... @ 20.9.2017, 19:06) Вообще такая схема включения двух источников не позволяет равномерно распределить отдаваемую мощность Да, один из них может быть даже в "горячем" резерве. Это норма.
|
|
|
|
|
20.9.2017, 19:21
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 3609
Регистрация: 6.9.2007
Пользователь №: 11117
|
Цитата(tiptop @ 20.9.2017, 19:13) Да, один из них может быть даже в "горячем" резерве. Это норма. Чего норма? Это безграмотное проектирование!
|
|
|
|
|
20.9.2017, 19:31
|
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 11067
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
|
Цитата(По самые по... @ 20.9.2017, 19:21) Чего норма? Это безграмотное проектирование! Вы просто не в курсе.
|
|
|
|
|
20.9.2017, 21:28
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Цитата(По самые по... @ 20.9.2017, 19:06) Вообще такая схема включения двух источников не позволяет равномерно распределить отдаваемую мощность, т.к. всегда будет, из-за неидеальности характеристик источников, перекос плеч. Поэтому надо половину нагрузки подключить напрямую к одному источнику, а вторую половину - напрямую к другому источнику. Диоды отдать пионерам! Они им найдут лучшее применение. Судя по тому, что БП рассчитаны на 20 ампер, а ток не превышает 10 ампер - задача распределения нагрузки не стоит. Такое включение применяется для резервирования - отсутствие перебоев в питании при отказе одного из БП. На эту же мысль наводит и наличие аккумуляторного резерва.
Сообщение отредактировал straus - 20.9.2017, 21:29
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
20.9.2017, 21:41
|
Guest Forum
|
Надо бы ток померить в каждом плече. импульсный шим дело такое, может оказаться что диод вообще заперт.
|
|
|
|
|
29.9.2017, 11:15
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 355
Регистрация: 21.1.2008
Из: Горловка, Украина
Пользователь №: 14657
|
диоды Шотки вам в помощь.
|
|
|
|
|
29.9.2017, 11:34
|
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 11067
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
|
Им в помощь - провод ПВ1.
Сообщение отредактировал tiptop - 29.9.2017, 11:50
|
|
|
|
|
30.9.2017, 22:31
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Цитата(DriverFirst @ 29.9.2017, 11:15) диоды Шотки вам в помощь. Диоды Шоттки тоже требуют теплоотвод, где-то в 2-2.5 раза меньше, чем обычные диоды.
|
|
|
|
|
1.10.2017, 7:21
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 512
Регистрация: 20.5.2010
Из: М-52
Пользователь №: 57604
|
213.png ( 55,64 килобайт )
Кол-во скачиваний: 2
|
|
|
|
|
1.10.2017, 21:42
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Да там всё просто считается
P = a x S / (td - te)
P - мощность, которую можно рассеять, Вт a - коэффициент теплоотдачи, для условий свободной конвекции a = 0.001 S - площадь теплоотдающей поверхности радиатора, кв.см td - допустимая температура диода (лучше не брать выше 60-70 градусов) te - максимальная температура окружающей среды
Ну а мощность на диоде будет естественно
Pd = Vd x Id Vd - прямое падение напряжения при максимальном токе, где-то 1-1.2 вольта для обычных диодов и 0.4-0.6 вольта для диодов Шоттки Id - максимальный ток через диод
Сообщение отредактировал straus - 1.10.2017, 21:42
|
|
|
|
|
1.10.2017, 21:48
|
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 11067
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
|
Цитата(straus @ 1.10.2017, 21:42) лучше не брать выше 60-70 градусов Непонятно, взять до 70 включительно - это нормально? Или, всё-таки, выше 60 - нежелательно? Лучше бы как-то определиться с этой рекомендацией...
|
|
|
|
|
3.10.2017, 0:42
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Цитата(tiptop @ 1.10.2017, 21:48) Непонятно, взять до 70 включительно - это нормально? Или, всё-таки, выше 60 - нежелательно? Лучше бы как-то определиться с этой рекомендацией... Ну в принципе чем ниже температура - тем лучше. Если же есть ограничения по размеру теплоотвода - нужно смотреть по максимально допустимой температуре конкретного диода. Ну а считается так. Для каждого диода нормируется максимально допустимая температура перехода. Допустим это 125 градусов. Для надёжности и долговечности берём температуру перехода на 30 градусов ниже, т.е 90 градусов. Ещё раз замечу - это температура перехода (той части кристалла, в которой и сделан диод). Далее следует тепловое сопротивление переход-корпус (в градусах на ватт). К примеру для нашего диода оно равно 1.6 градуса на ватт. Определяем мощность, рассеиваемую на диоде, допустим это 15 ватт. Перемножая эти величины получаем, что температура перехода на кристалле будет в нашем случае на 24 градуса выше температуры корпуса. От 90 градусов отнимаем эти 24 градуса - получается температура корпуса диода не должна превышать 66 градусов. И это в наихудшем случае, например при температуре воздуха внутри изделия до 50 градусов. Вот ради интереса взял параметры сборки диодов Шоттки MBR3045PT (два диода в одном корпусе, как раз для ситуации ТС). У них максимальный ток каждого из диодов 15 ампер, напряжение 45 вольт, прямое падение при полном токе будет 0.65 вольта, тепловое сопротивление 1.5 градуса на ватт, максимальная температура перехода 175 градусов. Прежде всего забудем про 175 градусов. Причин несколько. Цифра 175 дана для фирменного диода On Semiconductor (Motorola), а у нас может быть аналог китайского производства, и он явно не будет держать 175 градусов. И ещё надо учесть, что при увеличении температуры перехода с 75 до 110 градусов обратный ток вырастает в 10 раз, а с 110 до 150 градусов ещё в 10 раз - итого в 100 раз. Так что температуру принимаем как и раньше 90 градусов - у нас будет консервативный дизайн. Далее. При токе 15 ампер падение напряжения будет 0.65 вольта, то есть рассеиваемая мощность равна 9.75 ватта. Умножаем на 1.5 гр/ватт и получаем округлённо 15 градусов разницы между переходом и корпусом. Далее 90 - 15 = 75 градусов - это предельная температура, до которой нам можно греть диод. Считаем радиатор для окружающей температуры до 50 градусов. Получается 390 квадратных сантиметров. Поскольку весь ток течёт либо через один диод, либо распределяется межу ними - площадь радиатора удваивать не надо.
Сообщение отредактировал straus - 3.10.2017, 1:00
|
|
|
|
|
3.10.2017, 1:02
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Цитата(straus @ 1.10.2017, 21:42) P = a x S / (td - te) Тут я жёстко ошибся. Должно быть P = a x S x (td - te) Т.е. на разность температур надо множить, а не делить.
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
3.10.2017, 9:09
|
Guest Forum
|
Не полный расчет. нет сопротивления корпус-окр. среда имхо
|
|
|
|
|
3.10.2017, 13:07
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 654
Регистрация: 15.10.2006
Пользователь №: 4319
|
Цитата(Blade runner @ 3.10.2017, 9:09) Не полный расчет. нет сопротивления корпус-окр. среда имхо Можно считать через тепловое сопротивление теплоотвода, а можно через коэффициент теплоотдачи, я использовал второй вариант.
|
|
|
|
|
7.12.2017, 13:58
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 1153
Регистрация: 14.2.2008
Пользователь №: 15568
|
Конечно сам проект не в дугу... Если уж пользоваться горячим резервом, то и блоки питания нужно брать позволяющими параллельную работу.. Блок А3, это чистый УПС для подключения аккумулятора в случае необходимости. Диоды с чего то взяты ВЧ и тот и дргой (там 100А в импульсе, а длительный - 30А). Возьмите диодный модуль НЧ (ну там типа МДД ), у него основание изолированное, можно смело крепить к панели для теплоотвода... Затем установите регулировкой блока питания напряжение 24В на шине , а не не выходе блока. Лучше всего контролируя токи в каждом блоке выставить их одинаковыми, что бы нагрузка была равномерной, и можете забыть про проблему
|
|
|
|
Гость_wild_*
|
8.12.2017, 19:41
|
Guest Forum
|
Цитата(Pzotov @ 7.12.2017, 14:58) ... взяты ВЧ и тот и дргой (там 100А в импульсе, а длительный - 30А). Возьмите диодный модуль НЧ (ну там типа МДД ), у него основание изолированное, можно смело крепить ... Цена вопроса 1500 руб. MeanWell производит штатные диодные блоки для схем резервирования блоков питания.
DR_RDN20.pdf ( 63,4 килобайт )
Кол-во скачиваний: 13Вероятно диоды горят из-за превышения прямого напряжения. Необходимо учитывать вольт-амперную характеристику.
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
8.12.2017, 21:47
|
Guest Forum
|
А что будет , если одно напряжение станет ненамного больше другого ?
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
8.12.2017, 23:40
|
Guest Forum
|
Диод закроется. При этом диод Шотки закроется при меньшем превышении, чем например кремиевый иод. ............ Мораль Дод надо кремниевый, с током как минимум в два раза больше номинального тока БП
|
|
|
|
Гость_wild_*
|
9.12.2017, 0:39
|
Guest Forum
|
Диод не реле, это видно по его вольт-амперной характеристики. Для выравнивания токов через силовые диоды в схеме резервирования необходимо последовательно включать одинаковые низкоомные резисторы, тогда токи будут равны и схема будет функционировать предсказуемо. Сомневаюсь что такие резисторы вы сможете найти в ближайшем магазине, поэтому не надо фантазировать. Покупайте готовые блоки сделанные в заводских условиях профессионалами, а радиолюбительством занимайтесь дома.
|
|
|
|
Гость_Blade runner_*
|
9.12.2017, 0:48
|
Guest Forum
|
В схеме с шим регулированием в принципе не будет одинаковой реакции на скачек напряжения например. Если правильно складывать- что то посложнее диода потребуется. ........... а чем не реле, напряжение чуть больше , диод закрылся, а потом что ? а потом открылся, а напряжение наверно больше требуемого стало, закрылся другой диод. можно в принципе проверить с парой бп что именно происходит при резких колебаниях.
Сообщение отредактировал Blade runner - 9.12.2017, 0:53
|
|
|
|
Гость_wild_*
|
9.12.2017, 12:25
|
Guest Forum
|
При параллельном включении диодов на баланс токов будет влиять всё - напряжение источников, вектор изменения температуры кристалла, индивидуальные особенности приборов, в т.ч. их электрический износ. Это уже не схема резервирования. Для схемы резервирования должны применяться схемотехнические приемы направленные на увеличение надежности и предсказуемости. Простые на первый взгляд решения могут иметь очень много нюансов при реализации. Вы предполагаете, что в схеме автора работает только один блок питания, а второй "заперт" или "отключен как реле" но это не так. Импульсные источники будут работать параллельно в установившемся режиме. Для начала следует абстрагироваться от задачи резервирования и просто рассмотреть параллельное включение диодов. Гляньте специализированную литературу по схемотехнике и сразу поймете что простые задачи имеют сложные решения.
2017_12_09_16_40_02.jpg ( 183,3 килобайт )
Кол-во скачиваний: 5
Сообщение отредактировал wild - 9.12.2017, 12:43
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
Реклама
ООО «Арктика групп» ИНН: 7713634274
ООО «УНИСПЛИТ» ИНН: 6453155081 erid:2VtzquYEfbY
Последние сообщения Форума
|