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10A級昇圧充電基板の製作-5

10A連続運転で問題になることは各部の温度上昇です。

部品毎の温度上昇の順位は
1 10ミリΩ電流検出チップ抵抗110℃
2 スイッチングダイオードMBR3045 最大点78℃(脚)
3 コア温度、コイル温度 65℃
4 出力コンデンサー 65℃
5 パワーFET 60℃

の5点です。いずれも室温20℃で連続10A出力時です。
何れも耐用温度内であり、10Aは常用電流域ではないので問題は少ないのです。
また、冷却ファンを設ける事により問題は少ないとは言えます。

各部の温度対策をする事により、効率の向上、性能劣化の防止、
コンデンサーの延命効果。動作の安定などが見込めます。

1 現在2WだがW数の大きいものに交換する→簡単に入手不可能次回に。
2 MBR3045をVFの少ない物に交換は次回。ヒートシンクを大きい物に交換する
3 コア温度、銅線温度を下げるには二重巻→3重巻き、線を1.2mm→1.4mm
先日やった4分割巻きの再チャレンジ→これは確認済みでインダクタンスを
 チェックすれば最適な値が得られる可能性はある
4 現在出力コンデンサーは一般電源用ですが、低ESRタイプ2個並列に
   変更。MBR3045の脚からの熱伝導を防止する為コンデンサ脚を5mm浮かせる。

5 パワーFET。唯一10Aは平気。ヒートシンクはショットキーダイオードと独立させた方がよい(熱伝導の)遮断) 
6 コアの温度上昇、巻き線の温度上昇対策→4分割巻き7ターン
  

今回は下記対策を同時実施し、温度上昇を再度テストしてみました。
 10A 90分連続エージング後室内温度18℃

① コンデンサーは低ESR25V470uF2個並列使用
② 出力ラインに3045ダイオードからの熱伝導対策としてコンデンサ脚を5mm浮かせた。
③ コアコイルから6㎜離れる

④ FET
独立小型ヒートシンクに変更
⑤ 4分割巻き7ターン2重巻き線昇圧コイル

温度測定結果は

MBR3045-
ネジ頭50℃、カソード脚73℃
出力C 56℃ (2個をテープで包み測定)
コア内部温度 60℃

パワーFET ほんのり暖かい程度
 
下記は1/18再測定 8T(コア通過回数です)

試作2号機   2013/1/18 
分割ブンカツ出力電圧、入力電圧固定コテイ  
8T出力電流 010A   
 入力電圧入力電流出力電圧出力電流効率
 13.006.6mA16.000.00 
 13.040.1116.000.3895.2%
 13.040.3416.001.1895.3%
 13.030.6016.002.0595.0%
 13.000.8816.013.0695.6%
 13.001.1615.994.0895.8%
 12.991.4515.985.0695.6%
 12.981.7715.976.0795.3%
 12.982.1115.997.1295.0%
 12.942.3915.978.0295.1%
 12.942.6015.949.0895.8%
 12.922.9715.9310.0795.2%
 12.913.5215.8911.2793.8%
 12.873.8615.8912.3695.2%
    平均ヘイキン95.2%

10kiban.jpg 
右側がコア通過8ターン。 外から見ると7ターンに見えます。


なお、別途オリジナルの35V220UF4個並列を6個に変更した温度測定では5℃程度低下 し、さらに8個に変更するとさらに5℃低下しました。一定の効果は有りました。

これは9ターン 
右側の2個の超低ESRコンデンサ日本ケミコン製1個75円。左が入力側一般電源用。
0P1170570.jpg 
4分割巻き再登場。ショットキーダイオードは巨大ヒートシンク昔のペンティアムCPU用を半分に切断したものです。FETは小型ヒートシンクTO220形状用。
0P1170562.jpg
10Aロードテスト測定風景。左のヒートシンクは本番用。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 21:31 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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