Estoy en el proceso de construir un convertidor DC / DC aislado de 8kW, topología de puente completo.
Estoy viendo algunos fenómenos interesantes en los diodos. Cuando cada diodo se polariza inversamente, aparece un pico de voltaje a través del diodo, antes de establecerse en el voltaje esperado del bus de CC. Estos son diodos rápidos de 1800V (tiempo de recuperación especificado de 320nS), y los picos alcanzan 1800V con solo 350VDC en el secundario, muy por debajo de mi objetivo de voltaje de salida. El aumento del tiempo muerto no ayuda; la patada aún aparece cuando el diodo tiene polarización inversa, y es igual de grande.
Mi sospecha es que el estrangulador de salida mantiene los diodos sesgados hacia adelante durante el tiempo muerto. Luego, cuando el voltaje del transformador comienza a aumentar en el otro medio ciclo, el diodo se polariza inversamente instantáneamente lo suficiente como para aparecer como un corto a través del devanado del transformador. Luego, cuando el diodo se recupera, esa corriente se corta, causando la patada que estoy viendo.
He intentado algunas cosas. En un momento, agregué un diodo flyback en paralelo a mi puente. Usé los mismos diodos de recuperación rápida que están en mi puente. Esto no tuvo un efecto aparente en los picos. Luego intenté agregar una tapa de .01 uF en paralelo a mi puente.
Esto redujo los picos a un nivel más manejable, pero la impedancia reflejada de ese límite causó problemas significativos en el primario. ¡Mis tapas amortiguadoras han duplicado su temperatura!
Se presentan algunas posibilidades:
1) He diagnosticado el problema incorrectamente. Estoy 95% seguro de que estoy viendo lo que creo que estoy viendo, pero me he equivocado antes.
2) Use un rectificador síncrono. No debería tener problemas de recuperación inversa con eso. Desafortunadamente, no conozco ningún JFET de bloqueo inverso en este rango de potencia, y no existe un MOSFET de bloqueo inverso. Los únicos IGBT de bloqueo inverso que puedo encontrar en este rango de potencia tienen peores pérdidas que los diodos.
EDITAR: Me acabo de dar cuenta de que he estado malinterpretando la naturaleza de un rectificador síncrono. No necesito FET de bloqueo inverso; los FET conducirán la fuente de drenaje.
3) Use diodos de recuperación cero. Nuevamente, problemas con pérdidas y costos.
4) Desaire las patadas. Parece que consumiría demasiada energía, del orden del 20% de mi rendimiento total.
5) Agregue núcleos saturables en línea con los diodos. Dos de los núcleos saturables más grandes que pude encontrar apenas abolieron mis patadas.
6) Utilice una topología resonante de conmutación de corriente cero. No tengo experiencia en esa área, pero parece que si la corriente en el primario cambia más suavemente, el voltaje en el secundario también debería cambiar más suavemente, dando a los diodos más tiempo para recuperarse.
¿Alguien más ha lidiado con una situación similar? Si es así, ¿cómo lo resolvió? Editar: hoja de datos FET del lado primario aquí .