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SBDダイオードの損失計算
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1.
SBDダイオードの損失計算 2015年4月1日 堀米 毅 Tsuyoshi.horigome@gmail.com 1Copyright(C)Tsuyoshi Horigome
2015 (1)順方向損失 (2)逆方向損失 Appendix: LTspiceを活用して順方向損失を検証 SBDの出力電流を決定する際の損失計算方法です。 高温時損失計算をする場合、順方向特性だけではなく、 逆方向特性も考慮する必要があります。 事例: 型名:D5S6M メーカー:新電元工業
2.
2Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (1)順方向損失 データシートの絶対最大定格表より、50[Hz]正弦波で抵抗負荷の場合、 TC=130[℃]でIo=5[A]です。許容損失の計算方法は下記の式です。 150
130 4.44[ ] 4.5 Tj Tc P W jc Io=5[A]の時、許容損失=順方向損失+逆方向損失=4.44[W]になります。
3.
3Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (1)順方向損失
2 2 Pf Vo Io r K Io Vo:順方向特性の立ち上がり電圧[V] r:順方向特性の動作抵抗 K:波形率 Io:平均整流電流(出力電流) K 実効値 平均値
4.
4Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (1)順方向損失 波形率の算出 ①正弦波の尖頭値の算出 3.14
5 15.7[ ]Ip Io A ②実効値の算出 15.7 7.85[ ] 2 2 Ip Irms A ②波形率の算出 2 1.571 2 Io K Io
5.
5Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (1)順方向損失 D5S6MのVo,roは、 Vo=0.38[V] ro=0.027[ohm]
2 2 Pf Vo Io r K Io 2 2 0.38 5 0.027 1.571 5 3.5659[ ]W
6.
6Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (2)逆方向損失 Vr[V] Ir[A] 逆方向特性は近似直線で考えます。 対数スケール Y=log(Ir) K=log(A) 傾き:m Y
m Vr K log 0.4242m B B 2.718
7.
7Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (2)逆方向損失 逆方向損失
log log logIr Vr B A log log logB Vr B Vr A A [ ] exp 1 3Ir mA A B Vr E A=47.5 B=0.027 m=0.011715
8.
8Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (2)逆方向損失 逆方向特性の近似直線が算出できたので、LTspiceにて逆方向損失を計算する。
9.
9Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (2)逆方向損失
10.
10Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 (2)逆方向損失 10m[sec]までの平均値が1.7401[W]です。 単相半端での平均値は下記の通りです。 1.7401 Pr
0.87005[ ] 2 W P Pr 3.5659 0.87005 4.43595 4.44[ ]Pf W
11.
11Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 Appendix:
LTspiceを活用して順方向損失を検証
12.
12Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 Appendix:
LTspiceを活用して順方向損失を検証
13.
13Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 Appendix:
LTspiceを活用して順方向損失を検証 10m[sec]までの平均値が7.1255[W]です。 単相半端での平均値は下記の通りです。 7.1255 Pr 3.56275[ ] 2 W P Pr 3.5628 0.87005 4.43285 4.43[ ]Pf W
14.
14Copyright(C)Tsuyoshi Horigome 2015 LTspiceシミュレーションデータ
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