Fuente buck mosfet high side calienta

[noctur]

Hola.
Estoy tratando de diseñar una fuente buck y arranqué con una de baja potencia para después realizar la que necesito.
Todo funciona perfecto. El único problema es que el mosfet calienta (mucho o poco no lo interpreto tomando en cuenta una carga que consume 25W solamente).
El primer esquema es el que puse a funcionar, la idea es armar otra buck mas grande.
Estoy manejando al mosfet fqpf13n60 con un IR2104 alimentado con una tensión de 15V para no tener pérdidas en Vg.
El disipador es una simple chapa de aluminio, no se si estará bien o ahí está mi error, consideré que otras fuentes que entregan mas corriente no calientan nada, estoy trabajando a 80kHz.
Que les parece los componentes?, algun cambio a realizar?.
El inductor lo armé con un descarte de otra fuente y tiene un GAP por si acaso saturara el nucleo.
Muchas gracias, en las imagenes están las referencias.
El 2 sería el que quiero realizar finalmente.

 

[mcrven]

Hola.
Estoy tratando de diseñar una fuente buck y arranque con una de baja potencia para despues realizar la que necesito.
Todo funciona perfecto.

Falso...

El unico problema es que el mosfet calienta (mucho o poco no lo interpreto tomando en cuenta una carga que consume 25w solamente).

Un cautín de 25 W es capaz de levantar temperaturas de hasta 400 ºC y más.

El primer esquema es el que puse a funcionar la idea es armar otra buck mas grande.
Estoy manejando al mosfet fqpf13n60 con un IR2104 alimentado con una tension de 15v para no tener perdidas en Vg.

Debes revisar con cuidado las características del componente...

El disipador es una simple chapa de aluminio no se si estara bien o ahi esta mi error,

Debes revisar con cuidado las características del componente...

considere que otras fuentes que entregan mas corriente no calientan nada, estoy trabajando a 80khz.
Que les parece los componentes?, algun cambio a realizar?.
El inductor lo arme con un descarte de otra fuente y tiene un GAP por si acaso saturara el nucleo.
Muchas gracias, en las imagenes estan las referencias.
El 2 seria el que quiero realizar finalmente

 

[noctur]

Falso...



Un cautín de 25 W es capaz de levantar temperaturas de hasta 400 ºC y más.



Debes revisar con cuidado las características del componente...



Debes revisar con cuidado las características del componente...

Hola. Ante todo. Gracias por tu tiempo y respuesta.

Puse que arranque con esta de baja potencia. Ya que no es lo mismo un diseño en 15v y otro en 311v. Los 311v DC no perdonan.

A tu criterio los componentes estan bien elegidos para esto o cambiarias alguno.
Despues estoy perdido con las formulas de disipacion y perdida de potencia en el mosfet.

 

[mcrven]

Número de Parte: 13N60A
Tipo de FET: MOSFET
Polaridad de transistor: N

ESPECIFICACIONES MÁXIMAS​

Pdⓘ - Máxima disipación de potencia: 116 W
|Vds|ⓘ - Voltaje máximo drenador - fuente: 600 V
|Vgs|ⓘ - Voltaje máximo fuente - puerta: 30 V
|Id|ⓘ - Corriente continua de drenaje: 13 A
Tjⓘ - Temperatura máxima de unión: 150 °C

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS​

|Vgs(th)|ⓘ - Tensión umbral entre puerta y fuente: 4 V
Qgⓘ - Carga de la puerta: 30.5 nC
trⓘ - Tiempo de subida: 10.5 nS
Cossⓘ - Capacitancia de salida: 50 pF
Rds(on)ⓘ - Resistencia estado encendido drenaje a fuente: 0.26 Ohm
Paquete / Cubierta: TO-220AB

Según sus especificaciones Vds está excedido, Id más que suficiente, Vgs según usted de 15V es baja y por ello puede estar funcionando en la rampa lineal; no satura el transistor y por ello calienta.

Para Vin de 15V debería utilizar un TR para Vds de 50V~60V y Vgs <20V.

No es posible hacerse una idea de la calidad de materiales que está utilizando. Quien los tiene en sus manos es usted y estamos muy lejos.

Para aventurarse a un diseño es menester enterarse de muchas cosas. Particularmente le sugiero buscar en el foro que hay mucho material tratando el tema. Hay mucho que léer, analizar, verificar y probar.

 

[DJ T3]

Por empezar, deberías colocar "el por qué" de la necesidad de realizar una fuente desde cero.

Por otro lado, en el foro tienes de todo, CC-CC y CA-CC, entre otros.

Si no quieres empezar con algo en 110Vca o 220Vca, te sugiero alguna fuente para 12Vcc, la salida la podrás calcular o usar la sugerida en el post, por ejemplo;
SMPS Dc-Dc + PCB

Si quieres empezar de lleno con voltajes peligrosos, entonces puedes buscar alguna SMPS, como por ejemplo esta;
SMPS Half-Bridge Compacta + PCB

Todos tienen sus riesgos, obvio que la de la te sión de red es mas peligrosa, pero si en la salida tienes mas de 50Vcc, ya se considera peligroso, por mas que la alimentes con 12Vcc

 

[noctur]

Número de Parte: 13N60A
Tipo de FET: MOSFET
Polaridad de transistor: N

ESPECIFICACIONES MÁXIMAS​

Pdⓘ - Máxima disipación de potencia: 116 W
|Vds|ⓘ - Voltaje máximo drenador - fuente: 600 V
|Vgs|ⓘ - Voltaje máximo fuente - puerta: 30 V
|Id|ⓘ - Corriente continua de drenaje: 13 A
Tjⓘ - Temperatura máxima de unión: 150 °C

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS​

|Vgs(th)|ⓘ - Tensión umbral entre puerta y fuente: 4 V
Qgⓘ - Carga de la puerta: 30.5 nC
trⓘ - Tiempo de subida: 10.5 nS
Cossⓘ - Capacitancia de salida: 50 pF
Rds(on)ⓘ - Resistencia estado encendido drenaje a fuente: 0.26 Ohm
Paquete / Cubierta: TO-220AB

Según sus especificaciones Vds está excedido, Id más que suficiente, Vgs según usted de 15V es baja y por ello puede estar funcionando en la rampa lineal; no satura el transistor y por ello calienta.

Para Vin de 15V debería utilizar un TR para Vds de 50V~60V y Vgs <20V.

No es posible hacerse una idea de la calidad de materiales que está utilizando. Quien los tiene en sus manos es usted y estamos muy lejos.

Para aventurarse a un diseño es menester enterarse de muchas cosas. Particularmente le sugiero buscar en el foro que hay mucho material tratando el tema. Hay mucho que léer, analizar, verificar y probar.

Perfecto. Entiendo que me estas diciendo que use un transistor de menores umbrales.

Ahora si quisiera hacer la fuente del esquema 2 adjunto al principio. De Vin 311V y Vo 80V aprox y una potencia de 230W que transistor me recomendarias?. 13N60 o IRFP22N60K o algun otro?. Y cual seria la Vgs correcta para manejar esas tensiones?. El IR2104 esta bien o uso otro driver mejor ej IR2127?.
Muchas gracias.

Por empezar, deberías colocar "el por qué" de la necesidad de realizar una fuente desde cero.

Por otro lado, en el foro tienes de todo, CC-CC y CA-CC, entre otros.

Si no quieres empezar con algo en 110Vca o 220Vca, te sugiero alguna fuente para 12Vcc, la salida la podrás calcular o usar la sugerida en el post, por ejemplo;
SMPS Dc-Dc + PCB

Si quieres empezar de lleno con voltajes peligrosos, entonces puedes buscar alguna SMPS, como por ejemplo esta;
SMPS Half-Bridge Compacta + PCB

Todos tienen sus riesgos, obvio que la de la te sión de red es mas peligrosa, pero si en la salida tienes mas de 50Vcc, ya se considera peligroso, por mas que la alimentes con 12Vcc

Hola. Gracias por responder como siempre.
Me habia ido por el lado de las buck ya que me parecen de pocos componentes y tambien por el hecho de aprender un poco los calculos que casi siempre toco de oido.

Voy a ver lo enlaces que me pasaste igualmente. Esas topologias tambien son potentes e interesantes.