Hallo Zusammen, ich weiß das hier das Thema schon bearbeitet wurde, allerdings möchte ich die Stromsenke anderst ausführen. Die Stromsenke soll mindestens 10A bei 24V ziehen können. Ich habe bereits einen kleinen Schaltungsentwurf angefertigt. Aufgrund meines eingeschränkten Wissens, komme ich gerade leider nicht weiter. Der Schaltplan befindet sich im Anhang. Kurze Erklärung dazu: Ich möchte meine Stromsenke über die linke Spannungsversorgung steuern können - d.h. bei Erhöung/senkung der Spannung, soll der am Leistungswiderstand R3 abfallende Strom steigen/sinken. Die rechte Spannungsversorgung dient nur als Refenrenzquelle von der ich die Leistung zeihen kann. Mit dem OP und den Widerständen in der Mitte möchte ich die Spannung einregeln - d.h. falls am Netzgerät rechts die Spannung abfallen sollte/sich erhöhen sollte, dann soll der abfallende Strom an R3 gleich bleiben. Diese Regelung funktioniert soweit ganz gut. Allerdings fällt noch zu wenig Strom ab (1,69A). Was kann ich machen, damit ich auf die gewünschten 10A oder mehr komme? Als Transistor verwende ich den 2N3055.Diesen möchte ich auch weiterhin verwenden, da ich das ganze mal über Software steuern möchte und ich mit diesem schon sehr gute Erfahrungen gemachte habe. Grüße Andi
Wenn du denn 2N3055 als Leistungstransistor nimmst denk daran das der nur eine Stromverstärkung von ca. 20 .. 30 hat. Das wird auch dein Problem sein den Strom höher zu bekommen. Da must du noch einen Treibertransistor zwischenschalten. Der OP kann bestenfalls ca. 20mA. Überigens die Leistung die du abführen muss ist 10A * 24V = 240W Maximal kannst du dem 2N3055 nur ca. 50W zumuten. In folge daraus muss du rund 5 Stück parallel schalten. Auch die Emitterwiderstände für die Stromaufteilung nicht vergessen. Gruss Helmi
Hm.. Eigentlich müsste man mal über eine Stromsenke nachdenken, die einen Step-Up-Wandler als Grundlage haben. Das hätte folgende zwei Vorteile: - Konstanter Eingangsstrom, bis auf den Ripple der sich filtern lässt, - Die gezogene Leistung kann einem Akku oder sowas zugeführt werden
@ Andi B. (andi23528) >Ich habe bereits einen kleinen Schaltungsentwurf angefertigt. Aufgrund >meines eingeschränkten Wissens, komme ich gerade leider nicht weiter. Na dann frisch erstmal dein Wissen über Bildformate auf. >Leistungswiderstand R3 abfallende Strom steigen/sinken. Die rechte Ein Strom fliesst. Spannung fällt ab. Ein Stromsenke verheizt normalerweise die Leistung eher im Transistor, R3 dient nur der Strommessung. >Diese Regelung funktioniert soweit ganz gut. Allerdings fällt noch zu >wenig Strom ab (1,69A). Siehe oben. >Was kann ich machen, damit ich auf die gewünschten 10A oder mehr komme? >Als Transistor verwende ich den 2N3055.Diesen möchte ich auch weiterhin >verwenden, da ich das ganze mal über Software steuern möchte und ich mit >diesem schon sehr gute Erfahrungen gemachte habe. Diese alte Gurke würde ich wegwerfen. Nimm einen aktuellen MOSFET, der 10A kann und ein TO220 Gehäuse hat. Davon 5 parallel und gut. Die brauchen u.a. keine Symetrierwiderstände. Siehe Mosfet-Übersicht. MFG Falk
@ Helmi was würdest du für einen Treibertransistor vorschlagen? und wie muss ich die Emitterwiderstände dimensionieren? gibt es sonst noch eine andere Möglichkeit?? Gruss Andi
MOSFET einfach mal parallel in dieser Anwendung wird so einfach nichts - um 10A fließen zu lassen brauchts nur wenig Gatespannung, eine niedrige Gatespannung bewirkt das der MOSFET unterhalb seines Temperaturkompensationspunktes betrieben wird (Temperaturkoeffizient ist unterhalb dieser Gate Schwellspannung negativ, im reinen Schaltbetrieb ist er positiv; I_DS vs. V_GS vs. Temperatur Diagramm im Datenblatt). -> thermal runaway entweder Stromgegenkopplung oder jeder MOSFET nen eigenen Regler Ansonsten ist bei MOSFET in linearer Anwendung noch das SOA(safe operating area) Diagramm interessant...
Als Treibertransistor würde ich dir einen BD645,BD647 vorschlagen. Das ist in Darlington mit hfe von 750 und Ptot von 62W Bei 10A brauchen die 2N3055 einen Basisstrom von rund 0.5A Der BD645 sorgt dann dafür das der OP ca. 660uA liefern muss. Die Leistung dir der BD645 verbraten muss = 0.5A * 24V = 12W Der Treiber muss also gekühlt werden. An der Emitterwiderständen würde ich so um die 100mV .. 200mV abfallen lassen. Also bei 10A aufgeteilt auf 5 Stück 2N3055 = 2A pro Transistor Re = 0.2V / 2A = 0.1 Ohm >gibt es sonst noch eine andere Möglichkeit?? Da würde ich dir zu MOSFET raten wie Falk schon angesprochen hat. Da brauchst du auch keinen Treiber. Gruss Helmi
@Helmi Danke für die Antwort. Ich werds morgen gleich mal ausprobieren und meinen Fortschritt hier posten. Ich möchte keinen MOSFET benutzen, weil der später über meine Softwareansteuerung schwerer und ungenauer zu regeln ist. Grüsse Andi
@ Gast (Gast) >MOSFET einfach mal parallel in dieser Anwendung wird so einfach nichts - >um 10A fließen zu lassen brauchts nur wenig Gatespannung, ??? > eine niedrige >Gatespannung bewirkt das der MOSFET unterhalb seines >Temperaturkompensationspunktes betrieben wird (Temperaturkoeffizient ist >unterhalb dieser Gate Schwellspannung negativ, Das wäre mir neu. Quelle? MfG Falk
@ Andi B. (andi23528) >Ich möchte keinen MOSFET benutzen, weil der später über meine >Softwareansteuerung schwerer und ungenauer zu regeln ist. Das ist schlicht Unsinn. MfG Falk
Warum nicht einfach ein paar LKW-Halogenlampen? Da hat es dann wenigstens ein weng Sinn, denn es kommt Erleuchtung. Den Strom kann man da auch ueber den R3 messen und wenn man mehrere einsetzt, braucht man fuer die Feinregelung nur eine zu regeln und hat entsprechend wenig Leistung im Regelglied. Trucker
Falk Brunner wrote: >> eine niedrige >>Gatespannung bewirkt das der MOSFET unterhalb seines >>Temperaturkompensationspunktes betrieben wird (Temperaturkoeffizient ist >>unterhalb dieser Gate Schwellspannung negativ, > > Das wäre mir neu. Quelle? Er dürfte wohl sowas gemeint haben: http://sound.westhost.com/articles/hexfet.htm#51 Im linearen Bereich ist die Gate-Source Spannung stark Temperaturabhängig (etwa -1mV/K bis -2mV/K), was zu einer Überhitzung führt, da der heißeste am stärksten leitet. Ist der Mosfet dagegen voll durchgesteuert, ist nur dessen RDSon mit einem positiven Temperaturkoeffizienten wirksam.
Benedikt hat recht, einfach mal das entsprechende Diagramm im Datenblatt eines beliebigen MOSFET anschauen, ansonsten Tietze und Schenk S. 192 ff HEXFET bezeichnet die Strukturierung der Gates (oder StripFET oder was es sonst noch so gibt...)
Gast wrote: > Benedikt hat recht, einfach mal das entsprechende Diagramm im Datenblatt > eines beliebigen MOSFET anschauen, ansonsten Tietze und Schenk S. 192 ff > > HEXFET bezeichnet die Strukturierung der Gates (oder StripFET oder was > es sonst noch so gibt...) Super... aber der OPAMP kann den Leistungstransistor nicht treiben! Das ist einfach so! Also, auf Falk hören (!!!) MOSFET nehmen (!!!) der OPAMP regelt das doch aus, nicht der MOSFET. Der Transistor braucht rund und roh 0,3 bis 1 Ampere Basisstrom, der OPAMP bringt rund und roh 20mA (!!!) Und nur, weil man schon mit irgend einem Transistor gute Erfahrungen gemacht hat, ist der eben nicht immer das Allheilmittel.
Ein MOSFET alleine reicht aber nicht. Da muss man mehrere parallel schalten. Und um diese Parallelschaltung geht es ja hier. Unterhalb einer bestimmten Gatespannung ist Tempcoff negativ. Und das führt zu unterschiedlicher Stromaufteilung. Also müsste man jeden Transistor seinen eigenen OP spendieren oder die Stromaufteilung wie bei Bipolartransistoren über Widerstände realisieren. Gruss Helmi
Helmut und Benedikt haben es richtig erkannt - Danke euch zwei! @Frank B Es geht hier um die Parallelschaltung von MOSFET im linearen Betrieb. Ein MOSFET hat nicht wirklich einen Basisstrom(sondern Gate-Umlade Ströme). Ich habe nicht von Bipolartransistoren gesprochen sondern von MOSFET, diese lassen sich bei diesen niedrigen Frequenzen mit OPV's treiben(denn sie sind Spannungsgesteuert). Der thread-Starter will sicherlich keine hochfrequenten Änderungen des Stroms mit seiner Last erreichen. Bitte nochmal den Link von Benedikt und den Beitrag von Helmut lesen. ...und die Quelle die ich angegeben habe.
@Gast (Gast) >...und die Quelle die ich angegeben habe. Du meintest: >ansonsten Tietze und Schenk S. 192 ff Ohne Nennung der Auflage taugt die Quelle nicht so viel ... Allerdings steht das Meiste auf den Seiten 192 ff (bis zur Seite 1400). :-)
langsam wirds seltsam bewahrt den Thread Starter einfach davon ein frustrierendes Erlebnis zu haben wenn er 5 MOSFET parallelschaltet und ihm diese dann wegen oben genannten Gründen abrauchen - mir ist das in genau diesem Anwendungsfall passiert... jetzt hat jeder MOSFET seinen eigenen OPV und es passt manche Kommentare lssen mich langsam zweifeln ob hier noch das Problem geklärt werden soll nochmal zur Quelle: Tietze und Schenk, 11. Auflage der beim hier vorligeneden Problem interessante Teil steht bei mir auf Seite 210 (3.1.6 Thermisches Verhalten, Kapitel Feldeffekttransistor) @Andi B: Viel Erfolg noch beim Bau der Last
> @Frank B > Es geht hier um die Parallelschaltung von MOSFET im linearen Betrieb. > Ein MOSFET hat nicht wirklich einen Basisstrom(sondern Gate-Umlade > Ströme). Natürlich geht es um MOSFET´s. Ich wollte ja auch nur sagen, das diese für den Zweck HIER besser geeignet sind. Zu den merkwürdigen Aussagen mit dem TK bei MOSFET´s Laut Tietze Schenk 11. Ausgabe Seite 211 ( und auch meiner Aufassung bisher) verdoppelt sich der Rdson eines MOSFET bei einer Temperaturerhöhung von 25 auf 150 °C. Das bedeutet, das ich 3,4,5 MOSFETs parallel schalten kann. Fließt durch einen MOSFET mehr Strom, wird dieser Wärmer, der Rdson steigt, durch die anderen FETs fließt mehr Strom, die Ströme verteilen sich also gleichmäßig. Und wenn schon, dann schaltet man halt noch vor jeden FET einen winzig kleinen Widerstand, das dürfte doch machbar sein, oder....? Selbst mit einem OPAMP pro FET funktioniert die Schaltung. Aber das war nicht meine Absicht. Ich wollte nur aufzeigen, das die Wahl eines MOSFET hier besser ist, als ein Transistor. Und es nicht nachvollziehbar ist, warum sich eine FET schlechter regeln lasse soll.
Frank B. wrote: > Laut Tietze Schenk 11. Ausgabe Seite 211 ( und auch meiner Aufassung > bisher) verdoppelt sich der Rdson eines MOSFET bei einer > Temperaturerhöhung von 25 auf 150 °C. Ja, das passt soweit. Nur ist der RDSon im Linearbetrieb komplett uninteressant. >Das bedeutet, das ich 3,4,5 MOSFETs parallel schalten kann. Im Schaltbetrieb! > Fließt durch einen MOSFET mehr Strom, wird dieser Wärmer, der Rdson > steigt, durch die anderen FETs fließt mehr Strom, die Ströme verteilen > sich also gleichmäßig. Nein! Du steuerst den Mosfet mit einer analogen Spannung an. Der Mosfet der am wärmsten ist, hat den niedrigsten Ugs Schwellwert. Er steuert daher am weitesten durch und nimmt sich daher noch mehr Strom. > Und wenn schon, dann schaltet man halt noch vor jeden FET einen winzig > kleinen Widerstand, das dürfte doch machbar sein, oder....? Nicht vor, sondern an den Source Anschluss, wie weiter oben schon richtig geschrieben wurde. > Aber das war nicht meine Absicht. Ich wollte nur aufzeigen, das die Wahl > eines MOSFET hier besser ist, als ein Transistor. Und es nicht > nachvollziehbar ist, warum sich eine FET schlechter regeln lasse soll. Meiner Erfahrung nach sind die Mosfet Stromquellen sehr viel instabiler, das heißt sie schwingen leichter.
Also ich finde auch das sich MOSFETs besser regeln lassen und hier vorzuziehen sind - da war ich von - auch wenns sicher nicht so rübergekommen ist - derselben Meinung. Die Parallelschaltung muss man dennoch mit Vorsicht genießen. Sind nun einfach ein Paar MOSFET parallel geschaltet wird, ohne Gegenmaßnahmen, der wärmste sich den meisten Strom genehmigen und daduch noch wärmer werden...and so on Als Beispiel soll hier mal ein IRF540 dienen, in dessen Datenblatt ist es die Abb. 3(Typical Transfer Characteristics): Niedriger geforderter Strom durch die MOSFET -> niedrige notwendige V_GS ->der wärmste MOSFET bekommt am meisten Strom Also: - ich bin auch für MOSFETs - Symmetrierwiderstände oder jeder MOSFET seinen eigenen OPV In meinem steht auf Seite 210: "Da die Temperaturkoeffizienten von K und U_th negativ sind, ist der Temperaturkoeffizient des Drainstroms aufgrund der Differenzbildung in (3.14) je nach Arbeitspunkt positiv oder negativ. Folglich gibt es einen Temperaturkompensationspunkt TK an dem der Temperaturkoeffizient zu Null wird; durch Auflösen von (3.14) erhält man für n-Kanal-Mosfets..." Das der R_DSon steigt steht ausser Frage(das ist hier aber nicht das Problem)
@ Benedikt K. (benedikt) >http://sound.westhost.com/articles/hexfet.htm#51 Interessant. >durchgesteuert, ist nur dessen RDSon mit einem positiven >Temperaturkoeffizienten wirksam. Ja, aber dort steht auch dass es um HEXFETS geht, eine spezielle Bauform von MOSFETs, welche für sehr hohe Ströme in Schaltanwendungen gebaut sind. "Normale" Vertikalstruktur-MOSFETs habe das Probem um Grössenordnugen weniger. "Lateral MOSFETs (as used in P101) have exactly the same issue, but the curve changes from negative to positive at a much lower current (around 100mA), and this is visible on the transfer characteristic graph (but you will need to look for it carefully - it is not specified in a useful manner IMO)." Das heisst für mich hier, dass man die MOSFETs ohne Symetrierwiderstände parallel schalten kann, wenn man die richtigen Typen nimmt, welche KEINE HEXFETs oder ähnlich sind. MFG Falk
In der Regel sind alle modernen Leistungsmosfet(die in der Regel als Schaltmosfet genutzt werden) als 'HEXFET' ausgeführt(Bezeichnung je nach Hersteller unterschiedlich) viele kleine Zellen auf Chipebene verschaltet...
Andi B. wrote: > @Helmi > Danke für die Antwort. > Ich werds morgen gleich mal ausprobieren und meinen Fortschritt hier > posten. > Ich möchte keinen MOSFET benutzen, weil der später über meine > Softwareansteuerung schwerer und ungenauer zu regeln ist. > Grüsse > Andi Die Stromsenke mit Mosfet ist da auch nicht kritischer oder unkritischer als mit Bipolar. Ich habe meine 10A Senke mit 8x BUZ?? seit mehr als 8 Jahrne in Betrieb, und es funktioniert gut. An Punkt 9 Deiner Schaltung solltest Du noch ein paar Kiloohm (zwischen Punk9 und den Emitterwiderständen) spendieren, dann das Regelverhalten Deines OP auch mit deutlich weniger als 0.47u sauber und stabil. Bei mir war es 1kohm und C=10nF. hth, Andrew
Falk Brunner wrote: ... > Das heisst für mich hier, dass man die MOSFETs ohne Symetrierwiderstände > parallel schalten kann, wenn man die richtigen Typen nimmt, welche KEINE > HEXFETs oder ähnlich sind. > > MFG > Falk Yepp, ist in der Theorie richtig. Wenn man in der Praxis aber eine Situation hat, in der der OP mit einer schnellen Änderung der Last nicht hinterherkommt, kann es passieren das man auch bei geeigneten Mosfet einen in der Gruppe überlastet. Wenn dieser dann durchschlägt, ist's mal wieder ein vermeidbarer Reparaturfall. Wie oben angedeutet, kann. Muss nicht. Da ich so eine Senke für den Experimentierbetrieb mit wechselnden Verbrauchern einsetze, bin ich auf die sichere Seite gegangen und habe die (Drain?) Widerstände aufgeteilt. Ebenso die Gatewiderstände. Siemens sagt zu den BUZ das es nicht nötig sei beim Drain mit Widerständne aufzuteilen, aber beim Experiment gab es hier einen (reproduzierbaren) Ausfall. Seit Aufteilung , also mit Symmetrierwiderständen ist alles seit 8 Jahren ok. hth, Andrew
Falk Brunner wrote: > Ja, aber dort steht auch dass es um HEXFETS geht, eine spezielle Bauform > von MOSFETs, welche für sehr hohe Ströme in Schaltanwendungen gebaut > sind. "Normale" Vertikalstruktur-MOSFETs habe das Probem um > Grössenordnugen weniger. > > Das heisst für mich hier, dass man die MOSFETs ohne Symetrierwiderstände > parallel schalten kann, wenn man die richtigen Typen nimmt, welche KEINE > HEXFETs oder ähnlich sind. Ja, das steht auch irgendwo auf der oder einer anderen Seite irgendwo dort in der Nähe: Solche V-FETs sind entweder nur im Kleinleistungsbereich erhältlich (meist TO92 Gehäuse oder SMD, z.B. BS170), oder als extrem teure Spezialteile (>10€/Stk) für Audioendstufen. Mir ist zumindest kein Nicht HEXFET (wobei HEXFET glaube ich eine Bezeichnung von IR ist, andere Hersteller nennen das anders, läuft am Ende aber auf das selbe hinaus) bekannt, der von den Preis/Leistungsdaten und der Beschaffbarkeit akzeptabel wäre. Von daher bleiben nur die Symmetrierwiderstände oder andere Schaltungstechniken.
Vllt. hilft dir auch das weiter: Beitrag "Re: Verwirrung um Relais und induktive lasten" Parallelschaltung von Mosfets sollte machbar sein, jedoch benötigt dann jeder einen eigenen Sourcewiderstand (rel. Niederohmig), damit Toleranzen bei den FETs nicht so sehr zum Tragen kommen. http://dareal.info/test/DSCN7370.jpg Erste Versuche hatte ich damals schon erfolgreich OHNE Sourcewiderstände gemacht. Bis gute 300W konnte ich diese vier IRF840 treiben, darüber haben sich die Anschlussdrähte abgelötet. Für eine "nutzbare" Last sollte man jedoch innerhalb der techn. Parameter bleiben sonst sieht das so aus: http://dareal.info/test/last_1003.jpg PS: ich bastel auch gerade an einer ... http://dareal.info/misc/last_aufteilung.jpg
Endlich mal ein Thread, wo mit dieser Mär' von nicht nötigen Source-R's aufgeräumt wird. Das hatte mich schon immer irgendwie gewundert, wie man auf so einen Quatsch kommt in analogen Schaltungen. Viele Datenblätter besagen das ja auch in Form eines Diagramms, wie eben auch IRF3205 (http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/irf3205.pdf, Fig.3). Aber für thermische Abhängigkeiten interessiert sich ja meist keiner so recht, wenn es mal ums Detail geht ... ;-). Das sieht man sehr schön an vielen Audio-Verstärker-Schaltungen, wo einfach alles parallel zusammengeklatscht wurde. (solange die Mosfets nicht zu nahe an deren Grenzen arbeiten, oder gute thermische Kopplunge zueinander haben, fällt dieser Mißstand bloß nicht auf - ist aber auch schon bei den bipolaren so). Offensichtlich wurde diese Aussage für den Schaltbetrieb einfach mal auf den analogbetrieb übernommen ohne weiteres NAchdenken. @Andrew Taylor >Da ich so eine Senke für den Experimentierbetrieb mit wechselnden >Verbrauchern einsetze, bin ich auf die sichere Seite gegangen und habe >die (Drain?) Widerstände aufgeteilt. Ebenso die Gatewiderstände. >Siemens sagt zu den BUZ das es nicht nötig sei beim Drain mit >Widerständne aufzuteilen, aber beim Experiment gab es hier einen >(reproduzierbaren) Ausfall. >Seit Aufteilung , also mit Symmetrierwiderständen ist alles seit 8 >Jahren ok. Wieso Drain? Hier gehts um Source-R's zur sicheren und temperatur-robuteren Stromverteilung, und das bekommst Du mit Drainwiderstanden wohl nicht so hin. Deine Ausfälle haben wohl eine andere Ursache.
Jens G. wrote: > Endlich mal ein Thread, wo mit dieser Mär' von nicht nötigen Source-R's > aufgeräumt wird. Das hatte mich schon immer irgendwie gewundert, wie man > auf so einen Quatsch kommt in analogen Schaltungen. Viele Datenblätter > besagen das ja auch in Form eines Diagramms, wie eben auch IRF3205 > (http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/irf3205.pdf, Fig.3). Aber > für thermische Abhängigkeiten interessiert sich ja meist keiner so > recht, wenn es mal ums Detail geht ... ;-). Das sieht man sehr schön an > vielen Audio-Verstärker-Schaltungen, wo einfach alles parallel > zusammengeklatscht wurde. (solange die Mosfets nicht zu nahe an deren > Grenzen arbeiten, oder gute thermische Kopplunge zueinander haben, fällt > dieser Mißstand bloß nicht auf - ist aber auch schon bei den bipolaren > so). Offensichtlich wurde diese Aussage für den Schaltbetrieb einfach > mal auf den analogbetrieb übernommen ohne weiteres NAchdenken. > > @Andrew Taylor > >>Da ich so eine Senke für den Experimentierbetrieb mit wechselnden >>Verbrauchern einsetze, bin ich auf die sichere Seite gegangen und habe >>die (Drain?) Widerstände aufgeteilt. Ebenso die Gatewiderstände. > >>Siemens sagt zu den BUZ das es nicht nötig sei beim Drain mit >>Widerständne aufzuteilen, aber beim Experiment gab es hier einen >>(reproduzierbaren) Ausfall. >>Seit Aufteilung , also mit Symmetrierwiderständen ist alles seit 8 >>Jahren ok. > > > Wieso Drain? Hier gehts um Source-R's zur sicheren und > temperatur-robuteren Stromverteilung, und das bekommst Du mit > Drainwiderstanden wohl nicht so hin. Deine Ausfälle haben wohl eine > andere Ursache. Nein, das mit den Ausfällen und derneeUrsache paßt schon. Ich sagte ja schon, ist damals reproduzierbar gewesen und war weg nach Einbau. Ich hatte Source gedacht, aber Drain geschrieben. Sorry, mea culpa. Danke für Deinen Hinweis. Source ist richtig. Andrew
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