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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mos Fet als Schalter bei 100kHz


Autor: F. S. (florians)
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Guten Tag,

ich möchte ein Schaltnetzteil aufbauen und habe mich für einen 
Sperrwandler entschieden. Als Frequenz nehme ich 100kHz.

Mein Problem ist es im Datenblatchaos einen geeigneten Transistor zu 
finden.

Ich benötige einen n-kanal-mosfet mit entsprechenden Schaltzeiten und 
einer Sperrspannung > 62V und dazu einen passenden Treiber.
Die geschaltete Spannung beträgt ca. 15V und der Maximalstrom 1,724A.

Hat vielleicht jemand einen Tip, was sich hier eignen würde?

Autor: HildeK (Gast)
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>Maximalstrom 1,724A.
Diese Angabe ist viel zu ungenau :-D. Sag doch einfach: kleiner 2A!

Im Ernst: schau dir einfach mal die Webseiten der potentiellen 
Hersteller an - dort gibts meist eine Möglichkeit, bestimmte Parameter 
vorzugeben, um so die Vielfalt einzuschränken.

Vielleicht hast du auch Glück und einer der Mitleser hatte kürzlich 
ähnliche Anforderungen und weiß den Typ auswendig.

Autor: geb (Gast)
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40-55V Spannungsfestigkeit sind auch genug,wenn man zwischen Drain und 
VCC eine Reihenschaltung aus 15V Z-Diode und Schottky-Diode(gegengleich) 
hinzufügt. Die Schaltzeiten der Mosfets sind bei 100kHz sicher alle im 
grünen Bereich,der Treiber sollte aber schon mindestens 100mA 
kurzfristig liefern können.RDS on sollte kleiner 0,1Ohm sein.
In SMD fällt mir der IRFL4105 ein, den ich auch einsetze. Gibt aber auch 
noch viele andere wie Sand am Meer.

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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Der IRF540 könnte geeignet sein.
Der verträgt 100V und hat 0,055 Ohm Rds.
Oder der IRF530(100V, 0,16Ohm Rds, aber weniger Gate-Kapazität).

Mit einem IRF540 habe ich schon mal 3,5MHz geschaltet. Auch das geht, 
aber die Schaltverluste werden ziemlich hoch. 100kHz sollten aber kein 
Problem sein, wenn der Gate-Treiber halbwegs leistungsstark ist (z.B. 
ICL7667).

Autor: Peter Roth (gelb)
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Artikel MOSFET-Übersicht

Such dir einen aus. 100kHz können alle.

Grüße, Peter

Autor: Matthias W. (fralla)
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Oder schau bei Infineon nach den Optimos 3 MOSFETs....

Autor: F. S. (florians)
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Vielen dank, für die vielen Tips!

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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Matthias W. schrieb:
> Oder schau bei Infineon nach den Optimos 3 MOSFETs....

Ja die sind super, allerdings momentan schwer erhältlich (als 
Privatmann). Gibts nur über Distis (EBV, Rutronik, Sasco), Digikey hat 
die leider auch noch nicht.

Sehr gut "bekommbar" sind allerdings IPB100N10S3-05 (SMD) oder 
IPP100N10S3-05 (TO220), sind 100V mit 5mOhm!!!!!!

Schon wieder diese IR Krücken :).......55 bzw 160mOhm ist ja echt 
Wahnsinn

Grüße,

Alex

Autor: SNT-Opfer (gastiert) (Gast)
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>Schon wieder diese IR Krücken :).......55 bzw 160mOhm ist ja echt
>Wahnsinn

Naja, die 9nF Gate-C vom IPP100N10 aber auch, da schiebt man die 
Verluste vom Schalter in den Treiber ... klasse.

Guck mal IRF540Z ...
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf540z.pdf

100V 26,5mOhm 1,8nF

;-)

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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SNT-Opfer (gastiert) schrieb:
>>Schon wieder diese IR Krücken :).......55 bzw 160mOhm ist ja echt
>>Wahnsinn
>
> Naja, die 9nF Gate-C vom IPP100N10 aber auch, da schiebt man die
> Verluste vom Schalter in den Treiber ... klasse.
>
> Guck mal IRF540Z ...
> http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf540z.pdf
>
> 100V 26,5mOhm 1,8nF
>
> ;-)

Hallo Opfer,

komisch, ich sehe beim IRFZ540Z einen Qtot (für den Treiber interessiert 
mich nur die komplette Gate-Ladung) von worst-case 63nC. Der IPP100N10 
liegt mit seinen 61nC sogar noch leicht darunter. Bei den dynamischen 
Schaltverlusten interessiert mich nur die Miller-Ladung, und die ist 
15nC zu 34nC typisch respektierend (betrifft aber den MosFet nicht den 
Treiber).

Also, der Treiber sieht bei beiden nahezu die gleichen Verluste, mit dem 
Unterscheid dass der Infineon ein 4,8mOhm Schalter ist ;)
und wir wissen ja auch, dass Rdson und Qg technologisch zusammenhängen 
:)

Grüße,

Alex

Autor: Matthias W. (fralla)
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Da kann ich nur zustimmen.

Auch das derating des Rds,on bei temp ist beim Optimos 3 besser. ( < 
0,7%/°K )

Und vergleich mal die FOM von beiden, nicht umsonst wirbt Infineon 
damit.

>Digikey hat die leider auch noch nicht.
Ja, hab ich nicht gewust, denn die meisten CoolMos bietet Digikey an, 
dachte daher auch die Optimos.

MFG

Autor: SNT-Opfer (Gast)
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Naja, das die Millerkapazität dem Treiber keine Probleme bereitet ist 
mir neu...egal.

Fand nur den Audruck "IR-Krücken" etwas hart, betrachtet man diverse 
weitere Parameter (alleine die Inversdiode) sehe ich im allgemeinen die 
"Krücke" im Vorteil.

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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SNT-Opfer schrieb:
> Naja, das die Millerkapazität dem Treiber keine Probleme bereitet ist
> mir neu...egal.
>
> Fand nur den Audruck "IR-Krücken" etwas hart, betrachtet man diverse
> weitere Parameter (alleine die Inversdiode) sehe ich im allgemeinen die
> "Krücke" im Vorteil.


Hallo........klar belastet die Miller Kap. (GD-Ladung) den Treiber, ist 
aber auch bereits im Qtot drin ;)
Meine Anmerkung mit der Miller Kap. bezog sich lediglich auf die 
Berechnung der dynamischen Schaltverluste im MosFet selbst, war 
vielleicht etwas missverständlich formuliert. Lediglich bei der QGD ist 
der IRF besser (~50%), dafür hat er einen 550% höheren Rdson.

Grüße,

Alex

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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SNT-Opfer schrieb:
> Naja, das die Millerkapazität dem Treiber keine Probleme bereitet ist
> mir neu...egal.
>
> Fand nur den Audruck "IR-Krücken" etwas hart, betrachtet man diverse
> weitere Parameter (alleine die Inversdiode) sehe ich im allgemeinen die
> "Krücke" im Vorteil.

Hallo.........jetzt war ich wirklich neugierig und habe mir nochmal 
beide Datenblätter angeschaut, also:

                    IRFZ540Z       IPP100N10
Id cont              <=36A          <=100A
Id pulsed            max 140A       max 400A
Uf max               1,3V @22A     1,2V @80A!!!!!
Trr                    33ns           108ns

Von den statischen Werten ist der Infineon wieder deutlich besser.
Klar ist der IR Typ wieder etwas besser bei der Recovery Time, ist aber 
auch keine Überraschung, Miller Kap ist ja auch niedriger.
Man müsste eigentlich fairerweise einen "schwächeren" und älteren 
Infineon Typen mit dem IRFZ540 vergleichen, z.B. den IPP26CN10N, 100V, 
25mOhm, 35A, Qgtot = 31nC.

Was ich/wir gemacht haben ist eigentlich Blödsinn, Äpfel mit Birnen 
vergleichen. Man sollte erstmal von den Basisparametern identische 
Wettbewerber suchen, hier 100V, ~25mOhm, ~30A und dann die Details 
vergleichen. Aber selbst dann bei genauem Durchstöbern der Datenblätter 
hat meiner Meinung nach Infineon immer das bessere Produkt, qualitativ 
eh ;)

Grüße,

Alex

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Alex Schmidt schrieb:
 Aber selbst dann bei genauem Durchstöbern der Datenblätter
> hat meiner Meinung nach Infineon immer das bessere Produkt, qualitativ
> eh ;)

Preislich dürften die IRF in Bezug auf Kosten/Ampere oder ähnlichem aber 
deutlich besser abschneiden. Zumindest war das mein Eindruck als ich 
günstige Mosfets gesucht habe. IXYS hat auch etliche schöne Mosfets im 
Angebot, die teilweise deutlich besser sind als die IRF Teile, dafür 
aber auch deutlich teurer.

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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> Preislich dürften die IRF in Bezug auf Kosten/Ampere oder ähnlichem aber
> deutlich besser abschneiden. Zumindest war das mein Eindruck als ich
> günstige Mosfets gesucht habe. IXYS hat auch etliche schöne Mosfets im
> Angebot, die teilweise deutlich besser sind als die IRF Teile, dafür
> aber auch deutlich teurer.

Wie sagte mein Prof immer......"willste was Günstiges oder was Gutes von 
Siemens!" :))))))

Autor: Matthias W. (fralla)
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IXYS bietet die gleichen Coolmos Mosfets wie Infineon an.  Coolmos ist 
ja eine Infineon Trademark.
Nur bei IXYS sind sie teurer. Wiso eigentlich?
zb.: IXKH70N60C5 und IPW60R045CP (beide 600V/45m in TO-247)
den von Infineon haben wir oft im Einsatz.

Andererseits bietet IXYS den IXKK85N60C (600V/35m in 264). Sauteuer und 
massivste Kapazitäten deshalb nur in resonanten Topologien im Einsatz.
Infineon bietet den aber (noch?)nicht an.  O

Kennt sich da jemand aus?

MFG

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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Matthias W. schrieb:
> IXYS bietet die gleichen Coolmos Mosfets wie Infineon an.  Coolmos ist
> ja eine Infineon Trademark.
> Nur bei IXYS sind sie teurer. Wiso eigentlich?
> zb.: IXKH70N60C5 und IPW60R045CP (beide 600V/45m in TO-247)
> den von Infineon haben wir oft im Einsatz.
>
> Andererseits bietet IXYS den IXKK85N60C (600V/35m in 264). Sauteuer und
> massivste Kapazitäten deshalb nur in resonanten Topologien im Einsatz.
> Infineon bietet den aber (noch?)nicht an.  O
>
> Kennt sich da jemand aus?
>
> MFG

Nein, da muss ich leider passen!

Alex

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wie sagte mein Prof immer......"willste was Günstiges oder was Gutes von
>Siemens!" :))))))

Du meinst:

Willste was Günstiges oder was Gutes oder was von Siemens?

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