Ich habe grad ein 2Kanal Netzteil mit 2 LM723 und 2x30V Trafo aufgebaut. Nur leider brennt mir bei einem Strom von 2A ein transisor ab. Kühlkörper ist dran. Das gleiche passierte beim anderen Kanal. Die Spannung am Ausgang war klein, einige Volt, also schon eine ziemliche Verlustleistung. Weis jemand wie ich das Problem lösen kann? ich habe nur den Trafo, und der hat keine Mittelanzapfung, also kann ich die Eingangsspannung nicht verringern. Die Transistoren sind BD249 bzw. TIC132. Im plastikgehäuse, größer als TO220, weiß jetzt nicht wies genau heißt. Bringt es mir was, wenn ich an Stelle der Transistoren FETs verwende?, ok, kleinerer Innenwiderstand, aber wie müsste ich die Schaltung hierfür anpassen? Das ärgert mich echt, da das Teil schon fast fertig ist, und samt selbsgebauten Alu-gehäuse recht gut ausschaut, aber halt zur Zeit nichts weiter ist als eine stinkende Heizung Gruß und Dank Philipp
Hallo, schau mal ins SOA Diagramm der Transistoren oder die Kühlung ist nicht ausreichend. Jogibär
Hallo, das mit den MosFETs bringt nichts. Wenn du die komplett durchschaltest (nur dann geringer InnenR), hast du ja die Trafospanngung am Ausgang -> es wird nichts geregelt. Da die MosFETs also genauso regeln sollen wie die Transistoren, wird an ihnen die gleiche Verlustleistung auftreten. Wenn du bei 5V Ausgangsspannung 2A fließen lässt, verbrätst du ja an einem Transistor ((30V*1,4) - 5V) * 2A = 74W - das will schon ordentlich gekühlt werden. -> Besser kühlen, Transistor mit größerem Gehäuse nehmen zur besseren Wärmeableitung.
Hallo, Philipp Putzer schrieb: > Ich habe grad ein 2Kanal Netzteil mit 2 LM723 und 2x30V Trafo aufgebaut. > Nur leider brennt mir bei einem Strom von 2A ein transisor ab. > Kühlkörper ist dran. Das gleiche passierte beim anderen Kanal. Die > Spannung am Ausgang war klein, einige Volt, also schon eine ziemliche > Verlustleistung. Drück die Verlustleistun doch mal in konkreten Zahlen aus... 30V ~ sind vermutlich rund 40 V Gleichspannung am Ladeelko bei 2A Last, je nach Trafo, das weißt aber nur Du, wir kennen weder Trafodaten noch tatsächliche Spannung. Was sind "einige Volt"? Tolle Angabe. Nehmen wir mal 5V an. Dann ist die Verlustleitung also rund 40V-5V = 35V * 2A = 70 Watt. Kühlkörper ist dran. Tolle Info... Der BD249 hat ein Rthjc von 1 Grad/Watt. Bei zulässigen 150 Grad Junction-Temperatur und 30 Grad Umgebung sind es also rund 150-30 = 120 Grad. 120 Grad / 70W sind 1,7 Grad je Watt. 1,7G/W - 1G/W macht 0,7 G/W Wärmewiderstand für Montage und Kühlkörper. Gibt theoretisch einen netten Kühlklotz, praktisch unmöglich. Jetzt kommt noch die Power Derating Kurve ins Spiel: Schon bei 120 Grad Junctiontemperatur sind nur noch run 30W maximale Verlustleistung zulässig, das Teil macht also genau, was im Datenblatt steht: es brennt ab. > > Weis jemand wie ich das Problem lösen kann? ich habe nur den Trafo, und > der hat keine Mittelanzapfung, also kann ich die Eingangsspannung nicht > verringern. Die Transistoren sind BD249 bzw. TIC132. Im plastikgehäuse, > größer als TO220, weiß jetzt nicht wies genau heißt. Bringt es mir was, > wenn ich an Stelle der Transistoren FETs verwende?, ok, kleinerer > Innenwiderstand, aber wie müsste ich die Schaltung hierfür anpassen? > > Das ärgert mich echt, da das Teil schon fast fertig ist, und samt > selbsgebauten Alu-gehäuse recht gut ausschaut, aber halt zur Zeit nichts > weiter ist als eine stinkende Heizung Du hättest vorher über die Zusammenhänge nachdenken sollen... PS: Ungenauigkeiten der Rechnung sind inbegriffen, keine Lust, das genau auszurechnen, ist nicht mein Netzteil. ;-) Gruß aus Berlin Michael
ok, die rechnung leuchtet mir ein. Kurze infos noch: Trafo 2x30V AC sind dann ca. 40V an den Kondensatoren. Pro Kanal sind zwei BD249 über einen Widerstand parallel geschalten. Die Verlustleistung würde sich dann ja aufteilen auf die beiden. Deshalb kam ich auf einen Wert der vielleicht grad noch machbar war für einen Kühlkörper. Daten vom KK sind mir nicht bekannt, Abmessungen ca. 125mm x 200mm. Das derating hab ich aber übersehen, das geb ich zu. Würde ich noch einen BD249 parallel schalten, würde sich die Verlustleistung pro TRansitor doch weiter verringern, oder täusche ich mich?
>Pro Kanal sind zwei BD249 über einen Widerstand parallel geschalten. Wo ist der Widerstand? Als Emitterwiderstand - ja. In den Basisleitungen wäre falsch. >Würde ich noch einen BD249 parallel schalten... Ja ist richtig. >Daten vom KK sind mir nicht bekannt, Abmessungen ca. 125mm x 200mm. Und die 3. Dimension?
achso, ca. 25mm tief, gerippt klarerweise. Schaltplan hab ich grad keine da, nur in papierform aber am montag kann ich den rein stellen. Ich bin grad am überlegen, dass es wohl das beste wäre, wenn ich mir einen neuen Trafo zulege und die eingangsspannung dann je nach gewünschter ausgangsspannung erhöhe. So hab ich im unteren Bereich nur maximal ca. 17V als eingangsspannung. Ich denke das funktioniert dann auch, was meint ihr?
Für Passivkühlung aus dem Bauch raus zu klein für die Wärme. Aktiv mit Lüfter könnte reichen. Aber nur für einen Kanal. Für beide zu klein.
>Würde ich noch einen BD249 parallel schalten, würde sich die >Verlustleistung pro TRansitor doch weiter verringern, oder täusche ich mich? Nein. Die Verlustleistung ist P = U I und bei gleichbleibendem U und I bleibt auch P gleich, selbst wenn Du fünfhundert Transistoren zusammenschaltest. Es führt kein Weg daran vorbei, P irgendwie thermisch von den Transistoren wegzubringen. Standardmäßig entweder durch einen riesigen passiven Kühlkörper oder durch einen kleineren mit Lüfter drauf. Fünfhundert Transistoren gingen theoretisch auch, aber nur wegen ihrer gemeinsamen großen Oberfläche, d. h. der Grund ist thermischer, nicht elektrischer Natur. Ein Transistor plus riesen Kühlkörper ist dazu äquivalent, aber billiger. Alles klar? :-) PS: Manchmal schaltet man allerdings doch mehrere Transistoren in so einer Endstufe zusammen. Das aber deswegen, weil ein Transistor alleine den Strom nicht packt. Hat also primär nichts mit der Verlustleistung zu tun.
>PS: Manchmal schaltet man allerdings doch mehrere Transistoren in so >einer Endstufe zusammen. Das aber deswegen, weil ein Transistor alleine >den Strom nicht packt. Hat also primär nichts mit der Verlustleistung >zu tun. Genau das ist falsch, es geht um die Verlustleistung dabei, die ein Transistor nicht schafft.
genau, so hätt ich mir das auch gedacht, der strom teilt sich auf 500 transistoren auf, oder auch nur drei, und die Leistung pro Transistor wird kleiner. meine Transistoren varabschieden sich nach ein paar Sekunden, es liegt also nicht direkt daran dass der Kühlkörper die Wärme nicht an die Umgebung abgeben kann, vielmehr scheiterts am Weg von den Transistoren zum Kühlkörper. Dort ist noch eine Silikonfolie zur Isolation dazwischen.
Transistoren parallel zu schalten verringert zwar nicht die Verlustleistung, verkleinert aber den Kühlkörper. Grund: Die Temperaturdifferenz zwischen Sperrschicht und Kühlkörper halbiert sich, folglich darf der Kühlkörper wärmer werden. Von Michels Rechung ausgehend (70W, Rthjc=1K/W): Gesamtwärmewiderstand ist 1,7K/W. Davon gehen 1K/W für Rthjc weg, bleiben 0,7K/W für den Kühlkörper. Bei zwei Transistoren halbiert sich Rthjc, daher muss der Kühlkörper nur für 1,2K/W dimensioniert werden. Diese Rechnung ist übrigens etwas idealisiert. Der Übergangswiderstand zwischen Transistor und Kühlkörper fehlt, und 30°C sind etwas tief angesetzt.
Sind die Befestigungsschrauben auch isoliert? Foto? Arno
ja, die drücken bei dem Gehäuse des BD249 auf das Plastik, bei den kleineren TO220 sind PLastikunterlegscheiben (reichelt) drinnen. habs auch sicherheitshalber nachgemessen, die haben untereinander keinen Kontakt über den KK
Die Silikonfolie dürfte so um die 0,5-1,5K/W beitragen. Dieser Wert vergrössert effektiv Rthjc, teilt sich also bei mehreren Transistoren entsprechend auf. Wenn also die 1K/W des Transistors und ~1K/W für die Isofolie zusammen kommen, dann sind es bei 70W und 25°C in der Mitte vom Kühlkörper an der Sperrschicht bereits 165°C. Egal wie gross der Kühlkörper ist. Ungut.
OK, überschlägig meine Rechnung: Ich möchte bei 2V 5A liefern können. (reine Annahme). Das macht bei 2 Tr 2,5A; Pv = 38V*2,5A = 95W bei einem Rthj von 1(Tr)+1(Folie) = 2K/W ergibt eine Endtemperatur zusätlich zur Umgebungstemp. von ca. 190°C. Laut extrapolation des Derating Diagramms müsst ich dem Tr dann -50W geben. aha. oder er verabschiedet sich mit schall und rauch... Die gleiche Annahme nun aber mit einer Eingangsspannung von 12Vac macht am Elko ca. 17V. Pv = (17V-2V)*2,5A = 38W. Bei gleichem Rthj = 2K/W macht das eine Endübertemp von ca. 100°C. Laut Derating Diagramm kann der Transistor bei 100°C noch 50W verarbeiten. Somit sollte das dann eigentlich passen. Der Kühlkörper ist außen, innen wird durch einen Lüfter für Wärmeaustausch gesorgt. Ich denke die beste Möglichkeit wird die stufenweise verringerung der Versorgungsspannung sein.
Manche Leistungstransistoren sind bis zu einer Sperrschichttemperator von 200°C einsetzbar. Das kann einen recht deutlichen Einfluss auf die Kühlung haben. In Frage käme hier beispielsweise der 2N3772. Wenn man dann noch Reichelts Datasheet zu den Glimmerscheiben vergleicht (zu Silikon habe ich grad nix da), dann steht da 0,35K/W für TO-3 und 0,8K/W für TOP-3. Wird ein bischen kompensiert durch den grösseren Wert von Rthjc bei TO-3 Typen, aber da bleibt trotzdem was über. Um die obige Rechnung diesmal für 2 Stück 2N3772 fortzusetzen: (200°C-30°C)/70W = 2,4K/W. Rthjc=1,17K/W, Rglimmer=0,35K/W, Reff=(1,17+0,35)/2=0,76K/W. Bleiben 1,6K/W für den Kühlkörper. Der ist nicht einmal halb so gross wie in der ursprünglichen Auslegung.
hm, ja bei dem 2N3772 kommt mir die befestigung schwer vor. Am besten wären fertige KK mit den entsprechenden fehlenden Rippen um das Ding gscheide festzumachen. Die kleinen Dinger die es bei reichelt da gibt schaun mir nicht grad vertauenserweckend aus.
Die üblichen Geräte dieser Art gehen bis 30 V Ausgangsspannung bei maximal 3 A Strom. Wenn der Trafo dann noch eine Mittelanzapfung hat, auf die bei kleinen Ausgagnsspannungen automatisch per Relais umgeschaltet wird, ist die Kühlung der Regeltransistoren auch noch gut zu packen. 38 V Eingangsspannung und 5 A sind für ne Längsregelung IMHO einfach schon grenzwertig. Du wirst einen leitzordnergroßen Kühlkörper brauchen.
Philipp Putzer schrieb:
> hm, ja bei dem 2N3772 kommt mir die befestigung schwer vor.
Yep, da TO-3 etwas aus der Mode gekommen ist, sind passende KKs in
dieser K/W-Klasse auch nicht mehr ganz so verbreitet.
ok, dann weis ich jetzt was ich machen muss. Das mit der Mittelanzapfung war auch mal vorgesehen, nur irgendwie dann doch nicht zu ende gebracht worden Vielen Dank an euch für die Hilfe
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