Hallo wie stellt mans eigentlich am klügsten an, Ströme im 50A Bereich mit möglichst wenig Übergangswiderstand einem Transistor im TO220 Gehäuse zuzuführen Ich hab da an Kupferschienen gedacht, die dann mit einer ganz ganz kurzen Leiterbahn ganz normal an einen Transistor angeschlossen werden, was ich aber nicht für ne optimale Lösung halte Wie könnte man die Kupferschienen vernüftig mit dem Transistor verbinden ? Grüße
Andere Alternative: Dickkupfer, geht bis 400-500µm. Nachteil:feinere Strukturen (z.B.:200µm) sind hier nur mit erhöhten Aufwand machbar (Iceberg Technologie - nett, hier kann man auf ein und derselben Lage 2 unterschiedliche Cu-Stärken realisieren). Oder Leistungsteil und Steuerelektronik auf seperaten Platinen konstruieren. Du kannst den Transistor direkt auf das Dickkupfer löten - das macht allerdings überhaupt keinen Spass, da das Cu die Wärme ja prima abführt ;-) Kupferschienen sind i.d.R. kostenmässig aber auch nicht das allergünstigste, da sie (AFAIK) speziell für dein Board gefertigt werden müssen. Gruss Uwe
Leiterbahnen breit genug und verzinnen Gruss Michael
Zinn leitet aber 8 bis 10mal schlechter als kupfer, deshalb war ich der Meinung, dass es nicht gerade sinnvoll ist. Entlötlitzen wäre auch noch ne Möglichkeit, weiß nur nicht ob des gerade sinnvoll ist.
Ist so ein TO220 überhaupt für 50A dauerhaft gemacht? Auch wenn das Datenblatt 100A sagen möge, so gilt das erstmal nur für den Chip selber, nicht unbedingt für's Gehäuse.
die Verlustleistung am Transistor übersteigt gerne mal das, was ein TO220 ohne Kühlung verträgt, mir gehts aber drum, wie man sinnvoll die Pins eines Transistors oder etwas ähnlichem mit einer Kupferschiene oder irgendwas ähnlichem verbindet
50A Dauer kannste vergessen über die dünnen Beinchen und die noch viel dünneren Bonddrähtchen eines TO220 Gehäuses. Das wäre meine Einschätzung
was für gehäuse typen empfehlt ihr mir dann ? TO3 ist etwas zu groß
Anton Regler schrieb: > TO3 ist etwas zu groß wenn das schon zu groß ist, wie viel platz hast du überhaupt für den Kühlkörper eingeplant?
Ein TO220-Gehäuse verträgt problemlos 50 A und auch noch mehr. Moderne MOSFETs sind bies 120A spezifiziert, der Chip selber kann noch wesentlich mehr. Das ist hauptsächlich eine Frage der Kühlung, ohne einen Leistungsfähigen Kühler geht das dauerhaft nicht, weil natürlich der dünne Draht und speziell auch die Bonddrähte einiges an Verlustwärme machen und die muss man auch wegkühlen. Mit einer Multilayer-Platine mit z.B. 4 Innenlagen und jeweils 105 µm Kupfer bekommt man die 50A durchaus in den Transistor, die Kupferbahnen in der Platine wirken dabei gleichzeitig als Kühler für die Anschlussdrähte.
ich frag mich ehrlich gesagt wie des zum Beispiel die Hersteller von irgendwelchen Reglern machen, ich hab hier nen Genius 100 liegen, das Teil ist für dauerhaft 100A geeignet, aber eigentlich total klein. Das ganze gehäuse besteht aus nem Kühlkörper Die müssen ja auch irgendwie das Problem mit der Hitze umgangen sein und auch das mit dem anschließen der Transistoren
Anton Regler schrieb: > Die müssen ja auch irgendwie das Problem mit der Hitze umgangen sein und > auch das mit dem anschließen der Transistoren sie haben es umgangen, sie verwenden keine Transtoren sondern Mosfest. Vermutlich auch noch welche in SMD bauform also ohne Dünne Anschlussdrähte. Wenn man dann genug platz für breite leiterbahnen hat geht es schon besser also mit dem 2.5mm Raster.
Na gut - IRF3205 als Beispiel hat ein Package Limit von 75A. Trotzdem würde ich das dem nicht zumuten wollen. Grade mal einen Test gemacht mit 10A. So ein Beinchen ergibt rund 7mV bei 10A (also 0,7mOhm), und wird schon etwas warm dabei. Bei 75A würde da jedes Beinchen schon mit fast 4W heizen - also 8W beide Beinchen. Was die Lötstellen dazu sagen, sollte jedem klar sein. Zumal Lötzinn auch nicht gerade der beste Leiter ist - da wird es dem Lötklecks noch wärmer ums Herz.
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Anton Regler schrieb: > BSB014N04LX3 Vom Gehäuse her könnte es evtl. klappen, aber von der DAUERHAFTEN Wärmeabführung her hätte ich noch größere Zweifel. http://datasheet.octopart.com/BSB014N04LX3-G-Infineon-datasheet-8434371.pdf Nach meiner bisherigen Erkenntnis leben Bauteile, die bis an die Grenze belastet werden, eher weniger lange.
Da würde ich eher zu diesem Typ tendieren: http://docs-europe.origin.electrocomponents.com/webdocs/0e15/0900766b80e151b7.pdf Source hat 5 fette Beine parallel, Drain hat 'Metallklumpen' Der kann ordentliche Ströme ohne Beinheizung ab. Immerhin wird als 'Bond-wire-limit' 240A angegeben, aber das ist ja schon mal eine Hausnummer.
Peter schrieb: > Anton Regler schrieb: >> Die müssen ja auch irgendwie das Problem mit der Hitze umgangen sein und >> auch das mit dem anschließen der Transistoren > > sie haben es umgangen, sie verwenden keine Transtoren sondern Mosfest. Und MOSFETs sind keine Transistoren. Soso.
ich hätte gleich MOSFETs schreiben sollen, unter Transistor versteht man ja wirklich eher bipolar Der Typ sieht irgendwie echt gut aus, ich bin am überlegen obs villeicht klug wäre 2 davon parallel zu nehmen
Anton Regler schrieb: > die Verlustleistung am Transistor übersteigt gerne mal das, was ein > TO220 ohne Kühlung verträgt, mir gehts aber drum, wie man sinnvoll die > Pins eines Transistors oder etwas ähnlichem mit einer Kupferschiene oder > irgendwas ähnlichem verbindet Wie wäre es mit crimpen? Hat den niedrigsten Übergangswiderstand aller Verbindungen. Praktisch würde ich Aderendhülsen und eine gute Crimpzange sowie Lüsterklemmen zur mechanischen Stabilisierung nehmen.
>ich hätte gleich MOSFETs schreiben sollen, unter Transistor versteht man >ja wirklich eher bipolar ach - und was bedeutet das T am Ende von mosfeT?
>unter Transistor versteht man ja wirklich eher bipolar
nope
das D2 pak mit 7 beinchen sieht echt spitze aus wie würdet ihr das fette Metallblättchen löten ? beziehungsweiße, was soll ich jetzt machen um den Strom zum MOSFET zu bringen ? Crimpen wär eine möglichkeit, in dem Fall denk ich aber eher ungeeignet. Kupferschienen sind wirklich teuer, Leiterbahnen sind für den hohen Strom wohl ziemlich ungeeignet, verzinnen kann man wegen dem hohen Widerstand von Zinn sowieso vergessen. die Beinchen direkt auf eine Kupferschiene aufzulöten wäre wohl die einzige vernüftige Möglichkeit ? Mein Lötkolben hat nur 60 Watt
Hi, was ist mit SOT-227 als Gehäuse? Die Schrauben sind zwar nur M4, allerdings immer noch besser als die Pins von TO-220. mfg
^^ ich glaub das D2 mit den 7 pins ist etwas besser geeignet und auch relativ klein Meint ihr, dass es möglich ist mit einem IR2010, 2 IRFS3004 schnell genug durchzusteuern ? Laut Rechnung komm ich bei ner Schaltzeit von 100nF und den 20nF für die beiden Gates auf genau 3A
wie wärs mit dicken leiterbahnen und auf diese dann mehrere kupferdrähte auflöten. wenn du das mit den drähten gut machst solltest du die 50A da locker drüberbringen
50A über T0-220 ist kein Problem, geht noch mehr, alles nur eine Frage der Kühlung (der Drähte). Dickkupfer und Iceberg Technologie ist nett aber sehr sehr teuer. Mit Multilayer 105µm sind die 50A auch güntsiger machbar. Oder Leiterbahnen mit Kupferblech verstärkern. MFG
Hab da mal nen schönen Schaltkasten gesehen, mit dicken Kupferschienen, so 2×1×10cm, darauf mehrere TO220 verschraubt, auch das Source-Beinchen. Gates waren "fliegend" verdrahtet. Angeschlossen war das ganze über mächtig dicke (1cm²?) Kabel, die mit Kabelschuh auch an die Schiene geschraubt wurden.
Aldinator schrieb: > Hab da mal nen schönen Schaltkasten gesehen, mit dicken Kupferschienen, > so 2×1×10cm, darauf mehrere TO220 verschraubt, auch das Source-Beinchen. > Gates waren "fliegend" verdrahtet. Aber hoffentlich verdrillt zusammen mit einer Leitung, die an Source angeschlossen wurde, oder? Hört sich irgendwie eher bastlermäßig an :-)
Simon K. schrieb: > Aber hoffentlich verdrillt zusammen mit einer Leitung, die an Source > angeschlossen wurde, oder? Keine Ahnung, ist schon viele Jahre her. War aber nur zum Ein-/Ausschalten, keine PWM. Und so ein dicker Kupferblock hat ja einiges an Wärmekapazität um den Schaltvorgang abzubuffern... Könnte also auch so funktioniert haben. > Hört sich irgendwie eher bastlermäßig an :-) Das auf jeden Fall. War die Selbstbau-Laderegelung o.Ä. für einen ganzen Keller voll Ni-Fe-Akkus...
Mal sollte mal klären was mit dem Transistor gemacht wird. Dh ob ein induktitätsarmer Anschluss notwendig ist. Wenn das ganze in einem Schaltregler arbeitet kann man angelötete Leitungen auch fast vergessen. MFG
PWM^^ 16 kHz die Last kann auch ein Motor sein
>PWM^^ >16 kHz Hmmm, da muss man sich auch über die Treiberei Gedanken machen, wenn bei 2 parallelen fetten MOSFETs Qg Werte bis 400 nC auftreten. Wenn die nicht schnell genug umgeladen werden, treten bei gemächlichem Schalten schnell erhebliche U x I Verluste auf Hier wäre der Einsatz einer Applikationsschaltung von IR überlegenswert: http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-2.pdf
Anton Regler schrieb: > ^^ > > > Meint ihr, dass es möglich ist mit einem IR2010, 2 IRFS3004 schnell > genug durchzusteuern ? > > > Laut Rechnung komm ich bei ner Schaltzeit von 100nF und den 20nF für die > beiden Gates auf genau 3A Gedanken über die Treiberei hab ich mir schon gemacht
Hohe Ströme im TO 220; gab's schon um 1990: MOSFET SMP 60 N06: Dauerstrom 60 A, Spitzenwert 240 A ( Hatte ich eingesetzt, 20 A ging problemlos, die Anschlussbeinchen waren auch damals nach üblichem Standart ... )
Anton Regler wrote: >Gedanken über die Treiberei hab ich mir schon gemacht Wenn ich mir den IR2010 betrachte, sehe ich, dass die guten Schaltzeiten tr und tf für eine Last von 1000pF angegeben sind. Daran würde ich in etwa herleiten, für welche Klasse von MOSFET das Teil geeignet ist, ohne jetzt weitere Berechnungen anzustellen. 2x IRFS3004 haben jedoch Eingangskapazitäten im Bereich 20000pF. Ich würde da schon eher zu einem Treiber tendieren, der da noch genügend Reserven hat, z.B. diesem: http://www.farnell.com/datasheets/8670.pdf oder eben die Applikationsschaltung von IR weiter oben. Sollte ich daneben liegen, möge man mich korrigieren.
BMK schrieb: > 2x IRFS3004 haben jedoch Eingangskapazitäten im Bereich 20000pF. ? Entscheidend ist die Gateladung. Ich treibe hier zwei IXFX160N30 parallel (also insgesamt 4) mit einem IXDD404 über je 10R||4448 an 12V mit 50-100kHz, so starke Treiber wie oben geschrieben braucht es nicht.
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Ich sollte mal einen Schalter für 100A bei 3...14V bauen. Ich habe dann MOSFETs im TO220-Gehäuse (waren gerade vorhanden) direkt auf eine Leiterplatte gelötet. Das "Layout" waren nur ein paar schmale Schlitze im Kupfer. Da wo die fetten Kabelschuhe angeschraubt werden habe ich noch Kupferblech (0,7mm oder so) zur Verstärkung aufgelötet. Es wurde zwecks einfacher Ansteuerung die Lowside geschaltet. Du hast einen Gate-Treiber vorgeschlagen, dabei mußt Du allerdings beachten, daß der Typ für eine Halbbrücke gedacht ist, also High- und Lowside ansteuert. Soll Deine Schaltung das? Bei den Bootstrap-Treibern mußt Du außerdem beachten daß die nur für gepulsten Betrieb geeignet sind, da beim Auschalten die Bootstrap-Kondensatoren nachgeladen werden. Alternativ kannst Du natürlich eine Hilfsspannung z.B. über einen DC/DC Wandler zur Verfügung stellen.
ich geb mich mit ner Duty Cycle von 90% auch noch fürs Erste zufrieden Ich würd gerne ne High und Lowside haben, am Besten beides aus N-Kanal, daher hab ich mit nem IR2010 überhaupt angefangen Der IXDD404 ist aber auch nicht sehr schwach auf der Brust Nen IRS21864 hat noch niemand ausprobiert ?
Anton Regler schrieb: > Der IXDD404 ist aber auch nicht sehr schwach auf der Brust 'Nur' 4A anstatt der oben vorgeschlagenen 9A. Ist aber abgeküngigt, 406 ist wohl der Nachfolger. Allerdings bei dir wohl unbrauchbar. Den IRS2186 schafft je einen TK40J60 mit knapp 70nC, bei 12V Versorgung. Unaufälliger Treiber soweit. Allerdings gabs da damals Probleme mit der Abschaltgeschwindigkeit, R||D hat nicht gereicht, die Ladung wurde mit einem NPN wieder aus dem Gate gezogen. Beim Laden der Bootstraps kann man nachhelfen, wenn man (fast) vollen Dutycycle fahren will.
>Ich würd gerne ne High und Lowside haben, am Besten beides aus N-Kanal, >daher hab ich mit nem IR2010 überhaupt angefangen Mir ist jetzt offen gesagt nicht klar, was gegen die Lösung http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-2.pdf Figure 6 spricht. Da haben wir die gewünschte Highside/Lowside Ansteuerung mit IR2110 nur eben 'leistungsgesteigert' durch die kleine MOSFETs IRFD9110 und IRFD110 die beim Reichelt um die 40ct/Stck kosten.
Es gibt auch andere Treiber als von IR, ich setz viel Fairchild und Microxip Treiber ein. Bei hohen Leistung eher nur LS treiber und Impulsübertrager. Nur so als Hinweis...
so ne Ansteuerung über 2 zusätzliche MOSFETs führt doch zu ner höheren Verzögerungszeit, deshalb meinte ich, dass es villeicht nicht so ganz das ideale ist
Anton Regler schrieb: > so ne Ansteuerung über 2 zusätzliche MOSFETs führt doch zu ner höheren > Verzögerungszeit, deshalb meinte ich, dass es villeicht nicht so ganz > das ideale ist Von wievielen ns reden wir wenn wir von "nicht ideal" in den Raum werfen?
100ns pro Vorgang sinds doch mindestens oder ? ich mein, die MOSFET Gates müssen sich ja nach einander laden und nacheinander entladen ? Theoretisch wärs doch über einen besseren Treiber klüger ?
Anton Regler schrieb: > 100ns pro Vorgang sinds doch mindestens oder ? > > ich mein, die MOSFET Gates müssen sich ja nach einander laden und > nacheinander entladen ? > > Theoretisch wärs doch über einen besseren Treiber klüger ? Ein absolutes Delay zwischen PWM-Ausgang der Steuerung bis zum Beginn des Gateumladens ist normalerweise kein Problem. Auch ein Gatetreiber ist nicht unendlich schnell. Wichtig ist, dass das Gate schnell auf- und wieder entladen wird (Minimierung der Schaltverluste), dass der MOSFET / IGBT mit einer ausreichend hohen Gatespannung auch voll durchgeschaltet ist. Bei mehreren Schaltern im System (Halbbrücke) ist zudem wichtig, das alle Delays in etwa gleichlang sind. Gerade in einer Halbbrücke könnte es sonst zu Halbbrückenkurzschlüssen kommen. Als Treiber kann man auch bipolare Transistoren wunderbar nehmen, z.B.: http://focus.ti.com/lit/ug/sluu361/sluu361.pdf Auf Seite 4 hinter dem UCC25600 ein komplementäres paar.
ja klar sind MOSFET Treiber auch nicht unendlich schnell, http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-2.pdf Ich frag mich halt eins, die MOSFETs die hier genannt werden sind auch nicht gerade der Brüller wenns um nen hohen Stromfluss geht, soviel wie die schalten würde ein IR2010 auch schaffen. Deshalb frag ich mich halt wirklich, obs so klug ist, so ne Beschaltung da außen rum zu machen mit Bipolaren Transistoren sind ja auch die Treiber in dem schönen Artikel über MOSFET Treiber gemacht
Anton Regler schrieb: > würde ein IR2010 auch schaffen. Ob 3A im Ansteuermoment ausreichen, um dicke MOSFETs öfter durchzusteuern? Die Gatekapazität dicker MOSFETs ist im Dauerbetrieb nicht zu unterschätzen.
Der Unterschied liegt in der dauerhaften Möglicheit der Belastbarkeit bei echten PowerMOSFETs. Während es zwar recht niederohmige und auch schnelle Gate-Treiber gibt, können diese dauerhaft keine hohen Ströme liefern. Das ist der Grund, warum öfters ICL7667, MIC4451 usw. abbrennen. Ein wahres Monster wie der DEIC420 (immerhin mit 20Apeak angegeben und einsatzbar bis 20MHz), verträgt z.B. nur 4A steady-state. Die Teile sind also für ihre Lasten, die MOSFETs, optimiert. Viel Kapazität möglichst schnell umschalten. Danach ist ne Pause. Wenn 5V reichen, ist der AAT4900 mit 2A und ca. 140mOhm sicherlich ideal.
ich hab mir mal ausgerechnet, dass man bei ner Ciss von 20nF 3A bei 15V bräuchte um den MOSFET in 100ns durchzuschalten. Bei 50ns sinds logischerweiße schon 6A Um den lösungsvorschlag mit den Transistoren hinter dem Treiber nochmal aufzugreifen, ich hab mir mal welche mit ner geringen Gatekapazität und wirklich kurzer Delay und Rise Time rausgesucht NXP - PHK5NQ15T (N-Kanal) FAIRCHILD SEMICONDUCTOR - NDS9435A (P-Kanal) Ich hab mir auch mal den TC4452 angeschaut, das Teil kann nur 2,6A dauerhaft liefern, aber 12A Peak, hätte nicht gedacht, dass es so krasse Unterschiede gibt.
Warum brauchst du dauerhaft hohe Ströme von einem Treiber? Hab ich was überlesen? Kein Treiber Moseft ist dafür gemacht. Ich setzte den hier http://www.fairchildsemi.com/ds/FA%2FFAN3122T.pdf für einen Resonanzwandler im 2Stelligen kW Bereich ein. Die Highside Fets werden über Impulsübertrager gesteuert. Bis jetzt hat mich noch kein High-Side Treiber richtig zufrieengestellt. Bei hohen Strömen und hoher Spannung ist man mit Impulsübertrager meist besser dran. (Nur meine Erfahrung) MFG
Den Schwarzen Peter sollte man schon an die Halbleiterhersteller weiterschieben. Ein deutlicher Vermerk "Nicht für Dauerbelastung!" sollte schon ins Datenblatt! Gate-Trafo ist immer noch das Beste. Muß man halt mit Duty-Cycle aufpassen oder gleich auf Impulsübertrager übergehen.
Abdul K. schrieb: > Den Schwarzen Peter sollte man schon an die Halbleiterhersteller > weiterschieben. Ein deutlicher Vermerk "Nicht für Dauerbelastung!" > sollte schon ins Datenblatt! Wieso? Wenn obendrüber "MOSFET-Treiber" steht reicht das doch. Wenn jemand meint so superschlau sein zu können, und IC's 'mißbraucht' für Anwendungen, für die sie nicht konzipiert worden sind, ist selber schuld. Abgesehen davon sind Antsteuerübertrage sicherlich ein oft gute Wahl, aber man kann bei Schaltfrequenzen unter 100kHz problemlos die Lade/Entladeströme mit Widerständen bis zu 10R begrenzen, ohne übermäßige Schaltverluste zu erzeugen. Die entstehenden Verzögerungen sind vernächlässigbar, das kontrollierte Timing der Schaltvorgänge oft vorteilhafter.
>Ein deutlicher Vermerk "Nicht für Dauerbelastung!"
Finde ich unnötig, jeder Entwickler weis das in ein Gate keine
konstanten Ströme fließen könne. Und es steht ja, Gate/Mosfet/IGBT
Treiber auf der Packung. Mir fällt nur eine Anwendung ein wo ich
Dauerströme aus eine Gate Treiber zog, beim Misbrauch als Halbbrücke für
eine winzige Hilfsversorgung.
Bei Gate Übertragern muss man bei kleiem Dutycycle aufpassen, das Zeit
zum abmagnetiseren der Hauptinduktivität ist. In machen fällen ist dann
eine einfach Abmagnetisierschaltung notwenig (ähnlich wie beim
Stromwandlern). Gerade wenn man 2 Fets (zb gegenüberliegende Low und
High Side) gleichzeitig Schalten will, ist ein Trifliar gewickelter Gate
Übertrager mit ordendlichem Low side Treiber meiner Meinung nach das
einfachste, robusteste und effektivste, wahrscheinlich aber nicht das
billigste (Wickelzeugs)
MFG
Fralla schrieb: > Warum brauchst du dauerhaft hohe Ströme von einem Treiber? Hab ich was > überlesen? Kein Treiber Moseft ist dafür gemacht. Ich setzte den hier > http://www.fairchildsemi.com/ds/FA%2FFAN3122T.pdf für einen > Resonanzwandler im 2Stelligen kW Bereich ein. Die Highside Fets werden > über Impulsübertrager gesteuert. Bis jetzt hat mich noch kein High-Side > Treiber richtig zufrieengestellt. Bei hohen Strömen und hoher Spannung > ist man mit Impulsübertrager meist besser dran. (Nur meine Erfahrung) > Das Datenblatt für diesen Treiber schweigt sich auch gekonnt aus zum Dauerstrom. Oder hab ich das nur übersehen? Scheint aber recht wenig Strom zu verbrauchen, wenn man sich die Kurven bei 1MHz anschaut. Wie schnell der wohl laufen könnte?
Ja das find ich auch nicht. Aber der Wert hat mich nie wirklich interessiert. Beim umschalten speziel im Miller Bereich arbeiten nur die Bipolaren welche die hohen Ströme Treiben, die paralleln CMOS Transistoren ziehen dann auf die Rails. Bei einer statischen Austeuerung würden ja nur die Mosfets (im Treiber) arbeiten und Leistung am Rds,on abfallen. Ich steuere mit dem Teil 340nC Fets, mit 600kHz auf 15V an. Da braucht der Treiber dann schon eine Kühlung (Pad am Bauch) womit das MLP Gehäuse Pflicht ist. Aber wiso will der TE Dauerstrom? Ist mir noch nicht klar.
> Aber wiso will der TE Dauerstrom? Ist mir noch nicht klar.
Wahrscheinlich eher eine Frage der Verständigung?
Einen dauerhaften Zyklus oder wirklich dauerhaft statisch ein für 10
Minuten?
Hm. Ich würde nicht sagen, dass der Hersteller das extra nicht angibt, sondern dass der entsprechende Werte (Konstantstrom) gar nicht erst ausrechnet, da sie bei einem MOSFET Treiber egal sind. Aus den electrical Characteristics kann man sehen: Peak Current ca. 12A (Source und Sink) bei 12V Versorgungsspannung. Das macht ca 1 Ohm Innenwiderstand. Für das SO8 Gehäuse können wir vielleicht 0,5Watt festsetzen (hängt von Umgebungstemperatur und Kühlflächen ab). Bei P = R * I² ist I = Sqrt(P/R) = Sqrt(0,5/1) = 1/Sqrt(2) = 0,7A. Klingt doch brauchbar. Trotzdem sind MOSFET Treiber dafür einfach nicht gemacht. Es gibt SOT-23 FET die mehr können und dabei kleiner sind.
Wenn dann würde ich Treiber im MLP nehmen, weniger Rth als SOT-23. Viele Treiber hersteller (wie Fairchild) geben den Widerstand im Treiber nicht an. Da ein Bipolartansistro und Mosfet Parallel sind. Den Peakstrom treibt der Transistor. Der statische Widerstand(des Fets) ist aber größer, was dann im Dauerbetrieb weit mehr Verlustleistung macht. Aber es ist ja ein MOSFET Treiber, der muss Strom im bereich des Miller Plateus pumpen, und dieses ist nun mal nie an den Versorgungsspannungsgrenzen. Also finde ich kann man dem Treiberhersteller keinen Vorwurf machen. >Einen dauerhaften Zyklus oder wirklich dauerhaft statisch ein für 10 >Minuten? Ja das wäre wichtig zu wissen.
>> Aber wiso will der TE Dauerstrom?
nur mal so, wann hat der TE denn bitte gesagt, dass er einen Dauerstrom
will
Macht doch nix, begonnen hats mit 50A. "PWM" hat sich erst so zwischendurch ergeben. Das ursprüngliche Thema ist eh schon längst Nebensache.
Ich hab heut mal nen guten Freund von mir gefragt, ob er wüsste, wie hoch die Gatevorwiderstände in den Reglern die im Modellbau zum Einsatz kommen sind, er meinte, nicht selten so in der Größenordnung von 150 Ohm. Ich frag mich nur, wie des mit den fetten MOSFETs dann gescheit funktionieren soll, hab leider keine Möglichkeit da mal mit nem oszilloskop nachzuschauen, will meinen eigenen Regler nicht gewaltsam öffnen, ist schön alles verklebt
Und wenn dein Freund das sagt, stimmt das oder was? 150 Ohm sind viel zu hochohmig.
150 Ohm stimmt sicher nicht. Die Modelbau Drehzahlsteller die ich kenne (Hacker) gehen direkt auf den Fet.
Nimm 10 Ohm. Ein typischer MOSFET hat intern ca. 1 Ohm Gatewiderstand. Umso schneller du schaltest, umso höher sind die EMV-Störungen und das Risiko, das die Gate-Leitung anfängt zu schwingen. Der MOSFET muß während der Totzeit der Endstufe zuverlässig ausgeschaltet werden, sonst gibts Querströme.
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Die Widerstände fehlen noch, kommen später rein Ich glaub, ich probier erstmal mit dem Vorschlag nochmal ne Verstärkung für den Treiber zu bauen, rum Was haltet ihr von der Schaltung ? Was haltet ihr von den Transistoren ? Für die Verstärkung des Treibers wollte ich als N-Kanal einen INFINEON - IPB147N03L G nehmen, ich brauch nur noch nen geeigneten P-Kanal Typ, der nach Möglichkeit genauso schnell schalten sollte. Unter 40ns mit ner riesigen Dead Time find ich einfach nichts
Ohje ohje. Deine P Kanal MOSFETs sind außerdem falschherum.
Suboptimal ;-) Nimm bipolare Transis wie BC327/337. Gibt da einige symmetrische Typen. Und lieber nur ein heftiger MOSFET anstatt drei parallel. Den Satz "Unter 40ns mit ner riesigen Dead Time find ich einfach nichts" versteh ich nicht. Du meinst einen Treiber, der weniger als 40ns Deadtime hat? Wie schnell soll denn der Treiber laufen? Ich würde die Deadtime nur drücken, wenn es unbedingt notwendig ist!!
Schon mal jemand über schweißen nachgedacht? Zur Not auch mit dickem Elko. Hält sicher besser als Löten (Entlötet sich vielleicht durch Widerstand selbst) oder crimpen (Vielleicht in Kombination). Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
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Gibts noch so viel stärkere MOSFETs als einen IPB011N04N G ? Ich find die Leistungsdaten jedenfalls nicht sehr schlecht. Ich wollte halt den Rdson so weit wie nur irgendwie möglich reduzieren der P-Kanal ist umgedreht, danke für den Hinweiß, hätts garnet gerafft. Deadtime, man, was schreib ich, ich meinte Rise, Fall und die Delay Times Was meint ihr, sollte man prinzipiell in meinem Fall eher Bipolare Tranistoren oder MOSFETs hernehmen um die dicken MOSFETs zu schalten ?
Anton Regler schrieb: > IR2010Test.png Da fehlt noch die Verbindung VS (Pin5 IR2010) zu "Zum Motor".
Vermutlich ist noch mehr falsch... Die Akku-Spannung, ist die immer kleiner ~5V? Die Spannungsversorgung für den Highside-Treiber passt sonst nicht.
Das Teil soll für 6V bis 37V oder 40V gedacht sein, die 15V kommen später aus nem Schaltregler. Der Strich muss selbst verständlich rein, absolut zustimm
Anton Regler schrieb: > Das Teil soll für 6V bis 37V oder 40V gedacht sein, die 15V kommen > später aus nem Schaltregler. Ok, dann gibts da vermutlich ein grundlegendes Verständnisproblem: Ein (N-Kanal-)Mosfet Schaltet, wenn sein Gate positiv gegenüber Source geladen ist. Das Gate-Potential gegenüber GND ist dem Mosfet schnurzpiepsegal, er kann den Schaltplan ja nicht lesen, und weis folglich garnicht an welche Leiterbahn du GND drangeschrieben hast. d.H. die High-Side-Mosfets brauchen dann Vbat + 15 Volt am Gate, also im Maximum 55Volt.
Du musst aber nirgends persönlich die 55V anlegen. Bei der Highside bezieht sichs doch auf Vs, in der lowside auf GND. Da isses doch scheiß egal ob ich zwischen Drain und Source 2 oder 40V anlege. Ich weiß, dass bei einem N-Kanal ein positives Gate Source Potential braucht
Jetzt überlegt mal, woher deine Zwischentreiberstufe (bei der übrigens alle Mosfets verkehrtherum drin sind) die nötige Spannung herkriegen soll. Deine Highside-Treiber können nur 15V erreichen, also deine Leistungs-Highside-FETs nur zwischen "Kaputt" und "aus" umschalten.
Nur die PMOS sind falschherum. Und nachdem er VS mit an den Motor anschließt, gibt es das Problem, was du beschreibst ja auch nicht mehr.
@Simon: Ich denk schon das QP1, QN1, QP2, QN2 alle falschrum drin sind. Das Sollte als einfacher Source-Folger geschaltet sein. Anders kriegt er einerseits eine Invertierung rein, andererseits einen bösen Shoot-Through, der ihm den Boost-Kondesator sofort leersaugt. Der Source-Folger hat natürlich den Nachteil, dass er in jede Richtung nochmal so 1..2 V verliert. Ein Emitterfolger mit Bipolar-Transistoren wäre da VIEL besser. QP1 darf natürlich auch nicht mit 15V verbunden sein, das muss an die Boost-Voltage, Pin6 vom Treiber.
Du willst 300A+ schalten? Paßt nicht zu deinem Kenntnisstand. Fang mit einfacheren Sachen an!!
wer sagt denn was von 300A ? Ich hab mich halt versucht nachdem hier zu richten, nur, dass ichs halt bei einer zwischen Stufe belassen wollte http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-2.pdf Da sind die +15V auch direkt an der Source vom P-Kanal allerdings muss ich zugeben, dass mir im Augenblick nicht klar ist, warum man die P-Kanal wirklich umdreht. Eine inventierung verhindert man doch damit nicht aber nochmal zum PNP und NPN, wers wirklich besser bipolare Transistoren zu nehmen ?
Du wolltest doch drei MOSFETs parallel schalten. Jeder kann 100A laut Datenblatt. Ich denke mit den bipolaren kommst du besser. Das sie etwas Spannungsverlust verursachen, ist nicht das Problem in dieser Schaltung. Ach, du fragst dich warum IRF MOSFETs empfiehlt? Na, ist doch einfach: Sie bieten keine Kleinleistungs-Bipolare an. Da muß man als BWLer denken! Natürlich kannst du zu etwas höheren Kosten auch bei den MOSFETs bleiben.
Anton Regler schrieb: > Ich hab mich halt versucht nachdem hier zu richten, nur, dass ichs halt > bei einer zwischen Stufe belassen wollte > > http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-2.pdf Die "Vor-Stufe" mit dem 100Ohm-Widerstand dazwischen ist essentiell, die kannst du nicht einfach wegsparen. Wie oben geschrieben leiten sonst beide FETs für einen Moment gleichzeitig. > > Da sind die +15V auch direkt an der Source vom P-Kanal Nein, schau nochmal genau hin. Da ist eine Diode dazwischen => Boost Schaltung. Wenn du schon die Schaltung (die ja nicht schlecht ist, Figure 6 in dem PDF) nachbaust, dann korrekt und vollständig, auch in den Details. Auch die subtilen Hinweise zur richtigen Leiterbahnführung beachten!
Ginge es einen MOSFET oder bipolar Transistor auf den jeweilig anderen Ausgang des Treibers zu legen um das Gate des MOSFETs der eigentlich nicht mehr leiten sollte, leerzuräumen ? wie nennt man eigentlich solche extra Verstärkungsstufen ? da gibts doch sicher noch nen anderen Namen als High Current Buffer ? Es muss ja auch noch andere Schaltungen geben, mir gefällt halt die erste Stufe nicht so ganz, vor allem aus dem Grund, weil logischerweiße ein MOSFET immernoch für kurze Zeit leitfähig ist.
Die Ausgangsimpedanz des Buffers sollte halbwegs konstant sein, weil sonst der Endstufen-MOSFET macht was er will. Insbesondere kann er wie ein Thyristor über Kopf zünden. Wenn Drain zu schnell ansteigt, würde das Gate folgen! Also muß ein gewisser Querstrom im Buffer einfach erlaubt sein. Ganz ohne ist mehr oder weniger nicht machbar. Es klingt nicht so, das du alles im Griff hast. Da würde ich mich einfach an die Erfahrungen anderer halten und nicht groß Experimente starten. Experimente mit 300A schonmal gar nicht! Wenn du nicht bei modernen Gehäusen aufschreckst, wäre der neue Class-D Treiber von silabs interessant. Schau ihn dir an: 8MHz, 4A, einstellbare Totzeit, vollisolierte Treiberstufen.
>ein Thyristor über Kopf zünden. Wenn Drain zu schnell ansteigt, würde >das Gate folgen! Nur wenn das Gate folgt, ist das ne Gegenkopplung - alles andere als Thyristor ...
Wenn beim Thyristor die Kathode-Anode-Spannung zu schnell ansteigt, zündet der Thyristor->wird niederohmig Wenn beim MOSFET die D-S-Spannung zu schnell ansteigt und das Gate nicht fest genug auf Potential gehalten wird, reißt es das Gate mit hoch->der MOSFET wird niederohmig
Auch wenns hier keinen Sinn macht: http://www.ixysrf.com/pdf/switch_mode/ixz4df18n50.pdf Kannst deinen Motor mit 40Mhzh Treiben, kann 19A, tr,tf=4ns. Wieso willst du etxtra eine diskrete Treiberstufe nach dem Treiber, nimm einen starken Treiber und gut ist. Abdul hat recht, wenn das Gate nicht niederohmig runtergezgen wird fließer der Strom zur Ladung der DG-Kapazität ins Gate.
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Ich hab jetzt nochmal etliches verändert Ich frag mich aber nach wie vor ob man das Gebilder aus dem 100 Ohm Widerstand und dem N und P Kanal MOSFET nicht doch durch nen einfachen P-Kanal ersetzen könnte. Der Treiber hat ja schon ne Schutzfunktion eingebaut, es ist vom Treiber aus nicht möglich, die High und Lowside gleichzeitig einzuschalten und auch nicht sofort nacheinander. Die Deadtime vom Treiber könnte man doch eigentlich nutzen um mit einem einfachen kleinen P-Kanal das Gate des oberen P-Kanal leerzuräumen oder ? Zugegeben hätte man aber dann immernoch das Problem, dass die Potenziale nicht absolut klar definiert sind. Meint ihr, man kann den 100 Ohm Widerstand auch durch nen 47 Ohm ersetzen ?
Das wird so einfach nicht funktionieren. Die drei FETs rechts oben werden nie durchsteuern, da du deren Gate nicht auf mindestens Vakku + 15V bekommst. Wofür sind C108 und C109 denn da?
Als 'Beschleuniger' ;-) Nee, laß 10pF lieber gleich weg.
Das habe ich mir schon gedacht ;-) Aber wieso gerade 10pF? Entweder der Kondensator ist so groß, dass er im Vergleich zur Eingangskapazität relativ groß ist, dann kann man den Widerstand weglassen. Wenn er im Vergleich zur Eingangskapazität relativ klein ist, kann man den Kondensator selbst weglassen. Und für alles dazwischen kann man auch dem Widerstand einfach einen anderen Wert geben ;-)
ist gut, die Kondensatoren kommen raus, waren wie ihr gesagt habt nur als Beschleuniger gedacht Das mit dem Potenzial wäre doch nur das Problem, wenn sichs auf GND beziehen würde, da sichs auf VS bezieht und eine Bootstrapschaltung in dem Treiber steckt, müsste es doch trotzdem funktionieren oder tatsächlich doch nicht ?
Ach so, habe ich gar nicht direkt gesehen. Ja, das könnte eventuell funktionieren, aber du wirst dann vermutlich(?) nen größeren Bootstrap Kondensator brauchen, da du ja viel mehr Dampf hast.
Die 10pF Kondis sind ein Überbleibsel aus Treiberschaltungen, die bipolare Transistoren ansteuern. Bei MOSFET wenig Sinn machend. Vielleicht solltest du über den grundsätzlichen Sinn nachdenken... Auf der einen Seite willst du 300A capable, MOSFET parallel schalten, auf der anderen Seite dann solche Anfängerfragen. Ich will dir nicht zu Nahe treten, sondern warnen.
Fralla schrieb: > Auch wenns hier keinen Sinn macht: > http://www.ixysrf.com/pdf/switch_mode/ixz4df18n50.pdf > Kannst deinen Motor mit 40Mhzh Treiben, kann 19A, tr,tf=4ns. > Wieso willst du etxtra eine diskrete Treiberstufe nach dem Treiber, nimm > einen starken Treiber und gut ist. Kannte ich noch nicht. Ist ja echt heftig. Da werden sich die Amateurfunker mit class-e sicher freuen. Schon benutzt? > > Abdul hat recht, wenn das Gate nicht niederohmig runtergezgen wird > fließer der Strom zur Ladung der DG-Kapazität ins Gate. Meistens ;-)
>Schon benutzt?
ein wenig, aber nicht in nem Class E Amp, nur Testweise aus neugierde in
einem 2MHz Resonanzwandler, jedoch war der Rds,on dan doch zu groß. Aber
"Funker" werden sich freuen..
MFG
Na wenn er dann nur noch rumliegt, laß ihn zu mir. Ich hätte Ideen. Für Resonanzwandler würde ich AAT4900 mit einem MOSFET von Infineon oder STM paaren. Beide Hersteller haben die ungewöhnliche Kombi hohes UDS mit niedrigem UGS.
Angehängte Dateien:
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mittlerweile bin ich mir doch nicht mehr so ganz sicher ob da wirklich alles stimmt. Mich stört die Verbindung von Vs zum Verbraucher ein bisschen, vor allem, da Vs bei der Vorlage für die Schaltung nicht direkt mit dem Mittelpunkt zwischen den dortigen IGBTs verbunden war. Ich bin zwar immernoch der Meinung, dass das essenziell notwendig ist, weil man sonst ja das Problem mit dem Potenzial wieder hat, ist ja bei IGBTs eigentlich auch so
Anton Regler schrieb: > da Vs bei der Vorlage für die Schaltung nicht direkt mit dem > Mittelpunkt zwischen den dortigen IGBTs verbunden war. Nochmal nachschauen. Alle drei Schaltungen, die du angehängt hast, haben diese Verbindung.
Nach meinem Eindruck bist du lernresistent. Du kommst jetzt wieder mit Punkten, die doch abgeklärt waren. Warum sind noch die 10pF Kondis drin? Ich persönlich halte auch von den einfach realisierten integrierten Levelshiftern mit externem Bootstrap nicht viel. Das ist mir suspekt wenns um Transienten geht. Nimm einen MOSFET-Treiber deiner Wahl bzw. zwei davon. Schalte hinter die Treiber schnöde Übertrager. Zuverlässig, billig. Diese Lösung geht immer, wenn das Tastverhältnis nicht ganz extrem wird. Gibts auch in der Form von Pulsübertragern, da kann man das Tastverhältnis noch extremer machen, erkauft sich aber dann höhere Spitzenströme weil die verfügbare Zeit logischerweise geringer wird. Alternative wäre Optokoppler und mit denen den Bootstrap vom Treiber weg direkt an die MOSFETs verlagert. Beim Einschalten sind die dann ne zeitlang halblinear. Sobald sich die lokale Bootstrap-Schaltung aufgebaut hat, schalten sie kräftig. Die Treiber wären dann direkt an den MOSFETs und der obere würde mit seinem MOSFET im Potential mitlaufen.
Abdul K. schrieb: > Punkten, die doch abgeklärt waren. Warum sind noch die 10pF Kondis drin? tschuldigung, ich hab nur nochmal den alten Schaltplan von mir kopiert. Habs jetzt aber auch gesehen, dass die Verbindung da noch drinne ist. Ich hab noch 2 IR2010 bei mir zu Hause rumliegen, daher wollte ich zuerstmal damit was anfangen. Die Wahl der MOSFETs für die Endstufe ist ja auch noch nicht fest, da kommen wohl eh zuerst mal die IR3205 die ich noch besitze.
Dir wurde schon in den ersten Posts zu Übertragern geraten. Wie gesagt meiner Meinung bist du mit Impulsübertragern kombniert mit starkem Low side Treiber am besten dran. Wenn man sich stärkere Powersupplys ansieht sind da zu 90% Übertrager drinnen. Wenn extreme dutycycle gefragt sind, gibts Abmagnetisierschaltungen, damit erreicht man jedes (noch Sinnvolle) Dutycycle. Du wird mit deinen komischen Schaltungen, (Speed-up Kondensator zum Fet Treiben, ganz schlau) wirst du nicht die Schaltzeiten erreichen, wie mit einem starken Treiber wie http://www.ixysrf.com/pdf/driver_ics/deic421.pdf und Übertragern. Aber das haben dir andere auch schon mitteilen wollen. >Für Resonanzwandler würde ich AAT4900 mit einem MOSFET von Infineon oder >STM paaren. Jetzt tut ein Ixys Fet einen Job, http://www.ixysrf.com/pdf/switch_mode/IXFK_&_IXFX55N50F.pdf gepaart mit http://www.ixysrf.com/pdf/driver_ics/deic515.pdf und Übertragern.
Fralla schrieb: >>Für Resonanzwandler würde ich AAT4900 mit einem MOSFET von Infineon oder >>STM paaren. > Jetzt tut ein Ixys Fet einen Job, > http://www.ixysrf.com/pdf/switch_mode/IXFK_&_IXFX55N50F.pdf > gepaart mit http://www.ixysrf.com/pdf/driver_ics/deic515.pdf und > Übertragern. Das sieht für mich interessant aus. Mal keine x-te LED-KSQ. Hätte ein paar Fragen: 1. Was machst du wenn nicht mehr lieferbar? Sieht nicht nach ersetzbar aus. 2. Was kostet das im EK? 3. Wie schnell schaltest du? 4. Wie hoch ist die Gatespannung?
Ich hab nochmal ein paar kleine Frage zu der Schaltung und zu Impulsübertragern Wie lang sind eigentlich die Verzögerungen beim Einschalten zwischen dem Ausgang des Treibers und dem kompletten Durchschalten der MOSFETs am Ende ? Ich hab mal angenommen, dass die kleinen P-Kanal MOSFETs eine Rise Time von 30ns haben, eine Turn on Delay Time von etwa 40ns. Für die dicken Brummer hab ich mal ne Rise Time von 50ns und ne Turn on delay time von ebenfalls 50ns angenommen Ich komm auf so 350ns, bei 10ns Signallaufzeit, kann man das so in etwa berechnen ? Was mir auch sorgen macht ist die Tatsache, dass über GND wohl kurzzeitig Ströme fließen die größer als die erlaubten 3A sind oder ? Was könnt ihr eigentlich für einen Impulsübertragertrafo empfehlen ? sind die Verzögerungen bei nem Impulsübertrager eigentlich geringer ?, ich mein, das Magnetfeld muss ja auch erstmal aufgebaut werden.
Laß es im Simulator deiner Wahl laufen. TINA oder LTspice bzw. Dort bekommst du ohne groß Verrechnen die ganzen Werte angezeigt.
Wofür hast du denn jetzt 4x470µF an den FET-Treiber angeschlossen? Das ist zu viel und außerdem wären die Elkos eh zu träge. Und als Bootstrap Kondensator ist 470µF auch viel zu viel. Dafür hast du hinten an der Brücke, wo du deine 100A Last anschließen willst nur 100µF+470µF. Man könnte echt denken du wärst ein Troll ;-)
Gibt bestimmt ein nettes Feuerwerk. Laß die Kamera laufen und poste die besten Aussschnitte ;-)
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