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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kühlung berechnen 1V Spannungsabfall bei 35A


Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ich muss für meinen Anwedungszweck eine Spannung von ca. 20V und 140
Ampere gleichrichten, dazu habe ich Sicherheitshalber mal 6 35A
Gleichrichter mit einer Sperrspannung von 700V bestellt. Kann mir
jemand erklären wie ich auf die benötigte Kühlleistung komme dem
Datenblatt entnehem ich das jeder Gleichrichter eine Kühlblech mit
300cm² benötigt um bei 35A eine Temp von 55° einzuhalten was bei einem
Blech ca. 17x17cm entspricht. Ein CPU Kühlkörper könnte es aber auf
diese Fläche bringen und zudem leitet Alu doch auch die Wärme besser.

Ich habe mir also überlegt, nehme ich halt 6 CPU-Kühlkörper diese
vernichten ja auch so um die 70Watt. Kann mir jemand dazu was sagen,
habe mal das Datenblatt angehängt.

Autor: A.K. (Gast)
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Hast Du da was verwechselt? 35V 700A wäre nützlicher gewesen als 700V
35A. Parallelschaltung von nicht thermisch gekoppelten bipolaren
Halbleitern ist eine wortwörtlich heisse Sache, das war dir hoffentlich
klar bevor Du sie bestellt hast.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

mir ist da ein kleiner Fehler unterlaufen. Auf dem Teil steht KBPC3510
hier habe ich das richtige Datenblatt angehängt. Dort wird nur 300
mm²x1,5mm dickes Kupfer gefordert oder ist das ein Schreibfehler mm²?

@A.K. leider hätte Reichelt sowas nicht gehabt, wobei mir eine
Spannugnsspitze beim Load Dump den 35V Gleichrichter sofort zerschossen
hätte.

Also ich habe nun diese Teile hier und möchte sie gerne verwenden.
Haste nen Ratschlag für mich?

Autor: A.K. (Gast)
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Für diese Leistungsklasse ist Reichelt schlicht nicht zuständig. Sinnlos
also, dort danach zu suchen. Such auf den Seiten von Herstellern
entsprechender Bauteile, dann den passenden Distributor.Und besorg dir
lieber auch nen Feuerlöscher und sichere Klamotten - herumspritzendes
Metall ist recht unangenehm.

Bei Dioden ist es ähnlich wie bei bipolaren Transistoren. Höhere
Temperatur bedeutet niedrigere Durchflussspannung. Bedeutet höheren
Strom. Der wiederum die Temperatur steigen lässt. Wird's klar? In
Schaltnetzteilen findet man zwar bisweilen 2 Dioden parallel, dann aber
als Doppeldiode im gleichen Gehäuse.

Ich werde jetzt aber den Teufel tun und Abhilfe empfehlen. Das ist
nämlich auch nicht meine Leistungsklasse.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

naja solche Teile wie du sie Anspichst kosten halt meistens auch 100€
was mir definitiv zuviel ist für meinen Versuch.

Vielleicht findet sich ja jemand der mir das erklären kann. Ich denke
das 1V bei 35A einfach 35Watt Verlustleistung sind und da sollte es ein
CPU-Kühler tun. Einen Lüfter hab ich ins Gehäuse des Gerätes schon
verbaut, vielleicht nehme ich auch einen länglichen Kühlkörper 0,9 C/K
um schraub sie da drauf.

Und schmelzendes Metal ist garnicht so verkehr geht um den Umbau eines
Schweißtrafos auf Wechselstrom wozu ich schonmal nen Beitrag eröffnet
hatte.

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
die Teile kannst Du für diesen Zweck nicht nehmen (Die Besten sterben
zuerst). Du müsstest noch Reihenwiderstände dazunehmen, um den
Gleichlauf halbwegs hinzubringen.
Du musst schon in dieser Größenordnung schauen:
http://www.semikron.de/internet/ds.jsp?file=470.html
http://www.eupec.com/gb/2_PRODUCTS/2_1_ProductRang...
http://www.herrmann-gleichrichter.de/
http://www.ixys.com/Appasp/pddiod01.asp.
Zum Kaufen musst Du dann auch ein wenig auf Grosssortimenter wie
Farnell, RS usw. gucken.
Arno

Autor: A.K. (Gast)
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Wie kommst Du eigentlich auf 1V? Meine Peilung liegt eher bei 3V. Sind
ja immer 2 Dioden aktiv und jede davon hat dem Diotec-Datenblatt nach
zu urteilen rund 1,5V bei 24A.

Macht bei idealer Strom-Verteilung (s.o.) rund 70W pro Gleichrichter.
Bei Rthjc von 2,5 K/W (Collmer Datasheet) und Tjmax von 125°C musst Du
die also auf ein Tcase von -50°C runterkühlen. Beim Diotec Datasheet
sind es nur 1,5 K/W, das schaut deutlich besser aus.

Mach die keine Sorgen weger der Bleche. Frag dich lieber, wo Du
hinreichende Mengen flüssigen Stickstoffs herbekommst. ;-)

Autor: Malte (Gast)
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Such bei Conrad mal nach 163787 - GR
Drei von denen müssten deinen Anforderungen gerade so genügen. Wäre
aber alles andere als billig.

Autor: Manuel (Gast)
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Hi,

hmmm P/N Übergänge parallel schalten ohne Widerstand, gibt meistens
"heissen" Schrott.

Probier mal diese Bauteile zu bekommen:

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/20...

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/30...

200A bez. 300A sollten langen. ODER?

Mußt schaun wo du die Dinger beziehen kannst.
Vielleicht bei http://www.spoerle.de

Gruß MrQu

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

also ein fertiges Gleichrichtermodul wäre mir lieber als wenn ich jetzt
aus 4 von den Dingern nen Gleichrichter mache.

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
bei meinen Links waren einige Paare dabei. Nach einer Brücke wirst Du
lange suchen müssen. (Wenn Du einen guten Kumpel bei Diotec oder
Semikron hast, lass Dir einen backen.)
Arno

Autor: A.K. (Gast)
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Thomas, kennst Du den Satz "um jeden Preis Geld sparen"?

Übrigens: Je dichter Du die Dinger packst, desto schwieriger wird dann
wieder die Kühlung. Soviel zum Thema Modul vs. Einzeldioden.

Was Du vorhast ist für Lau nicht zu kriegen. Leistungselektronik kostet
Geld. Qualität auch. Was nützt es dir, eine Billiglösung zu stricken,
deren Komponenten binnen kurzem nur Schrottwert haben.

Und eines scheint mir hoch wahrscheinlich: Du wirst im Rahmen dieses
Projektes mehr Geld zu Schrott verwandeln als letztlich im Endresultat
an Material drin steckt. Das ist zwar anfangs oft so, nur fängst Du
halt ausgerechnet mit recht teuerem Material an. Es gibt hier etliche
Leute im Forum, die den einen oder anderen Mega8 verbrannt haben, bis
ihnen die Logik der Fuses beim Ponyprog aufging. So sammelt man
Erfahrung. Aber der kostet nur 2 Euro.

Autor: Manuel (Gast)
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Abend,

nen kompletten Gleichrichter bei dieser Leistung ist schwer zu
kriegen.

Die Lösung mit 4 Einzeldioden ist billiger, es gibt zwar diese
Gleichrichter schon fertig zu kaufen (schweine teuer).

Die Idee mit den günstigen CPU-Kühlkörpern finde ich primmmma.
Loch rein Bohren (etwas gleiner als der Durchmesser der Dioden), M12
Gewinde rein schneiden, Diode eindrehen - fertig
ABER ACHTUNG!!!!!! Die Dioden haben einen Polanschluß am Kühlkörper (A
oder K - mal messen)
Du darfst die Kühlkörper nicht zusammen bringen, das gibt bei der
A-Zahl n schönes Feuerwerk.

ODER

schau mal im Gabelstaber-Ersatzteillager (Linde, Jungheinrich, ...) die
setzen in ihren E-Staplern fertige Brücken ein. Vielleicht kriegst Du ja
da was günstiges her.

Gruß MrQu

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

wollte nochmal kurz fragen was für Kabeldurchmesser mm bzw.
Querschnittsfläche mm² man für 140A benötigt? Mir kommt der
Kupferlackdraht im meinem Trafo etwas mickrig vor.

Autor: Freak5 (Gast)
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Mein Lehrer sagte immer für 10A 1mm².
Aber da du im Trafo nur kurze Strecken verlegst reichen vielleicht
sogar 6mm². Du kannst ja einfach mit U/I=R ausrechnen wie viel Watt an
deinen Kabeln verbraten wird. Daran erkennst du dann, ob diese dick
genug sind oder zu dünn.

Autor: Manuel (Gast)
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Hallo,

ganz einfach.

1,5mm2 halten eine Dauerlast von 15A - also bei 140A Dauerlast brauchst
du 15mm2 bzw. nen 16mm2 Leitungsquerschnitt.

Wenn du große Leitungslängen, länger als 2 Meter hast würde ich auf nen
25mm2 gehen - sonst hast du bei der geringen Spannung einen zu großen
Spannungsabfall (Leitungswiederstand - Leitungsverluste)

Gruß MrQu

Autor: Jens. (Gast)
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Thomas O.
vergiss das thema besser
viel zu teuer und kann boese enden.
selbst ein 75mm² Kabel wird bei 300A HEISS ganz geschweige von
uebergansgwiderstaenden und evtl noch von irgendwo oberwellen, und dann
viel Spass mit dem Skin Effekt.
Ich hatte mal 42FETs zerschossen alle Parallel bei ca. 40A und 12V
40A X 12V= 480W
42 X 75W = 2940W sollten alle aushalten
was ist passiert?
wie schon erwaehnt die ersten Sterben zu erst und somit dann alle nach
und nach (innerhalb von 3s) nettes "Feuerwerk"

Problem ist du hast deine 6 Gleichrichter 2 haben einen innenwiderstand
meinetwegen von 1R die naegsten 2 von 2R die und die letzten von 3R
(uebertrieben)

macht 0,54R wenn du alle Paralel hast.
bei 140A x 0,54R = 76V richtig?
nun aber dein Problem:
76V / 1R = 76A
76V / 2R = 38A
76V / 3R = 25A

Wie du diehst werden die 6 Gleichrichter extrem ungleich belastet..

Um nun genaue werte zu bekommen rechne es mal aus sollte ganze infach
sein:
Im Datenblatt suchst du die MIN und MAX aus nimmst einen mit dem MAX
wert und den rest mit MIN und machst den fall
dann machst das anders herrum einen MIN und den anderen MAX dan siehst
du es am besten, und kannst die ausmahlen, was passiert..
Also hol dir am besten 4 DICKE dioden und bau daraus einen
gleichrichter

Gruss

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

also ich war heute baff wie ich den Draht der Sekundärwicklung gesehen
habe. Der Draht hat einen Durchmesser von 4 mm. Naja sind immerhin noch
12,5mm². Platz für nen größeren Lüfter hätte ich auch noch so 190mm
dürfte er groß sein im Moment hab ich da nen 120er drin.

Weiß jemand wo es solche Lüfter in den Abmaßen >120mmx120mm gibt?

Und zur Drossel es geht doch darum dass das Metall wenn da die
Wicklungen drumrumgehen und Strom fließt Energie speichert und diese
beim abschalten wieder abgibt, was mir dann wie ein Kondensator die
Spannung/den Strom bei den kurzen Einbrüchen annähernd kostant hält.

Spielt es eine Rolle wie oft man um den Eisenblechkern rumwickelt,
denke wenn die Abdeckung da ist speilt es keine Rolle ob man 1mal
rumwickelt oder 5mal. Wichtiger wird doch eher die Speicherfähigkeit
des Materials sein.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

hier noch das Bild vom Schweißgerät.

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
solange niemand anderem was passiert, ist ja alles noch in Ordnung,
aber manche Aussagen gefährden auch andere, wenn sie hier
unwidersprochen veröffentlicht und nachgemacht werden.
Für Leiterquerschnitte gibt es eine DIN Norm und die rechnet nicht
quote
>1,5mm2 halten eine Dauerlast von 15A - also bei 140A Dauerlast
brauchst du 15mm2 bzw. nen 16mm2 Leitungsquerschnitt.<,
sondern berücksichtigt auch zum Beispiel die Temperatur von bestimmt
mehr als 30°C im Schweissgerät, so dass diese Norm bei vernünftiger
Auslegung zwischen 50 und 70mm^2 fordert.
Wobei sich mir noch die Frage stellt, warum man ein Schweissgerät von
Wechselstrom auf Gleichstrom umbaut. Um damit arbeiten zu können sind
je nach Typ noch etliche Modifikationen notwendig.
Man kann über die Beratungsresistenz mancher Fragesteller nur den Kopf
schütteln.
Arno

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

also ich habe den Durchmesser des Kuperlackdrahtes mit der Schieblehre
gemessen. Wenn der Hersteller am unteren Limit arbeitet ist das nicht
meine Schuld, deswegen verstehe ich deine Vorwürfe nicht. Ich habe
sogar noch eine Kühlung eingebaut um die Temps zu senken. Das Ding ne
Leerlaufspannung von 47V, also wieder beruhigen, wenn ich da nicht
umbedingt mit der Zunge hingehe, sollte auch nichts passieren.

Beratungsresistenz? Habe mit jemanden Mailkontakt der mir solche Dioden
verkaufen will und auch bei einigen Firmen nach fertigen Modulen
angefragt. Ich muss nicht umbedingt meine Gleichrichter verwenden,
würde es aber gerne wegen des Preises tun. Mir wird auch immer etwas zu
viel schwarz gemalt, denke das es noch keiner hier probiert hat, aber
alle sagen "nein das geht nicht". Bei mehreren Dutzend FETs wird das
ganz was anderes sein als bei 4 35A Gleichrichtern.

Mir ist auch klar das ich für ein paar hundert Euro nen Inverter
erstehen kann.

Autor: Arno H. (Gast)
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Nachdem ich jetzt das Bild gesehen habe, muß ich meine Frage
wiederholen: Was willst Du mit dem Gleichstrom machen? Zumal Deine
Leerlaufspannung nach Gleichrichtung auch nicht mehr zu den
ungefährlichen Spannungen zählt und über offene Kontakte zugänglich
ist.
Es geht auch nicht um den Trafodraht, sondern was im Gültigkeitsbereich
von DIN und VDE für von Dir verlegte Leitungen vorgeschrieben ist, und
da konnte ich die Milchmädchenrechnung weiter oben nicht so stehen
lassen.
Arno

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

habe heute mal 4 Gleichrichter zusammengeschalten und es getestet es
funktioniert. Ich hätte nicht gedacht das der Nulldurchgang beim
Wechselstrom sich so negativ auswirkt. Habe mit 40A begonnen und hatte
erst nur Kleben der Elektrode, dann den Strom erhöht dachte mir 40A für
2,5mm vieleicht ein bischen wenig, nun mal auf 60A nun war das kleben
noch stärker. Dann habe ich die Elektrode an Minus gelegt und das
Schweißgut auf Plus und dann ging es wunderbar, keine Probleme mehr wie
unwilliges Zünden und der Lichtbogen ist um einiges ruhiger. Werde mir
jetzt noch ein paar Gleichrichter dazubestellen um dann auf ein
größeres Kühlblech zu verzichten. So das ich das schön in mein Gehäuse
unterbringen kann. Ich nehme mal stark an das es mit einer Drossel
nochmal um einiges besser wird.

Zur Leerlaufspannung die liegt vor dem Gleichrichter bei 46V und danach
bei 43V, das kann ich mir noch nicht so ganz erklären, Vielleicht stellt
der Gleichrichter eine kleine Belastung der Leerlaufsannung dar. Aber
ich liege auf jedenfall unter den Sicherheitsgrenze von 50V. Die
Spannung wärend des Schweißvorganges habe ich noch nicht verglichen,
wird aber im Laufe des Umbaus noch gemacht.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

falls das jemand auch vor hat ich habe izwischen bei eBay fertige
Module gefunden sind zwar für Phasen aber man kann 1 ja weglassen wenns
nur für 230V benötigt wird. Artikelnummer 7504565212

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ich werde jetzt die Gleichrichternazahl auf 10 Stück erhöhen, Kühlblech
ist schon bestellt, werde da 1,5mm Kupferblech nehmen und dieses ein
paar mal falten weil es 400x200mm groß ist. Mit dem Lüfter im Gehäuse
sollte es so keine Probleme geben da da geug Luft am Kupfer
vorbeistreift.

Autor: Jens D. (jens) Benutzerseite
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hmmh
hab noch nie gehoert, dass man mit gleichspannung schweisst

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

musst du weiterhören. ;-)

Autor: Jens D. (jens) Benutzerseite
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bähhh
aber deine 140A sind suess ;)
ich habe hier ein netzteil mit bis 400A bis 30V =)
das hat schon was ;)

Schoenen Gruss

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ja das wäre genau das was ich brauche.

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