Hi, mich würde mal interessieren, wie man mit so etwas professionell umgeht: Ich habe einen leistungsfähigen Smart Switch im Test, den BTS3256 von Infineon: http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS3256-DS-v01_00-en.pdf?fileId=db3a304320d39d590121a175cad77b78&ack=t Der kommt im TO-252 Package und kann mit ein bisschen Kühlpad auf das er gelötet ist locker um die 10A, wenn ich grad richtig gerechnet habe. Mit größerem Kühlpad noch viel mehr. Aber um die Verlustleistung des Switch geht's mir nicht, sondern um den Anschluss. Er hat ein großes Pad für Drain, aber ein recht dünnes Beinchen für GND, das ist nur 0,6 x 0,6 mm = 0,36 mm^2 oder fast AWG 21. Ziemlich wenig für 10-xx Ampere: Lt kurzer Recherche wäre ein AWG 20-22 nur bis 5-6 Ampere zugelassen, sonst ist die Erwärmung zu hoch. Das hinkt ein bisschen, weil sich das auf Drähte mit Isolierung bezieht. Weiterhin kann ich das Pin an dieser Stelle ja nur mit einer ca. 37mil Leiterbahn anschliessen. Eine solche erwärmt sich bei 10A um 85 Grad, d.h. bei Umgebungstemperatur von 30-40 Grad wäre sie 120-130 Grad heiß, was für sich zu viel ist für den Dauerbetrieb. Nun wirkt die weiterführende Leiterbahn hier als Kühlkörper und da der GND-Pin am Rand liegt, kann ich hier sofort breiter werden. Eine Leiterbahn der doppelten Breite erwärmt sich bei 10A nur noch um 31 Grad. Das ist wohl der Trick, warum so ein dünnes Beinchen für einen dicken MOSFET bzw. Smart Switch ok ist, dass die Leiterbahn an dem Beinchen die Wärme abzieht. Soweit verstanden und nicht mehr besorgt :-) Aber was sollte man hier nun genau machen, so schnell wie möglich auf 2-3x die Breite des Anschlusses gehen? Gibt's da konkretere Vorgaben, Faustregeln, Praxistipps, ...? Danke & Grüße, Conny
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Der Grund, warum ein dünner draht durchbrennt, wenn zu viel Strom darüber fließt ist die nicht der Strom, sondern die Tatsache, dass die daraus resultierende Verlustleistung nicht abgeführt werden kann. Neben der Luftkühlung rings um einen Draht führt er ja auch noch Wärme entlang sich selbst ab. Dieser Wärmewiderstand wird immer höher je länger der Draht ist. Überleg dir mal: 30cm langer 1mm starker draht brennt bei xx Ampere durch. Würde der gleiche Draht auch noch durchbrennen, wenn er nur noch 5mm lang ist und an beiden Seiten für kühlung/Wärmeabtransport gesorgt ist? Zusätzlich ist die Verlustleistung des 5mm-Drahtes auch nur 1/60 so groß wie die des 30cm-Drahtes. Überdenke dahingehend nochmal die Überlegung, ob dünne Anschlussbeinchen wirklich problematisch sind. rechne doch einfach mal grob den Widerstand so eines Beinchens aus und die daraus resultierende Verlustleistung darin. Du wirst merken, dass diese Größe kaum im Verhältnis zur umgesetzten Leistung im Package steht. Solche dogmatischen Dimensionierungsregeln gelten immer nur, wenn die Umstände auch dem üblichen Dimensionen entsprechen. (z.B. laaaanger Draht) Diese Regeln stur Anzuwenden ist nicht sinnvoll. Deswegen lernt man Elektrotechnik auch an einer Uni, um den Gedanken wenigsntens theoretisch erfassen zu können, was passiert, wenn das Kabel nur infinitisimal kurz ist. Man wird dann von den dümmeren Pragmatikern für solches Wissen oft belächelt.. aber nur so hat man zum Schluss mehr als Glaubensargumente, die man leider so oft hört.
Naja, das mit dem Kühlen wurde ja schon geschrieben. Wenn du Leistungselektronik mit "viel Strom" (naja, 10A...) machst, gibt es mehrere Maßnahmen, mit denen man die thermischen und Stromsachen verbessern kann: - Man kann das Basiskupfer der Platine dicker machen, 70µ, 90µ, eher mehr - Vom Pin weg kann man mit mehreren Lagen wegfahren - Viele dicke Durchkontaktierer direkt am PIN und auf 4 Lagen weg oder so - HSMtec gibts auch noch (für läppische 10A unnötig finde ich) - Thermalvias im GND-Pad oder zur Not darumherum können auch helfen, die Wärme auf die Rückseite zu bringen. Da kann man die Platine auf einen Kühlkörper Pappen, einen Kühlkörper drauflöten oder eine große Massefläche hinpacken. Für 10A reicht die Massefläche vermutlich. Bitte die thermischen Sachen nicht unterschätzen, selbst 10W sind schon recht anspruchsvoll mit diesem Package, wenn sich die Temperaturdifferenzen in Grenzen halten sollen. Wenn dir die Anschlüsse dünn vorkommen, dann denk mal an die armen Bonddrähte. Mir tun die wirklich leid :-(.
10A?? Was ist denn dann erst mit Leistungs-Mosfets im to220, deren Anschlüsse haben etwa 0,5mm², aber sie dürfen bis 195A Dauerstrom belastet werden...
@ 0815 (Gast) >10A?? Was ist denn dann erst mit Leistungs-Mosfets im to220, deren >Anschlüsse haben etwa 0,5mm², aber sie dürfen bis 195A Dauerstrom >belastet werden... Zeig mal ein Datenblatt. Die meisten Monster-Transistoren von dem Kaliber haben alle irgendwo in der Ecke stehen (package limit 75A) oder so . . .
dfg schrieb: > Oder limitiert durch das Bonding. Ich hatte mal einen TO220 Transistor mit einem fliegend aufgebauten Anschluss, der in eher hoher Frequenz einen 10µF Elko entladen hat. Nur dass sich ein paarmal das Kabel vom Pin löste. Spott über meine Lötkünste verebbte, als es dem Spötter genauso erging. Anschliessend hat er den Elko angefasst. Die Reaktion darauf war völlig anders. ;-)
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Bei dem Teil steht immerhin ein nomineller Strom von 7,5 A. Auch die Angaben für die Reversdiode beziehen sich auf 12 A. Für so viel Strom ist der also gar nicht ausgelegt. Der höchste Wert kommt dann aus der Marketingabteilung - das ist einfach nur die Wurzel aus maximale Leistung (bei fast idealer Kühlung) geteilt den R_on Wert. Darauf, dass sie Zuleitungen oder Bond drähte das nicht vertragen wird dabei keine Rücksicht genommen, denn realistisch ist der Fall sowieso nicht.
Ulrich H. schrieb: > denn realistisch ist der > Fall sowieso nicht. Die erste Datenblattseite ist die Blender-Seite.
@dfg (Gast)
>Die erste Datenblattseite ist die Blender-Seite.
Für den 1. Eindruck gibt es keine 2. Chance! ;-)
Falk Brunner schrieb: >>Die erste Datenblattseite ist die Blender-Seite. > > Für den 1. Eindruck gibt es keine 2. Chance! ;-) Doch, heute schon. Das war ursprünglich als Auslese gedacht. Jene Leute, die über die erste Seite nie hinauskamen, gaben bald auf und wurden Verkäufer oder Designer, weil das Zeug seltsamerweise immer den magischen Rauch abblies. Das hielt die Fachwelt sauber und kompetent. Heute fragen sie in einem Forum, kriegen das Datasheet vorgelesen und eingedeutscht und bleiben der Welt als Entwickler erhalten. ;-)
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Falk Brunner schrieb: > (package limit 75A) Falk, kennst Du echt nicht solche Mosfets? Ohne was zu googeln z.B. IRFB3006 oder IRFB7430. Gibt sicher hunderte, selbst viele 100V-Typen haben ähnliche Ströme...das mit den 75A caselimit war mal.
0815 schrieb: > Falk, kennst Du echt nicht solche Mosfets? Ohne was zu googeln z.B. > IRFB3006 oder IRFB7430. Gibt sicher hunderte, selbst viele 100V-Typen > haben ähnliche Ströme...das mit den 75A caselimit war mal. Ich würd mir an deiner Stelle mal die SOA anschaun und mich fragen was die Linie dann da drin soll an der steht "Limited by package". Beim Bleistift IRFB7430 ist diese Linie auf Höhe von 195A. Ist dann doch etwas weit weg von den 409A die er kann. Für Unwissende: Der Bonddraht gehört zum Package ;)
@ 0815 (Gast) >> (package limit 75A) >Falk, kennst Du echt nicht solche Mosfets? Bin ich der MOSFET Papst? >Ohne was zu googeln z.B. >IRFB3006 oder IRFB7430. Gibt sicher hunderte, selbst viele 100V-Typen >haben ähnliche Ströme...das mit den 75A caselimit war mal. Technik kann sich verbessern, aber die Physik bleibt gleich. Wer glaubt, dass ein IRFB3006 im TO220 Gehäuse 195A dauerhaft leiten kann (195A^2 * 2,5mOhm = 95W) oder gar dauerhaft 375W umsetzen kann, der glaubt auch an den Weihnachtsmann ;-) Man hat hier einfach einen Monster-Chip in ein kleines TO220 Gehäuse gepackt. Klar, 2,5mOhm sind SEHR wenig, aber die Leistung des Chips kann man in DEM Gehäuse NICHT ausreizen. Wobei ich auch meine Zweifel habe, ob die Bonddrähte WIRKLICH 195A dauerhaft aushalten. Alles reines Markting, fast schon eine Lüge.
Michael Köhler schrieb: > Beim > Bleistift IRFB7430 ist diese Linie auf Höhe von 195A. Ist dann doch > etwas weit weg von den 409A die er kann. Oh, danke für diese Binsenweisheit! Und ich dachte immer, der schafft 409A. 195A caselimit stehen ganz groß auf der ersten Seite des Datenblatts, man muss dazu nicht die SOA-Tabelle bemühen. 195A sind ein kleiner Unterschied zu 75A, und nur darum ging es. Bin erstaunt, daß hier niemand die diversen, lange am Markt befindlichen Mosfets mit z.B. 180A Dauerstrom kennt. Stattdessen wird mal wieder das veraltete Halbwissen besprochen und gefeiert. So, und als nächstes lesen wir nun die Warnhinweise des nächsten Fachmanns bezüglich Casetemperatur und Verlustleistung:
@0815 (Gast) >195A caselimit stehen ganz groß auf der ersten Seite des Datenblatts, >man muss dazu nicht die SOA-Tabelle bemühen. Und selbst die sind gelogen! >195A sind ein kleiner Unterschied zu 75A, und nur darum ging es. >Bin erstaunt, daß hier niemand die diversen, lange am Markt befindlichen >Mosfets mit z.B. 180A Dauerstrom kennt. Ich bin nicht erstaunt, dass die Leute nicht selber rechnen und denken können. > Stattdessen wird mal wieder das >veraltete Halbwissen besprochen und gefeiert. Stimmt, das neue Unwissen ist VIEL besser!
Falk Brunner schrieb: > Bin ich der MOSFET Papst? Nein, aber hier wird mal wieder unisono ein vermeintliches Insiderwissen gefeiert, das sowieso jeder kennt, und dessen Problematik obendrein schon lange nicht mehr existiert. Ihr seid noch immer dabei, und dabei ging es in dem Thread noch nicht mal darum!
@ 0815 (Gast) >Nein, aber hier wird mal wieder unisono ein vermeintliches Insiderwissen >gefeiert, das sowieso jeder kennt, und dessen Problematik obendrein >schon lange nicht mehr existiert. Jaja, en überaus überzeugendes Argument! Reche VOR, wie die von dir genannten MOSFETs die in Datenblatt geschriebenen Werte einhalten sollen! Bau es REAL auf und miss es nach! Dann reden wir weiter!
Falk Brunner schrieb: > Bau es REAL auf Habe ich längst, denn ich verlasse mich nicht so sehr auf Glauben.
@0815 (Gast) >> Bau es REAL auf >Habe ich längst, denn ich verlasse mich nicht so sehr auf Glauben. Bilder? Messwerte?
> Ihr seid noch immer dabei, und dabei ging es in dem > Thread noch nicht mal darum! Ne, da ging's darum, wie man genau damit umgeht, dass ein Beinchen alleine schon keine 10-20A aushält - geschweige denn 100A. Sondern die Leiterbahn / die Platine braucht um die Wärme loszuwerden. Und wie man sicherstellt, dass das passt. Man sein, dass diese Überlegung für meine Anwendungsfall unnötiger Luxus ist, aber ich hätte es einfach gerne einmal verstanden und gewusst wann ich mich drum kümmern muss und wie das dann geht. Ich hab soweit verstanden, dass es auch einfach eine Wärmewiderstandsrechnung ist: - Erwärmung des Beinchens beim geplanten Strom - Wärmewiderstand Beinchen > Lötstelle > Platine - Und dann eine Leiterbahn dranhaben, die ausreichend niedrigen Wärmewiderstand hat so dass die Wärme darüber abfließen kann - ich vermute ich muss meine Rechnung auf 1-2 Zentimeter am Pad begrenzen, denn die Wärme braucht ja auch ein bisschen vom Pad wegzukommen. Insofern sollte wohl die Leiterbahn am Bauteil etwas breiter sein. Bin ich da auf dem richtigen Weg oder alles unnötig?
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Falk Brunner schrieb: > Bilder? Messwerte? So weit kommt es noch. Habe unbewusst offenbar schon wieder viel zu viel "verraten"... Also ich darf mal zusammenfassen, was oben eigentlich nur ein ganz kleiner Beitrag sein sollte: es gibt Mosfets im to220 mit 195A Dauerstrom, der durch ca. 0,5mm² Anschlussbeinchen fließt. Auch wenn das einige hier nicht wahrhaben wollen. Das war es schon!
Conny G. schrieb: >> Ihr seid noch immer dabei, und dabei ging es in dem >> Thread noch nicht mal darum! > > Ne, da ging's darum, wie man genau damit umgeht, dass ein Beinchen > alleine schon keine 10-20A aushält Die Rede war von den neuerlichen "Fachleuten" hier, die sich mit Mosfets nicht auskennen (und sich statt über die neuen Erkenntnisse zu freuen, nun lieber ihren Glauben zu besten geben). Nix für ungut, bin dann besser mal raus.
@0815 (Gast) >> Bilder? Messwerte? >So weit kommt es noch. Habe unbewusst offenbar schon wieder viel zu viel >"verraten"... Aha, also mal wieder die übliche Gemeiniskrämerei der "Erlauchten". Ok, habe verstanden. Du hast geblufft. ;-) >Also ich darf mal zusammenfassen, was oben eigentlich nur ein ganz >kleiner Beitrag sein sollte: es gibt Mosfets im to220 mit 195A >Dauerstrom, der durch ca. 0,5mm² Anschlussbeinchen fließt. Auch wenn das >einige hier nicht wahrhaben wollen. >Das war es schon! Den Beweis bleibst du schuldig! Damit ist das nichts weiter als eine unbewiesene Behauptung! Nicht mal vorrechen kannst du! Naja, bei dem Nickname . . . Ich kann auch behaupten, hinterm Mond wachsen Gummibären auf den Bäumen. Mist, schon wieder viel zu viel verraten!
Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage anzuschauen? :-)
Conny G. schrieb: > Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage anzuschauen? > :-) Willkommen bei MC.net! ;-)
0815 schrieb: > Conny G. schrieb: >> Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage anzuschauen? >> :-) > > Willkommen bei MC.net! ;-) Ich weiss, ich bin ja schon länger dabei :-)
Conny G. schrieb: > Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage anzuschauen? > :-) Ja. Das ist ja schon der dritte Thread zum Thema. Die so hoch beworbene Schaltfrequenz im Datenblatt steht im Widerspruch zu Ihrer EMV-Angst (Anstiegsgeschwidigkeit) ;-)
dfg schrieb: > Conny G. schrieb: >> Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage anzuschauen? >> :-) > > Ja. Das ist ja schon der dritte Thread zum Thema. Zu welchem Thema? Pin-Dicke und hoher Strom? > Die so hoch beworbene Schaltfrequenz im Datenblatt steht > im Widerspruch zu Ihrer EMV-Angst (Anstiegsgeschwidigkeit) ;-) Nee, mit dem BTS3256 fühle ich mich jetzt sehr wohl :-) Wenn er in den anstehenden Tests hält, was er verspricht bzw. was ich mir davon verspreche, dann nehme ich den und alles ist perfekt und genau so wie ich es haben wollte.
Conny G. schrieb: > dfg schrieb: >> Conny G. schrieb: >>> Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage anzuschauen? >>> :-) >> >> Ja. Das ist ja schon der dritte Thread zum Thema. > > Zu welchem Thema? Pin-Dicke und hoher Strom? > >> Die so hoch beworbene Schaltfrequenz im Datenblatt steht >> im Widerspruch zu Ihrer EMV-Angst (Anstiegsgeschwidigkeit) ;-) > > Nee, mit dem BTS3256 fühle ich mich jetzt sehr wohl :-) Aha :-) Vorher waren es ~100µs Anstiegszeit, jetzt sind mit diesem LowSide-Switch 12kHz drin. Wozu vorher die ganze Aufregung bezüglich Anstiegszeit? Sie werden mit diesem LowSide-Switch auf jeden Fall weniger dynamische Verluste haben, aber auch mehr EMV-Störungen (Ob diese für Sie relevant sind bzw. problematisch?). Bezüglich der dynamischen Verluste haben wir ja noch festgestellt, dass diese geringer sein werden, als (falsch) berechnet. Solange Hobby und man stört sich nicht selber funktional :-)))) ist die Welt ja in Ordnung. Scherz beiseite. Da müssten Sie schon EMV-Messungen durchführen um eine Aussage treffen zu können. > Wenn er in den anstehenden Tests hält, was er verspricht bzw. was ich > mir davon verspreche, dann nehme ich den und alles ist perfekt und genau > so wie ich es haben wollte. Was ist an dem Chip so besonderes? Ein normaler LowSide-Switch der 10mOhm-Klasse.
Ah, übersehen: Slew rate control ... 200/220µs max. Nettes Feature.
Ja, nett, was man so alles schon fertig als IC bekommt. Die Smart-Switch-Entwicklung geht weiter.
A. K. schrieb: > Falk Brunner schrieb: >>>Die erste Datenblattseite ist die Blender-Seite. >> >> Für den 1. Eindruck gibt es keine 2. Chance! ;-) > > Doch, heute schon. > > Das war ursprünglich als Auslese gedacht. Jene Leute, die über die erste > Seite nie hinauskamen, gaben bald auf und wurden Verkäufer oder > Designer, weil das Zeug seltsamerweise immer den magischen Rauch > abblies. Das hielt die Fachwelt sauber und kompetent. Heute fragen sie > in einem Forum, kriegen das Datasheet vorgelesen und eingedeutscht und > bleiben der Welt als Entwickler erhalten. ;-) Genau! Die 75A gab es bei den ersten PowerMOSFETs. Die hatten nur jeweils einen Bonddraht. Als die Chips extrem niederohmig wurden, ging man über zum Mehrfachbonden. In manchen Datenblättern gibts den gleichen Die auch in verschiedenen Gehäusen mit dann entsprechend unterschiedlichen max.-Werten.
.... schrieb: > wenn das Kabel nur > infinitisimal kurz ist. Man wird dann von den dümmeren Pragmatikern für > solches Wissen oft belächelt.. aber nur so hat man zum Schluss mehr als > Glaubensargumente, die man leider so oft hört. Bis dahin war der Beitrag echt toll. Ab dort wird es sehr arrogant. Wenn man sich schon so geschwollen ausdrücken will, dann sollte man diese Wörter auch richtig schreiben. "infinitesimal" Durfte aber auch jeder aus dem Englischen herleiten können. Schade, dass du dir diesen arroganten Rest nicht sparen konntest. Es war nämlich ansonsten ein sehr schöner Beitrag. Ich hatte eine ähnliche Frage vor längerer Zeit gestellt, weil ich das auch noch alles lerne, aber auch ohne Studium weiß ich das und habe meine Experimente (anhand von Sicherungen) zu Hause gemacht. Das allermeiste lese ich mir an und frage ab und zu, dann versuche ich Sachen die ich so nicht akzeptieren kann im Versuch zu simulieren, um dort die richtige Erkenntnis zu erlangen. Man könnte auch sagen ich wäre ein Autodidakt, aber das spare ich mir hier.
@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite >Die 75A gab es bei den ersten PowerMOSFETs. Die hatten nur jeweils einen >Bonddraht. Als die Chips extrem niederohmig wurden, ging man über zum >Mehrfachbonden. Mag sein, aber . . . >In manchen Datenblättern gibts den gleichen Die auch in verschiedenen >Gehäusen mit dann entsprechend unterschiedlichen max.-Werten. Ach vollkommen OK. Die Frage ist und bleibt. Sind die Max-Werte im Datenblatt auch mit Package Limit real oder nur Marketing? Beitrag "Re: Dicker MOSFET, dünnes Anschlusspin?" Wer hat schon mal REAL 195A durch so einen MOSFET DAUERHAFT geschickt? Wie wurde der angeschlossen und gekühlt? Bisher kam dazu nur ein simple "ja, geht", mit KEINERLEI Begründung geschweige denn BEWEIS! Beitrag "Re: Dicker MOSFET, dünnes Anschlusspin?" Damit kann man zwar "wunderbar" eine end- wie sinnlose Diskussion führen, mehr aber auch nicht.
Conny G. schrieb: > Hallo!? Hat noch jemand Lust sich meine ursprüngliche Frage > anzuschauen? > :-) Deine ursprüngliche Frage war: Conny G. schrieb: > Aber was sollte man hier nun genau machen, so schnell wie möglich auf > 2-3x die Breite des Anschlusses gehen? Gibt's da konkretere Vorgaben, > Faustregeln, Praxistipps, ...? Wurde das noch nicht beantwortet? Ich mein schon was dazu gelesen zu haben, however. Du solltest bei deinem Design zum Einem die Anschlussbahn so kurz wie möglich halten und so breit/dick wie möglich. Im Vorfeld kannst du dir den Widerstand der Anschlussbahn und damit schließlich die zu erwartende Verlustleistung auf der Leiterbahn ausrechnen um zu schaun ob das passen würde.
Falk Brunner schrieb: > Sind die Max-Werte im Datenblatt auch mit Package Limit real oder nur > Marketing? > Bisher kam dazu nur ein simple "ja, geht", mit KEINERLEI Begründung > geschweige denn BEWEIS! Als Begründung sollte die Angabe im Datenblatt genügen. Einen Beweis für seine Behauptung sollte eigentlich derjenige liefern, der diese Angaben anzweifelt und den Hersteller fast als Lügner bezeichnet ;-) Die 195A sind real, aber nicht sehr praxisnah, denn dieser Wert ist im Datenblatt für eine Gehäusetemperatur von 25°C angegeben, die praktisch nur mit aktiver Kühlung erreicht werden kann. Das Gleiche gilt auch für die angegebene maximale Verlustleistung. In der Appnote 1140 von IRF erfolgt die Bestimmung des Maximalstroms bei einer Begrenzung der Oberflächentemperatur des Gehäuses und der Anschlusspins durch eine Kühlflüssigkeit auf max. 80°C und ohne Die: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1140.pdf Auch interessantes Ergebnis dieser Studie: Bei Montage des Bauteils auf einer gewöhnlichen FR4-Platine ohne spezielle Kühlmaßnahmen werden die Anschlusspins und die Lötstellen heißer als die Bonddrähte, da letztere durch das Gehäuse besser gekühlt werden (gilt aber nicht für die alten Blechdosen à la TO-3, wo die Bonddrähte nicht vergossen sind). Solange also das Lötzinn noch nicht schmilzt (ca. 180°C bei bleihaltigem Lot) und der Die nicht heißer als die spezifizierten 175°C wird, braucht man sich auch um die Bonddrähte wenig Sorgen zu machen. Bei einer guten platinenseitigen Kühlung (bspw. durch beidseitige große Kupferflächen oder leitfähigeres Basismaterial) wird dieser Indikator aber nicht mehr funktionieren. Übrigens sollte man sich bei diesen Bondrähten von der Vorstellung lösen, dass es sich dabei um solche haarfeinen Drähtchen handelt, die man vielleicht schon einmal durch das Fenster eines EPROMs gesehen hat. Bei Leistungsmosfets in den gängigen Plastikgehäusen werden bis zu 4 Drähte mit jeweils bis zu 0,51mm Durchmesser parallel verlegt. Deren Gesamtquerschnitt ist dann sogar größer als der des Anschlusspins. Zur ursprünglichen Frage: In der genannten Appnote werden auch Tipps zur Kühlung der Anschlusspins sowie zur Messung der tatsächlich auftretenden Temperaturen gegeben. Berechnen lässt sich die Temperaturverteilung aber leider kaum, da hier zuviele Einflussfaktoren berücksichtigt werden müssten.
Danke Yalu! Endlich spricht es doch mal jemand aus ;-) Es gibt kein Schwarz und Weiß, man muss genau hingucken, wie der Hersteller die "Package Limited" Angabe ermittelt. Und das wird er mit aktiver extremer Kühlung machen, wie Yalu schon sagte. Bei den Bonddrähten muss ich ihm auch Recht geben, da ist es heute gar kein Problem mehr dicke Bonddrähte zuverlässig zu verarbeiten. Und dank Automatisierung ist es praktisch Wumpe, ob man nun einen oder mehrere Drähte legt. Es gibt auch nicht nur runde Bonddrähte, übrigens. Wobei diese Bändchen eher bei den ganz dicken IGBT Modulen (z.B. zum Anschrauben) verwendet werden. http://www.powerguru.org/wordpress/wp-content/uploads/2012/07/Al-thick-wire.jpg https://en.wikipedia.org/wiki/Wire_bonding#mediaviewer/File:Wirebonding2.svg
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@ Yalu X. (yalu) (Moderator) >Als Begründung sollte die Angabe im Datenblatt genügen. Nö. > Einen Beweis >für seine Behauptung sollte eigentlich derjenige liefern, der diese >Angaben anzweifelt und den Hersteller fast als Lügner bezeichnet ;-) Beweislastumkehr ala Amerika? Alles was auf einem Stück elektronischem Papier geschrieben steht ist automatisch wahr? Und sowas 200 Jahre nach Beginn der Aufklärung? Oje! NÖ! Wer behauptet, fliegen zu können, muss es einfach beweisen. Nicht die Leute die behautpen, dass es nicht geht! >Die 195A sind real, aber nicht sehr praxisnah, Marketinggeschwätz! > denn dieser Wert ist im >Datenblatt für eine Gehäusetemperatur von 25°C angegeben, die praktisch >nur mit aktiver Kühlung erreicht werden kann. Unter praxisfremden Laborbedingungen. > Das Gleiche gilt auch für >die angegebene maximale Verlustleistung. Das halte ich für nahezu ausgeschlossen. Das ist ein reiner Chip-Wert auf einem idealen Kühlkörper, niemals in einem noch so tollen TO220 Gehäuse. >In der Appnote 1140 von IRF erfolgt die Bestimmung des Maximalstroms >bei einer Begrenzung der Oberflächentemperatur des Gehäuses und der >Anschlusspins durch eine Kühlflüssigkeit auf max. 80°C und ohne Die: > http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1140.pdf Schönes, Dokument! Danke. Der erste Satz gefält mir spontan! "There is a trend within the discrete power component industry of late to increase the dc current rating for low on-resistance devices to levels that historically have not been seen." >Bei Leistungsmosfets in den gängigen Plastikgehäusen werden bis zu 4 >Drähte mit jeweils bis zu 0,51mm Durchmesser parallel verlegt. Deren >Gesamtquerschnitt ist dann sogar größer als der des Anschlusspins. Letztendlich bestätig dieses Dokument meine Aussage. "Table 1: Ultimate current ratings for packages with different wire bonding configurations. With no attention to lead thermal management, the recommended current for all of the packages above is 75A." "The ultimate current does place a ceiling on the amount of current that can safely be forced into a device under the best-of-all-possible-worlds scenario." Unter optimalen Laborbedingungen ereicht man dieses Werte. Real kommt man je nach Aufbau und Aufwand zur Kühlung dort nicht wirklich ran. Und damit ist man in einer sehr ähnlichen Situation wie schon immer, nämlich daß das Gehäuse sowie real sinnvolle Kühlkörper nur deutlich kleinere Nennströme zulassen. Und die Differenz wird mit neueren Chips eher größer, trotz Metallkern und Multilayerplatinen! Dass natürlich ein 2mOhm MOSFET immer noch verlustärmer ist als ein 10mOhm Typ ist unbestritten!
Yalu X. schrieb: > Zur ursprünglichen Frage: > > In der genannten Appnote werden auch Tipps zur Kühlung der Anschlusspins > sowie zur Messung der tatsächlich auftretenden Temperaturen gegeben. > Berechnen lässt sich die Temperaturverteilung aber leider kaum, da hier > zuviele Einflussfaktoren berücksichtigt werden müssten. Vielen Dank!! Genau so einen "Pointer" auf die Vorgehensweise hatte ich gesucht!
Falk Brunner schrieb: >>Die 195A sind real, aber nicht sehr praxisnah, > > Marketinggeschwätz! Wobei die AN es auf Seite 14 unter "Ultimate Current Limits and Derating" etwas höflicher ausdrückt: Die Stromgrenze ist demgemäss zwar für alle praktischen Belange jenseits von gut und böse, kann aber vom Entwickler zur Auswahl der Komponenten dennoch eine nützliche Rolle spielen.
Falk, ich bin sicher nicht der Einzige hier, der von Deinem Glauben so langsam genug gelesen hat! Wenn Du noch bei 75A rein theoretischem Strom, und 15W max. Verlustleistung dank 60er Jahre-Glimmerscheibe feststeckst, dann sei bitte ruhig, wenn sich hier Leute unterhalten, die diesbezüglich viel weiter sind als Du! Und versuche diese Leute nicht aus Trotz anderweitig aufs Glatteis zu bringen, Du holst Dir auch damit wieder nur Dein Fett weg! Du bist intelligent genug, die Verlustleistung des fraglichen Mosfets selbst auszurechnen. Und Du wirst erkennen, daß er bei 195A nur vielleicht 1/8 seiner maximalen Verlustleistung abführen muss (incl. Schaltverlusten und Rds-Erhöhung). Wenn Du das nicht schaffst - ich "schaffe" es sogar sehr entspannt (mit Isoscheibe und gar nicht mal großem Kühlkörper!). Was denkst Du, warum moderne Mosfets so geringe thermische Widerstände haben? Weil man sie ansonsten doch nicht gut kühlen kann? NÖ, um es mal mit Deiner Standardantwort auf den Punkt zu bringen.
Falk Brunner schrieb: > Marketinggeschwätz! PS: Oder, um es in den Worten der AN auszudrücken: "In one sense, the ultimate package current limit is another example of industry specsmanship."
@ 0815 (Gast) >Falk, ich bin sicher nicht der Einzige hier, der von Deinem Glauben so >langsam genug gelesen hat! Wer zwingt dich, hier zu lesen? > Wenn Du noch bei 75A rein theoretischem >Strom, PRAKTISCHE Empfehlung vieler Datenblätter und der aus dem Dokument von IRF! >und 15W max. Verlustleistung Davon war nie die Rede. Deine Rhetorik ist nicht mal billig, einfach nur schlecht. >dank 60er Jahre-Glimmerscheibe >feststeckst, dann sei bitte ruhig, wenn sich hier Leute unterhalten, die >diesbezüglich viel weiter sind als Du! Natürlich, ich lass mir von dir gern den Mund verbieten. Geht's noch? >>Schaltverlusten und Rds-Erhöhung). Wenn Du das nicht schaffst - ich >"schaffe" es sogar sehr entspannt (mit Isoscheibe und gar nicht mal >großem Kühlkörper!). Das Einzige was dus schafft ist dumm rumschwätzen und geheimnisvoll wissend tun. Gähn EoD
0815 schrieb: > Wenn Du noch bei 75A rein theoretischem Strom, Der Witz ist doch grad, dass die Angabe von 195A das theoretische Limit unter idealen aber wenig realistischen Bedingungen ist. Man aber mit praktisch realisierbaren Bedingungen leben muss. Weshalb man jenseits von 75A schon verdammt genau wissen sollte, was man tut, bis hin zu Messung der Temperatur kritischer Stellen in der real aufgebauten Schaltung, mit genau platzierten Thermoelementen etc (siehe ebendiese AN), weil man nichts davon hat, wenn zwar das Silizium überlebt, aber das Gehäusematerial im Kontakt mit den Bonddrähten oder die Platinenlötungen degenerieren.
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A. K. schrieb: > Was hier nicht der Fall ist. Der Witz ist doch grad, dass die Angabe von > 195A unstrittig das theoretische Limit unter idealen aber wenig > realistischen Bedingungen ist. Er sieht die ganze Zeit 75A als das Maß der Dinge an, und das stimmt eben nicht. Die 195A darf der Mosfet theoretisch und auch praktisch noch bei über 100° Casetemperatur tragen!
0815 schrieb: > Er sieht die ganze Zeit 75A als das Maß der Dinge an, und das stimmt > eben nicht. Er sieht die 75A als Grenze für normalen praktischen Umgang an. Und da ist er mit der AN-1140 konform, denn die sagt das ebenfalls. Die sagt aber auch, dass die Angabe deshalb nicht sinnlos wäre, weil sie dem Entwickler dennoch Information liefert. Aber eben nicht jene, dass er seelenruhig bis 195A reinjagen sollte. Sondern jenseits von 75A sehr sorgfältig die einzelnen Randbedinungen betrachten muss, weit über die relativ simple Frage nach der Kühlung des FETs hinaus.
Falk Brunner schrieb: >>Als Begründung sollte die Angabe im Datenblatt genügen. > > Nö. Entschuldigung, aber diese Antwort ist nun wirklich mehr als saublöd. Du zweifelst also die Angaben im Datenblatt grundsätzlich erst einmal an. Dir genügt es auch nicht, dass der Hersteller für diese Angaben (sofern nicht explizit anders vermerkt) garantiert, er bei falsch gemachten Angaben u.U. einen Großteil der verkauften Ware wieder zurücknehmen muss und dabei sein guter Ruf geschädigt wird? Ein Bisschen Vertrauen zu den Herstellern solltest du schon haben. IRF, Infineon, Vishay, Fairchild und wie sie alle heißen, sind ja keine unbekannten China-Firmen, die, wenn sie Mist gebaut haben, einfach mit einem neuen Namen am Markt auftauchen. Wie du aus der velinkten Appnote sehen kannst, haben die Leute bei IRF Versuche zu dem Thema durchgeführt, aus denen sie ihre Datenblattangaben ableiten. Und was hast du vorzuweisen? Nichts, aber auch gar nichts, mit Ausnahme von ein paar Zweifeln aus dem hohlen Bauch heraus. Schlimmer noch: Du bezeichnest die Hersteller als Fastlügner, ohne für diese Bahauptung ein einziges stichhaltiges Argument zu liefern. Wenn du eine Koryphäe auf dem Gebiet wärst, würde man dir vielleicht einfach auch so glauben. Aber du gibst ja selber zu, nicht der Mosfet-Papst zu sein. Mit dieser Einstellung solltest du überlegen, ob die Elektronikbranche das richtige Betätigungsfeld für dich ist, oder ob nicht Jurist (am besten gleich Abmahnanwalt ;-)) besser zu dir passen würde. >> Einen Beweis >>für seine Behauptung sollte eigentlich derjenige liefern, der diese >>Angaben anzweifelt und den Hersteller fast als Lügner bezeichnet ;-) > > Beweislastumkehr ala Amerika? Du hast das Prinzip der Beweislastumkehr nicht verstanden: Du beschuldigst den Hersteller, falsche Angaben im Datenblatt zu machen, bzw. diese Angaben nicht einzuhalten. Vor Gericht (nur dort kommt der Begriff überhaupt zu Anwendung) wärst du der Kläger und müsstest beweisen, dass deine Behauptung stimmt. Beweislastumkehr wäre dann gegeben, wenn stattdessen der Angeklagte (also der Hersteller) deine Behauptung widerlegen, d.h. die Richtigkeit seiner Angaben bzw. die korrekte Funktion seiner Bauteile beweisen müsste. In diesem konkreten Fall würde aber kein Richter (auch keiner aus Amerika) Beweislastumkehr anordnen, weil du deine Behauptung (sofern sie tatsächlich zutreffend wäre) mit einfachen Mittel selber beweisen könntest. Alles was auf einem Stück elektronischem > Papier geschrieben steht ist automatisch wahr? > Und sowas 200 Jahre nach Beginn der Aufklärung? > Oje! Schaffen wir also die Datenblätter einfach ab, denn da steht ja sowieso nur gelogenes Zeugs drin. Stattdessen bringt jeder Schaltungsentwickler seinen zusammenfrickelten Schaltplan zum Halbleiterhersteller und lässt sich von diesem beweisen, dass die Schaltung zuverlässig funktioniert. Eigentlich gar keine schlechte Idee (für den Schaltungsentwickler natürlich, nicht für den Halbleiterhersteller) ;-) >>Die 195A sind real, aber nicht sehr praxisnah, > > Marketinggeschwätz! Ja, ja, natürlich ;-) >> denn dieser Wert ist im >>Datenblatt für eine Gehäusetemperatur von 25°C angegeben, die praktisch >>nur mit aktiver Kühlung erreicht werden kann. > > Unter praxisfremden Laborbedingungen. Und? Ist er deswegen gelogen? Die praxisfremden Laborbedingungen sind immerhin explizit angegeben, man muss sie nur lesen. >> Das Gleiche gilt auch für >>die angegebene maximale Verlustleistung. > > Das halte ich für nahezu ausgeschlossen. Das ist ein reiner Chip-Wert > auf einem idealen Kühlkörper, niemals in einem noch so tollen TO220 > Gehäuse. Schon wieder so eine Hohlebauchargumentation. Irgendwie kenn ich dich aus anderen Threads eher als Mann von konkreten Fakten, der auch anderen gerne (und mitunter auch zurecht) vorwirft, mit haltlosen Vermutungen zu argumentieren. Was ist mit dir passiert? > Unter optimalen Laborbedingungen ereicht man dieses Werte. Aha, da kommen wir der Sache schon näher: Die Werte sind also real (d.h. gemessen), wenngleich nicht sehr praxisnah. Etwas anderes wollte ich in meinem letzten Beitrag doch gar nicht ausdrücken :)
Sicher, dass ihr überhaupt noch gegensätzlicher Ansicht seid? ;-)
@Yalu X. (yalu) (Moderator) >>>Als Begründung sollte die Angabe im Datenblatt genügen. >> Nö. >Entschuldigung, aber diese Antwort ist nun wirklich mehr als saublöd. Keinesfalls! >Du zweifelst also die Angaben im Datenblatt grundsätzlich erst einmal >an. Ja, eben WEIL es rein theoretische Marketingzahlen sind, die nur mit einer gehörigen Portion Wissen und Erfahrung in sinnvolle Praxiswerte überführt werden können. > Dir genügt es auch nicht, dass der Hersteller für diese Angaben >(sofern nicht explizit anders vermerkt) garantiert, er bei falsch >gemachten Angaben u.U. einen Großteil der verkauften Ware wieder >zurücknehmen muss und dabei sein guter Ruf geschädigt wird? Darum geht es gar nicht. >Wie du aus der velinkten Appnote sehen kannst, haben die Leute bei >IRF Versuche zu dem Thema durchgeführt, aus denen sie ihre >Datenblattangaben ableiten. Richtig, aber die kennen nur wenige und ausserdem wurde sie erst vor kurzem hier genannt. >Und was hast du vorzuweisen? Ein paar einfache Abschätzungen zur Verlustleistung. Ausserdem gilt immer noch, dass derjenige, der behauptet, es funktioniert, das beweisen muss. Nicht umgekehrt. >Schlimmer noch: Du bezeichnest die Hersteller als Fastlügner, ohne für >diese Bahauptung ein einziges stichhaltiges Argument zu liefern. Übertreibs mal nicht. > Wenn du >eine Koryphäe auf dem Gebiet wärst, würde man dir vielleicht einfach >auch so glauben. Was auch nicht sonderlich gut wäre. Wenn jemand, egal ob Koryphäe oder nicht, eine Aussage macht, dann muss er sowas beweisen. Mit nachvollziehbaren Messwerten, Rechnungen, etc. Nicht mit seinem Namen. >Mit dieser Einstellung solltest du überlegen, ob die Elektronikbranche >das richtige Betätigungsfeld für dich ist, oder ob nicht Jurist (am >besten gleich Abmahnanwalt ;-)) besser zu dir passen würde. Du verstehst mich vollkommen falsch. Die jursitisch Seite interessiert mich keine Sekunde. Es geht um die Entzauberung der Marketingzahlen. Und um praxisrelevante Bewertung. >Schaffen wir also die Datenblätter einfach ab, denn da steht ja sowieso >nur gelogenes Zeugs drin. Schwarz-Weiß Malerei. Jaja. Es würde reichen, realistische Werte ins Datenblatt zu schreiben, mit denen man REAL was anfangen kann. Oder wenigsten KLAR herausstellen, wie man diese Martketingzahlen interpretieren sollte, so wie in der AN. Die Juristen und Marketingfuzzi haben diesen Unsinn angefangen! Genauso wie geschönten Verbrauchsangaben von Autos! >> Unter praxisfremden Laborbedingungen. >Und? Ist er deswegen gelogen? Es ist ein Täuschungsversuch, er suggertiert deutlich mehr als real verfügbar ist, wie es heutzutage fast überall üblich ist. > Die praxisfremden Laborbedingungen sind >immerhin explizit angegeben, man muss sie nur lesen. Jaja, im Kleingedruckten auf der 99. Seite. >> Das halte ich für nahezu ausgeschlossen. Das ist ein reiner Chip-Wert >> auf einem idealen Kühlkörper, niemals in einem noch so tollen TO220 >> Gehäuse. >Schon wieder so eine Hohlebauchargumentation. Irgendwie kenn ich dich >aus anderen Threads eher als Mann von konkreten Fakten, der auch anderen >gerne (und mitunter auch zurecht) vorwirft, mit haltlosen Vermutungen zu >argumentieren. Was ist mit dir passiert? Kannst du nicht rechnen oder willst du es nicht? Um am konkreten Beispiel zu bleiben. IRFB3006PbF, Ptot 375W Wärmewiderstand 0,4+0,5 K/W = 0,9K/W -> dT = 375*0,9= 337,5 K Temperaturerhöhung Hmm. >Die Werte sind also real (d.h. gemessen), wenngleich nicht sehr >praxisnah. Menschenskinder, darum geht es doch die ganze Zeit!!!
Falk Brunner schrieb: > Wärmewiderstand 0,4+0,5 K/W = 0,9K/W Genau. Aus maximal machen wir typisch. und aus typisch machen wir minimal. Schon kommt man auf solche Werte. Der Glaube versetzt eben Berge, der Hersteller kann bei solchen Strömen ja nur lügen! Aber warum wird jetzt sogar versucht, den Hersteller aufs Glatteis zu bringen? Geht es etwa darum, 375W abzubauen? Sicherlich nicht, es geht um ca. 50W, die beim IRFB7430 (von dem ist die Rede) unter allen realen Bedingungen bei 195A entstehen. Und das ist problemlos sogar mit Isoscheibe möglich.
0815 schrieb: > um ca. 50W, die beim IRFB7430 (von dem ist die Rede) unter allen realen > Bedingungen bei 195A entstehen. Die AN will nicht zuletzt darauf hinweisen, dass Leistungsrechnung allein zu kurz springen kann, wenn es um realen Einsatz geht und der heissteste Punkt vielleicht nicht auf dem Silizium liegt. Beispielsweise wenn sich das Mistvieh selbst entlötet, weil zwar das Gehäuse ausreichend gekühlt wird, nicht aber die Lötstelle. Und die thermische Situation der Lötstelle geht aus dem Datasheet nicht sonderlich zwingend hervor.
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A. K. schrieb: > 0815 schrieb: >> um ca. 50W, die beim IRFB7430 (von dem ist die Rede) unter allen realen >> Bedingungen bei 195A entstehen. > > Ausser er schaltet ab und zu. Das wäre bei Leistungsrechnung > gelegentlich auch noch zu betrachten. Auch ganz real, wenn auch grad > nicht so im Fokus. Bei 195A DAUERstrom kommt schalten eher selten vor. Aber selbst wenn man ihn jetzt mit z.B. 95% und 200A betreibt, fällt da bei z.B. 20KHz nicht viel mehr Wärme an.
Viel interessanter als die ewige Schwarzmalerei wären doch Abweichungen vom Datenblatt nach oben! Und zwar erkenne ich keine Gehäusetemperatur, auf die sich der caselimit-Strom bezieht. Bedeutet, es können auch über 100° sein. Was ist nun, wenn die Kühlung gut ist, und man das Gehäuse bei beispielsweise 60° halten kann? Dann kann man theoretisch sogar mehr als 195A Dauerstrom fahren, und kein Teil wird wärmer als vom Hersteller vorgesehen. Aber nur das ist dem Mosfet wichtig, nicht das was der Hersteller nennt oder verschweigt.
0815 schrieb: > bei beispielsweise 60° halten kann? Dann kann man theoretisch sogar mehr > als 195A Dauerstrom fahren, und kein Teil wird wärmer als vom Hersteller > vorgesehen. Ausreichende Kühlung des Gehäuses führt also automatisch zu ausreichender Kühlung der Lötstellen?
A. K. schrieb: > Ausreichende Kühlung des Gehäuses führt also automatisch zu > ausreichender Kühlung der Lötstellen? Sag´ mal A.K., wenn wir den Punkt dann auch abgegessen haben, geht's dann weiter mit dem für hohe Ströme richtigen Layout? Oder, daß der Kühlkörper bei 195A nicht Streichholzschachtelgröße haben darf? Geschlossene Kunststoffgehäuse als no-go wäre auch noch so ein Thema. Du bist in diesem Punkt Falk nicht ganz unähnlich, allerdings maulst Du nicht grundlos, das muss man Dir lassen. Sicherlich wird man 195A nicht über 2mm-Thermalpads anschließen.Idealerweise biegt man die Pins gleich je nach Bedarf um, und folgt dem Strompfad.
@ 0815 (Gast) >bringen? Geht es etwa darum, 375W abzubauen? Sicherlich nicht, DOCH! Weil eben das im Datenblatt behauptet wird! > es geht >um ca. 50W, die beim IRFB7430 (von dem ist die Rede) Nö, ich bezog mich die ganze zeit auf den IRFB3006PbF. Wer lesen kann, ist klar im Vorteil. Mit den Grundrechenarten hast du es wohl auch nicht so ganz? P = I^2 * R = 195A^2 * 2,5mOhm = 94W. >unter allen realen >Bedingungen bei 195A entstehen. Und das ist problemlos sogar mit >Isoscheibe möglich. Du bist und bleibst ein Schwätzer!
Falk Brunner schrieb: > Es würde reichen, realistische Werte ins Datenblatt zu schreiben, mit > denen man REAL was anfangen kann. Also bspw. 50A bei Verwendung eines ganz bestimmten Kühlkörpers. Das wäre real, sofern man sich dann auch wirklich auf diesen speziellen Kühlkörper festlegt. Das will man aber i.Allg. nicht. Der nächste Hersteller gibt für einen vergleichbaren Mosfet 70A bei Verwendung eines größeren Kühlkörpers an. Hier besteht das gleiche Problem. Zudem kann man aus diesen Angaben nicht einmal ersehen, welcher der beiden Mosfets der leistungsfähigere ist. Geben hingegen beide Hersteller Wert von bspw. 120A bei einer Gehäusetemperatur von 25°C an, dann kann dieser Wert zwar nicht direkt in die Praxis übernommen werden, aber es ist zumindest ein grober Vergleich zwischen verschiedenen Typen möglich. Das ist der Sinn von solchen theoretischen, aber normierten Angaben. Es ist auch etwas leichter (wenngleich immer noch schwierig), aus den Angaben bei idealer Kühlung die Werte für einen konkreten Kühlkörper abzuschätzen, als vom nichtidealen Kühlkörper K1 auf einen anderen, ebenfalls nichtidealen Kühlkörper K2 zu schließen. Voraussetzung ist natürlich immer, dass man diese theoretischen Angaben auch als solche wahrnimmt. > Oder wenigsten KLAR herausstellen, wie man diese Martketingzahlen > interpretieren sollte, so wie in der AN. Reicht dir die Angabe "Id @ Tc=25°C" nicht, um zu erkennen, dass es sich bei dem dahinter angegebenen Maximalstrom um eine normierte und nicht direkt in die Anwendung übertragbare Größe handelt? > Es ist ein Täuschungsversuch, er suggertiert deutlich mehr als real > verfügbar ist, wie es heutzutage fast überall üblich ist. Gute Schaltungsentwickler lassen sich durch solche Dinge nicht täuschen, der Rest hat es nicht anders verdient. >> Die praxisfremden Laborbedingungen sind >>immerhin explizit angegeben, man muss sie nur lesen. > > Jaja, im Kleingedruckten auf der 99. Seite. Sag mal, hast du überhaupt schon einmal ein Datenblatt aus der Nähe gesehen oder gar gelesen? 1. Mosfet-Datenblätter haben i.Allg. keine 99 Seiten ;-) 2. Die Randbedingungen, für die eine bestimmte Kenngröße gilt, stehen praktisch immer entweder - direkt in der entsprechenden Tabellenzeile, - in der Tabellenüberschrift (wenn die Randbedingung für die ganze Tabelle gilt) oder - in einer Fußnote, auf die im Tabelleneintrag verwiesen wird (wenn die Beschreibung der Randbedingung nicht im Tabellenfeld Platz hat) Man muss also i.Allg. nicht nach diesen einschränkenden Angaben suchen, auch wenn es vereinzelt Negativbeispiele geben mag. Im konkreten Fall des IRFB3006 stehen die relevanten Randbedingungen (Tc und Vgs) jedenfalls gut sichtbar zusammen mit dem Hinweis "Wire Bond Limited" in der gleichen Zeile wie die 195A in der Tabelle "Absolute Maximum Rating" auf Seite 1. Entsprechendes gilt auch für die Angabe der maximalen Verlustleistung von 375W und den durch die Sperrschichttemperatur definierten Maximalstrom von 270A bzw. 190A. Falls du mir nicht glaubst, hier ist der Link zum Datenblatt: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfb3006pbf.pdf
0815 schrieb: > Sicherlich nicht, es geht > um ca. 50W, die beim IRFB7430 (von dem ist die Rede) unter allen realen > Bedingungen bei 195A entstehen. Du hast ebenfalls nur die Hälfte verstanden: Wenn du den Kühlkörper entsprechend der (195A)²·1,3mΩ = 50W auslegst, schützt du zwar den Die vor Überhitzung, nicht aber die Bonddrähte bzw. die diese umschließende Vergussmasse.
Ok. Wer verrät mir jetzt, wie man fachgerecht die Bonddrähte seines Mosfets kühlt? Die Anschlüsse kürzen gilt ja nicht, das muss man schon zu deren Entlastung machen. Ganz schön theoriebeladen hier, bei einer doch so simplen Problematik. Findet Ihr nicht?
0815 schrieb: > Ok. Wer verrät mir jetzt, wie man fachgerecht die Bonddrähte > seines > Mosfets kühlt? > Die Anschlüsse kürzen gilt ja nicht, das muss man schon zu deren > Entlastung machen. > Ganz schön theoriebeladen hier, bei einer doch so simplen Problematik. > Findet Ihr nicht? Mein Gott, bist du beratungsresistent. Schau dir einfach die IRF Appnote an. Damit auch du sie findest habe ich dir extra nochmal den Link hier kopiert: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1140.pdf Seite 4 & 5 steht beispielsweise was dazu, auf welchem Weg der Bonddraht gekühlt werden kann und wann es kritisch wird.
0815 schrieb: > Ok. Wer verrät mir jetzt, wie man fachgerecht die Bonddrähte seines > Mosfets kühlt? "full immersion of parts in a nucleated-boiling inert fluid"
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Simon K. schrieb: > beratungsresistent Kannst Du mir EINEN Punkt nennen, an dem ich hier RICHTIG beraten wurde? Ich bin die ganze Zeit der, der berät, nur ist das scheinbar ein Kampf gegen Windmühlen. Und das Schlimmste daran: wir müssen die ganze Zeit einfache, längst bekannte Dinge bereden. Das hätte ich so nicht erwartet. Was ich hingegen kenne, am Ende unverschuldet als Buhmann dazustehen. Also habe absolut kein Problem damit, wenn wir hier Altbewährtes, lange Überholtes als den Stand der Dinge festhalten. Wollen wir das einfach so machen, das Thema ist doch sowieso schon viel zu breit getrampelt worden? Ich darf zusammenfassen: 75A ist die magische Grenze bei Mosfets, darüberhinaus nur als Fachmann. 50W kann man im To220 nicht ableiten, keine Chance. Die Daten der Hersteller auf Seite 1 sind gelogen, fragt mal Falk. und ganz neu dazugekommen: Bonddrähte müssen gekühlt werden (z.B. Trockeneis am Gehäuse) So jetzt wieder kleckern statt klotzen. Bin dann endgültig raus.
0815 schrieb: > Ich darf zusammenfassen: Ob solche Diskussionen wohl von Polemik profitieren? Anderen Leuten Stuss in den Mund legen, den die nie gesagt haben, und dann auf diesem Stuss rumreiten, das würde ich so nennen. > Bin dann endgültig raus. Yep. Schlusspunkt für die Diskussion wär passend.
An jeder billigen popeligen 6A-Diode sind dicke 1,3mm-Drähte dran. Vielleicht sollten wir alle mal Kupfer- und Alureste zusammensammeln, in ein Care-Paket tun und dieses an IR schicken, damit die an ihre Transistoren endlich mal ordentliche Anschlüsse und Bondierungen dranmachen können. Ist ja schon peinlich...
BrotfürdieWelt schrieb: > An jeder billigen popeligen 6A-Diode sind dicke 1,3mm-Drähte dran. Weil deine Diode wesentlich über die Anschlüssdrähte gekühlt wird. Ich versuch mir grad vorzustellen, wie ein 2N3772 aussähe, wenn man das auch mit dem machen wollte. ;-)
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Guten Abend in die Runde, die wichtigste Frage bei einer Konstruktion ist doch: wie lange soll es halten. Für einen Modellbau-Regler kann ich mir solche Amperagen vorstellen, aber nicht bei einem langlebigen Industriegut, das auf 20 Jahre ausgelegt ist. Ich sehe das Problem so: die Angaben gelten entweder für den Chip oder die Anschlüsse oder die Leiterbahnen. In der Realität erhitzen sich diese gegenseitig, und auch die umgebenden Bauteile tragen zur Erwärmung bei. Jeder Praktiker weiß, dass Versprödung und Wärmeausdehnungsrisse einem oft einen Strich durch die Rechnung machen. Für Ströme über 50-60A nehme ich halt ein dickeres Gehäuse, oder wozu gibt es TO253 etc.?
eProfi schrieb: > Für Ströme über 50-60A nehme ich halt ein dickeres Gehäuse, oder wozu > gibt es TO253 etc.? Oder hier: Mal was Ordentliches aus Wirtschaftswunder-Zeiten: http://www.astelectronica.nl/AstCatalog/Images/Thumbnail/100425.jpg :-)
0815 schrieb: > Ich darf zusammenfassen: > > 75A ist die magische Grenze bei Mosfets, darüberhinaus nur als Fachmann. > 50W kann man im To220 nicht ableiten, keine Chance. > Die Daten der Hersteller auf Seite 1 sind gelogen, fragt mal Falk. > und ganz neu dazugekommen: > Bonddrähte müssen gekühlt werden (z.B. Trockeneis am Gehäuse) Na siehste, hast du doch was mitgenommen aus diesem Thread. ;-)
Tany schrieb: > http://dareal.info/test/ Der Extrem-Extremtest: den MOSFET auf einen Kupfer-WaKü auflöten :-)
0815 schrieb: > fällt da bei z.B. 20KHz nicht > viel mehr Wärme an. Da wäre ich jetzt vorsichtig bei 200/300nC total gate charge.
Conny G. schrieb: > Er hat ein großes Pad für Drain, aber ein recht dünnes Beinchen für GND, > das ist nur 0,6 x 0,6 mm = 0,36 mm^2 oder fast AWG 21. Kupfer hat einen spezifischen Widerstand von ungefähr 0,0175 Ohm mm^2/m. Macht einen Widerstand für das 0,36mm^2 Beinchen bei geschätzter 5mm Gesamtlänge von R = 0,0175 Ohm mm^2/m *5E-3m / 0,36mm^2 = 243µOhm Mit P=I^2*R = 10^2 A^2 * 243µOhm = 24,3mW Verlustleistung im Anschlussbeinchen. Conny G. schrieb: > Weiterhin kann ich das Pin an dieser Stelle ja nur mit einer ca. 37mil > Leiterbahn anschliessen. > Eine solche erwärmt sich bei 10A um 85 Grad, d.h. bei > Umgebungstemperatur von 30-40 Grad wäre sie 120-130 Grad heiß, was für > sich zu viel ist für den Dauerbetrieb. Es hindert dich ja keiner, mit 37mil vom Beinchen wegzugehen und nach 5mm das ganze auf fünf oder 10mm aufzuweiten, dann hast Du kein Problem mehr.
0815 schrieb: > Viel interessanter als die ewige Schwarzmalerei wären doch Abweichungen > vom Datenblatt nach oben! Und zwar erkenne ich keine Gehäusetemperatur, > auf die sich der caselimit-Strom bezieht. Bedeutet, es können auch über > 100° sein. Was ist nun, wenn die Kühlung gut ist, und man das Gehäuse > bei beispielsweise 60° halten kann? Dann kann man theoretisch sogar mehr > als 195A Dauerstrom fahren, und kein Teil wird wärmer als vom Hersteller > vorgesehen. Aber nur das ist dem Mosfet wichtig, nicht das was der > Hersteller nennt oder verschweigt. Oberhalb des Sättigungsstroms wird der MOSFET zur Konstantstromquelle und raucht dir ab.
GB schrieb: > Es hindert dich ja keiner, mit 37mil vom Beinchen wegzugehen und nach > 5mm das ganze auf fünf oder 10mm aufzuweiten, dann hast Du kein Problem > mehr. Wenn du dich da mal nicht gewaltig taeuschst. 50A @ 20mm 70u -> deltaT 40C Wenn man Umgebungstemperatur 40-50 GradC annehmen laesst kann man sich da nicht viel mehr erlauben, hilft nur noch breiter werden oder "Massivkupfer" vergraben. Ist zwar Werbung fuer den Leiterplattenhersteller Haeussinger, man kann sich aber durchaus ein paar Interessante sachen herauslesen. So ab S.29 ff.. www.fed.de/downloads/Hochstrom-Waermemanagement-Steininger_02.2011.pdf 200A ueber die Leiterplatte, wie weiter oben propagiert wird dann schon anspruchsvoll.
Haeusermann nicht Haeussinger nat., Im uebrigen bezog sich das auf die praktikablen Limits von weiter oben. Sorry, wenn das etwas durcheinander ging.
GB schrieb: >> Weiterhin kann ich das Pin an dieser Stelle ja nur mit einer ca. 37mil >> Leiterbahn anschliessen. >> Eine solche erwärmt sich bei 10A um 85 Grad, d.h. bei >> Umgebungstemperatur von 30-40 Grad wäre sie 120-130 Grad heiß, was für >> sich zu viel ist für den Dauerbetrieb. > > Es hindert dich ja keiner, mit 37mil vom Beinchen wegzugehen und nach > 5mm das ganze auf fünf oder 10mm aufzuweiten, dann hast Du kein Problem > mehr. Scheint ja ganz schwer zu sein, ein Beinchen, das bei der gegebenen Funktion extra am Rand des Packages designed wurde in eine ausreichend große Fläche zu setzen.
351187#postform schrieb: > Wenn du dich da mal nicht gewaltig taeuschst. > > 50A @ 20mm 70u -> deltaT 40C Ich hab' den ganzen Kram nicht nachgerechnet, war auch nur ein Beispiel. Kannst das Bein natürlich direkt an eine Fläche anschließen die 100mm breit ist und auf vier Lagen in einem Multilayer liegt.
Falk Brunner schrieb: > Die Frage ist und bleibt. > > Sind die Max-Werte im Datenblatt auch mit Package Limit real oder nur > Marketing? > Sie sind schlicht eine zugesicherte Eigenschaft. Bist du dem Hersteller ebenbürtig, darfst du klagen wenns nicht funzt. > > Wer hat schon mal REAL 195A durch so einen MOSFET DAUERHAFT geschickt? > Wie wurde der angeschlossen und gekühlt? > > Bisher kam dazu nur ein simple "ja, geht", mit KEINERLEI Begründung > geschweige denn BEWEIS! > Ich nicht und dich wirds nicht wundern, wenn ich sage das ich auch solche Projekte nicht favorisiere. Hat man endlich die störenden parasitären Induktivitäten und Leitungswiderstände rausdesignt, kann man nicht mehr gescheit messen!
0815 schrieb: > Und zwar erkenne ich keine Gehäusetemperatur, > auf die sich der caselimit-Strom bezieht. Ich würde mal zum Augenarzt gehen an deiner Stelle. Steht doch eindeutig im Datenblatt, dass das Werte für ein Tc = 25 °C gilt. Wie man das nicht sehen kann ist mir ein Rätsel.
Im Datenblatt steht Tc, also Temp Case und nicht Junction oder Ambient;)
Mich würde mal ein Foto von einem Gerät interessieren, bei dem 70 Ampere oder mehr durch einen TO220 fließen. Am Besten ein Foto vom Innenleben. Hat da jemand was zur Hand?
@Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite >Mich würde mal ein Foto von einem Gerät interessieren, bei dem 70 Ampere >oder mehr durch einen TO220 fließen. Dauerstrom! >Am Besten ein Foto vom Innenleben. Ist doch alles STRENG geheim!!!
Ich habe vor 20 Jahren ein Gerät gebaut, in dem zwei parallele TO220-MOSFETs insgesamt um die 50A trugen. Insgesamt waren 4 von den FETs nebeneinander an einem Kühlkörper, der per CPU-Lüfter kräftig gekühlt wurde. Der Kühlkörper war in etwa so groß wie der Lüfter, also 40x40 mm2 Kühlfläche schwarz eloxiert. Die beiden restlichen FETs hatten vielleicht auch je 20A. Alles Effektivströme bei hartem Schalten. Nominalwiderstand der FETs war 7mOhm@25°C. Die Platine hatte 70µm und das Kupfer wellte sich bei freiliegender Platine und Zimmertemperatur... Von daher sage ich mal TO220 ist für 35A Dauerstrom gut. Mehr nicht! Und ein anderes Projekt, bei dem eine größere Blitzröhre per FET geschaltet wurde, zog ca. 350A. Leider hat der damalige FET das auf Dauer nicht verkraftet. Das Gehäuse knackte ständig. Nach einiger Zeit floß kaum noch Strom :-) War kein richtiger MOSFET, sondern ein Hybrid aus FET und IGBT. Sowas gabs mal von Harris. Ist aber ausgestorben. Endgültig beerdigt wurde das Projekt nicht wegen dem Transistor, sondern daran das die Ionisation viel zu lange zum Abbau brauch. Echte PowerMOSFET und auch IGBT waren damals noch nicht so kräftig. Obwohl, bei ca. 400V Betriebsspannung wäre das vermutlich heute nicht viel anders und ich müßte wahrscheinlich bei IXYS ohne groß Alternative teuer einkaufen gehen.
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@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite >War kein richtiger MOSFET, sondern ein Hybrid aus FET und IGBT. Sowas >gabs mal von Harris. Ist aber ausgestorben. IGBT ist doch eigentlich auch ein Hybrid aus MOSFET und PNP-Bipolartransistor.
Ich denke auch, dass 50A durch ein TO220-Gehäuse schon sehr sportlich sind. Gesehen habe ich das bisher nur ein mal, da sind die 50A aber auch nur eine Peak-Belastung und kein Dauerzustand. Dauerstrom kommt da nur was um die 10A zustande. Ich will das aber auch nicht für unmöglich erachten, dass man durch ein TO220-Gehäuse >> 100A schicken kann. Das Hauptproblem wird schlicht sein das Case auf den 25°C zu halten. Mit Kühlkörper und Lüfter glaube ich nicht, dass das machbar ist. Ich denke da muss man mit ner Wasserkühlung oder ähnlichem ran. Klar, das PCB muss natürlich auch entsprechend dafür ausgelegt sein, die Standard 35µ oder 70µ werden sicher nicht gehen. Man wird da schon zur Mehrlagen-PCB greifen müssen um gesamt mal mindestens ne 200µ dicke Leiterbahn zu haben.
Hallo! Kupfer hat einen spezifischen Widerstand von 0,056 Ohm pro meter und Quadratmillimeter. So läßt sich ein 5 mm langer Anschlußpin mit der zulässigen Verlustleistung berechnen. Bei Leistungshalbleitern ist immer auf größmögliche Pins (gegebenenfalls auch außerhalb des 2,54 mm Rasters) zu achten, auch für entsprechend breite (und verzinnte) Leiterbahnen. Halbleiter mit einem Strom von zig oder hundert Ampere Dauerstrom haben sicher keine "dünnen" Anschlüsse, eher Schraubklemmen... Gruß Mani
Mani W. schrieb: > spezifischen Widerstand von 0,056 Ohm pro meter und > Quadratmillimeter Kurz vor der Sprungtemperatur?
Mani W. schrieb: > Halbleiter mit einem Strom von zig oder hundert Ampere Dauerstrom haben > sicher keine "dünnen" Anschlüsse, eher Schraubklemmen... Oben wurde bereits ein TO-220 Typ mit 195A Dauerstrom genannt: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfb7430pbf.pdf
Mani W. schrieb: > Kupfer hat einen spezifischen Widerstand von 0,056 Ohm pro meter und > Quadratmillimeter. Es sind 0,018 Ω * mm² / m, du hast die Leitfähigkeit angegeben. > verzinnte Leiterbahnen Bringen recht wenig. Wie ich gestern schon schrieb, würde mich mal ein Foto von einem Gerät interessieren, bei dem 70 Ampere Dauerstrom oder mehr durch einen TO220 fließen. Gibt es anscheinend nicht.
"Note that current limitations arising from heating of the device leads may occur with some lead mounting arrangements."
Hallo Alexander! Hast Recht, Spezifischer Widerstand für Kupfer bei Leitungen ist 0,01786 bei 20 Grad ! Beste Grüsse Mani
Alexander Schmidt schrieb: > Wie ich gestern schon schrieb, würde mich mal ein Foto von einem Gerät > interessieren, bei dem 70 Ampere Dauerstrom oder mehr durch einen TO220 > fließen. Gibt es anscheinend nicht. Ja, mich würde das auch sehr interessieren... Mani
@ A. K. (prx) >Oben wurde bereits ein TO-220 Typ mit 195A Dauerstrom genannt: >http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir... Ja, im Labor auf einem riesigen, flüssiggekühlten Kühlkörper, dazu komplett in einer Spezialfüssigkeit getaucht, die bei 80°C siedet. Beitrag "Re: Dicker MOSFET, dünnes Anschlusspin?"
Mani W. schrieb: > Erstaunlich, was auf kurzen Pins alles rüberkommt! Lügen haben kurze Beine (Pins) ;-)
An weekend funclub! Hast Du nichts besseres zu tun, als unqualifizierte Meldungen zu bringen? Schönen Gruß Mani
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