Hallo liebes Forum, in einem linear geregeltem Netzteil möchte ich
mehrere Transistoren parallel schalten. Ich hatte da mal eine Formel zur
Bemessung der Emitterwiderstände. Leider finde ich die Formel nicht
wieder und stehe im Moment auf dem Schlauch, schaffe nicht sie
herzuleiten. Ich weiß nur die Verlustleistung, VT sowie der
Wärmewiderstand der Kühlkörper waren da drin. Wer kann mir helfen?
Armer Schlucker schrieb:> Wer kann mir helfen?
Formel hab ich nicht. Wenn durch einen Transistor 5 Ampere fließen und
ich einen 0,1 Ohm Widerstand in den Emitter baue, fallen an ihm 0,5 Volt
ab. Das wären 2,5 Watt Verlustleistung pro Widerstand. Damit der
Widerstand nicht zu heiß wird, würde ich ihn in seiner
Leistungsfähigkeit mit 5 Watt auslegen.
Peter M. schrieb:> Eine schlechte Fälschung.
...einer Deluxe 302 vielleicht?
Armer Schlucker, ich glaube Du wolltest ein anderes Bild hochladen.
Leider weiß ich auch keine Formel, aber ich denke Du würdest mehr
und bessere Hilfe erhalten, wenn Du auf Dein Vorhaben noch etwas
näher eingehst. Soll es ein Netzteil a la Emitterfolger, oder eins
a la "Low Drop Prinzip" (Vref auf die pos. Seite referenziert) sein?
Welche Ausgangsspannungen bei welchen Strömen? Konstante Spannung
allein, oder auch Funktion Konstantstromquelle? Und welche bipolaren
Transistoren genau möchtest Du dafür parallel schalten?
Einige oder gar viele der Antworten sind möglicherweise gar nicht
unbedingt nötig, könnten aber Ratschläge trotzdem erleichtern, oder
dafür sorgen, daß die Ratschläge auch wirklich bestmöglich ausfallen.
Armer Schlucker schrieb:> Hallo liebes Forum, in einem linear geregeltem Netzteil möchte ich> mehrere Transistoren parallel schalten. Ich hatte da mal eine Formel zur> Bemessung der Emitterwiderstände.
Eigentlich nimmt man da "Pi mal Daumen" ca. 0,4...0,8V Spannungsabfall
am Widerstand bei Nennstrom.
Armer Schlucker schrieb:> Ich hatte da mal eine Formel zur> Bemessung der Emitterwiderstände. Leider finde ich die Formel nicht> wieder und stehe im Moment auf dem Schlauch, schaffe nicht sie> herzuleiten.
Hmm?
> Ich weiß nur die Verlustleistung, VT sowie der> Wärmewiderstand der Kühlkörper waren da drin.
Diese Angaben brauchst Du zur Bemessung der Emitterwiderstände nicht.
Harald W. schrieb:> Eigentlich nimmt man da "Pi mal Daumen" ca. 0,4...0,8V Spannungsabfall> am Widerstand bei Nennstrom.
Harald's Formel passt schon ganz gut.
Sag uns mal welche Transistoren Du verbauen möchtest und den Strom. Am
besten zeige uns mal die gesamte Schaltung mit Treiberstufe.
mfg Klaus
Die Transistoren sind 2N3773, (der Typ der Transistoren TO3 muss sein)
der Strom kann von 0 bis 20,47A gehen. Spannung ist im Bereich 0 bis
40,95V. Das Netzteil hat nicht nur DC am Ausgang sondern der
Ausgangsspannung werden wahlweise 50,100,60,120 oder 400Hz oder
bandbegrenztes Rauschen mit einstellbare Amplitude überlagert.(spielt
hier eigentlich keine Rolle, rechtfertigt aber den Wunsch nach einer
Verstärkerbandbreite von über 25kHz) Die Formel wurde hier im Forum
schon mal diskutiert, damals war mir alles Sonnenklar, blöderweise habe
ich mich damals nicht getraut sie mir tätowieren zu lassen. Es geht
darum das bei Silizium mit 2mV pro Kelvin und bestimmtem thermischen
Widerstand des Kühlkörpers nicht ein einzelner Transistor den Strom
übernimmt und kaputt geht.
Man, mit Kleinigkeiten gibst Du Dich ja gerade nicht ab. Es geht um bis
zu 800 W Verlustleistung. Der 2N3773 ist für bis zu 150 W ausgelegt.
Also es sind mindestens sechs 2N3773 nötig. Je nach Kühlkörper rechne
mal lieber mit 12 2N3773. Also 20 A / 12 = 1,66 A. Bei diesem Strom
genügt schon ein 0,33 Ohm Emitterwiderstand. Der Wert ist so etwas wie
ein Standard bei Leistungsendstufen.
Die Anzahl von 12 2N3773 kommt auch dem Wunsch nach 25 kHZ Bandbreite
entgegen. Da Du ja so etwas wie ein Labornetzteil bauen willst brauchst
Du auch einen Meßwiderstand im Strompfad von sagen wir mal 100 mOhm oder
weniger, je nach Meßelektronik. Ferner ist eine Kurzschlußsicherung sehr
empfehlenswert. Sie läßt sich über den Meßwiderstand (shunt) als
Wertegeber mitrealisieren. Treiber brauchst Du natürlich auch.
Also die Temperaturkompensation ist Dein geringstes Problem.
Ich empfehle übrigens für Dein Projekt LTspice.
mfg Klaus
Moin,
Armer Schlucker schrieb:> Die Transistoren sind 2N3773, (der Typ der Transistoren TO3 muss sein)> der Strom kann von 0 bis 20,47A gehen. Spannung ist im Bereich 0 bis> 40,95V.
Das klingt nach vernuenftigen Werten. Welche Farbe soll das Gehaeuse
haben? Mit 3-Farb-LEDs und 8 bit /LED koennte man es z.B. in 16777216
verschiedenen Farben leuchten lassen. Das wuerde gut zu Spannung und
Strom passen.
SCNR,
WK
Am Emittrwiderstand sollten bei maximalen Strom etwa .6V abfallen.
Der Emitterwiderstand hat dann die Funktion einer Stromgegenkopplung.
Wenn der Transistor wärmer wird, wird er niederohmiger, es wird mehr
Strom fließen.
Dadurch fällt aber am Emitterwiderstand mehr Spannung ab.
Somit veringert sich die Basis-Emitterspannung um die selbe Größe und
der Transistor wird weniger leitend, und wirkt dem Stromanstieg
entgegen.
Ralph Berres
Klaus R. schrieb:> Also es sind mindestens sechs 2N3773 nötig.
das reicht bei weiten nicht.
Klaus R. schrieb:> Je nach Kühlkörper rechne> mal lieber mit 12 2N3773. Also 20 A / 12 = 1,66 A.
auch das wird noch sehr knapp.
Was immer vergessen wird ist der second break down der Transistoren.
Da bleiben von den 150W P-Mausetot oft nicht mal 50 Watt übrig.
Hinzu kommen die Probleme die Verlustwärme weg zu bekommen.
und 25KHz Bandbreite ist auch schon recht sportlich.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Klaus R. schrieb:>> Je nach Kühlkörper rechne>> mal lieber mit 12 2N3773. Also 20 A / 12 = 1,66 A.>> auch das wird noch sehr knapp.
Knapp, aber gut ausreichend. das ist halt requirements engeneering.
>> Was immer vergessen wird ist der second break down der Transistoren.
s.o.
2n3773, 50V über CE max (aus den Daten oben approximiert), 1,66A: ca.
85Watt
>> Da bleiben von den 150W P-Mausetot oft nicht mal 50 Watt übrig.2N3773 sieht da erstaunlich gut aus mit 2.8A @ 50V ==> SOA reicht sogar
bei DC
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N3773-D.PDF
"Mann" kann dem TE noch erneut den Tipp geben, die Rohgleichspannung
automatisch anzupassen in Abhängig von der Ausgangsspannung - sowas
sollte aber bekannt sein.
Entschärft in jedme Fall die Heiz Problematik .-)
>> Hinzu kommen die Probleme die Verlustwärme weg zu bekommen.
Easy Lösbar: Lüfter und Kühlkörper.
>> und 25KHz Bandbreite ist auch schon recht sportlich.
ja, aber bei 2N3773 ein Kinderspiel.
Dergute W. schrieb:> Moin,>> Armer Schlucker schrieb:>> Die Transistoren sind 2N3773, (der Typ der Transistoren TO3 muss sein)>> der Strom kann von 0 bis 20,47A gehen. Spannung ist im Bereich 0 bis>> 40,95V.>> Das klingt nach vernuenftigen Werten. Welche Farbe soll das Gehaeuse> haben? Mit 3-Farb-LEDs und 8 bit /LED koennte man es z.B. in 16777216> verschiedenen Farben leuchten lassen. Das wuerde gut zu Spannung und> Strom passen.>> SCNR,> WK
DER war gut -- ich habe auch geschmunzelt bei der Angabe mit 2
Nachkommastellen.
ST32 für die LED Steuerung?
YMMD.
Armer Schlucker schrieb:> Ich weiß nur die Verlustleistung, VT sowie der> Wärmewiderstand der Kühlkörper waren da drin.
Wenn das drin war, war sie jedenfalls falsch.
Es geht bei den Emitterwiderständen um die Stromverteilung.
Wichtigster Parameter ist also, wie genau der Strom zwischen den
Transistoren aufgeteilt soll, und damit letzlich wie die
Verlustleistungen aufgeteilt werden sollen. Man muss das nicht auf 1%
oder 10% genau machen, oftmals nimmt man 33%.
Also braucht man die Angabe, wie sehr unterschiedlich die UBE Spannungen
bei dem vorgesehenen Strom sein können.
Leider steht selbst im guten Datenblatt von OnSemi nur ein Maximalwert
drin https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N3773-D.PDF
also muss man abschätzen:
Strom und Spannung am Transistor dürfte so 50V/1.5A maximal sein, also
75W, also Temperartur von Chip bis Kühlkörper (1.15K/W+0.36K/W Glimmer)
113 GradC und wenn daneben einer wäre durch den gerade kein Strom
fliesst weicht dessen UBE um 0.22V ab. Zudem kommen
Fertigungsschwankungen durch unterschiedlichen internen Re und Rb, die
wir nicht kennen.
Da die 0.22V worst case sind, ignorieren wir Re (bei 1.5A) und Rb (bei
ca. 50mA) mal, nun sollen0.22V ca. 33% sein, also 100% sind 0.67V, bei
1.5A also 0.47 Ohm.
Niedriger kann der Widerstandswert nur werden, wenn man die Transistoren
selektiert nach ähnlichem Re.
Armer Schlucker schrieb:> Die Transistoren sind 2N3773, (der Typ der Transistoren TO3 muss sein)> der Strom kann von 0 bis 20,47A gehen. Spannung ist im Bereich 0 bis> 40,95V. Das Netzteil hat nicht nur DC am Ausgang sondern der> Ausgangsspannung werden wahlweise 50,100,60,120 oder 400Hz oder> bandbegrenztes Rauschen mit einstellbare Amplitude überlagert.(spielt> hier eigentlich keine Rolle, rechtfertigt aber den Wunsch nach einer> Verstärkerbandbreite von über 25kHz)
Du brauchst also 14 Transistoren mit 0.47R parallel.
Daß 2N3773 die 25kHz schaffen, klingt unwahrscheinlcih, mit 2N3773 hast
du dir langsame Steinzeittransistoren mit mieser Stromverstärkung
gewählt. Nimm lieber MJ15023 oder ähnliche Audiotransistoren. Die taugen
nicht nur für Audio und damit 25kHz, sondern haben als modernere
Transtoren auch einen geringeren RthJC. Achte bei allen darauf, daß man
dir keine Fälschungen unterschiebt.
Andrew T. schrieb:> 2N3773 sieht da erstaunlich gut aus mit 2.8A @ 50V ==> SOA reicht sogar> bei DC
Und wie willst du den bei der Verlustleistung kühlen ? Unter Wasser
halten ?
Realistisch schafft ein Kühlkörper etwa die Hälfte weg.
Michael B. schrieb:>> 2N3773 sieht da erstaunlich gut aus mit 2.8A @ 50V ==> SOA reicht sogar>> bei DC>> Und wie willst du den bei der Verlustleistung kühlen ?
Eigentlich bekommt man pro TO3-Transistor 40W ganz gut weggekühlt.
Das wären bei 800W ca 20 Transistoren. Mit Wasserkühlung sollte
man auch noch 60W pro Transistor schaffen. Der Zusatzaufwand
für eine solche Kühlung ist doch recht gross. Ich denke, das ist
vom TE deutlich unterschätzt worden. Auch die Wärmeleistung der
Emitterwiderstände müsste irgendwie aus dem Gehäuse rausgeleitet
werden.
ArnoR schrieb:> Beitrag "Re: Sporadisches Sterben einzelner 2N3773 in Stromsenke bei> höheren Spannungen"
Vielen Dank dafür!
Die Formel lautet:
RE > Rthju*Uce*TKube
Von dem 2N3773 bin ich wieder weg, nehme was anderes, soll aber TO3
sein. Ich habe eine Vorregelung, an den Transistoren fällt nur die
Brummspannung plus 2V ab. Ich habe eine Schätzformel für die
Brummspannung:
Ubr = I / (C*2*50Hz)
Ich werde wohl 2 Elkos mit 22000μF parallel schalten.
Vielen Dank euch allen!
Ups was ist passiert, in den Formeln ist der Stern weg.
[Anmerkung Mod: mach keine Leerzeichen in die Formel, dann klappts auch
mit dem Stern]
Btw. Das Bild ist nicht was ich posten wollte!
Auf dem Bild ist der Elektronikladen in Lübeck zu sehen!
Ich wollte ein Handyfoto meines Schaltplanes posten...
Armer Schlucker schrieb:> Ups was ist passiert, in den Formeln ist der Stern weg.
Der macht Fett!
Armer Schlucker schrieb:> Das Bild ist nicht was ich posten wollte!
Ich dachte schon, Du postest auch nur einfach Bilder um die Anzahl
Zugriffe auf Deinen Thread abzuschätzen...
Gruss Chregu
Michael B. schrieb:> Daß 2N3773 die 25kHz schaffen, klingt unwahrscheinlich. Mit 2N3773> hast du dir langsame Steinzeittransistoren mit mieser Stromverstär-> kung gewählt.
Diese Zweifel waren mir zwischenzeitlich auch in den Sinn gekommen.
Auch setzte ein Vorregler der Verzögerung in Richtung "aufwärts" wohl
bestimmte Grenzen. (Und "abwärts" wäre bzgl. der SOA ebenfalls eine
gewisse Verzögerung zu bedenken, weil die Endstufe ja im Grenzfall
erst mal an der vollen Versorgungsspannung liegen würde.)
Wer weiß? Würde man die Anwendung kennen, könnten die Empfehlungen
gar zu Schaltwandler hin lau(f/t)en. Zumindest ich selbst bin mir
wegen der nicht ganz vollständigen Angaben nicht so ganz im klaren.
Und aus den U und I Werten werde ich schon einmal gar_nicht schlau.
Ach Du grüne Neune schrieb:> Armer Schlucker schrieb:>> Wer kann mir helfen?>> Formel hab ich nicht. Wenn durch einen Transistor 5 Ampere fließen und> ich einen 0,1 Ohm Widerstand in den Emitter baue, fallen an ihm 0,5 Volt> ab. Das wären 2,5 Watt Verlustleistung pro Widerstand. Damit der> Widerstand nicht zu heiß wird, würde ich ihn in seiner> Leistungsfähigkeit mit 5 Watt auslegen.
Ich denke, dass diese 0.5 V für den Ausgleichprozess ausreichen.
Vielleicht genügt auch die Hälfte.
Es geht dabei darum, dass nicht bei allen Transistoren beim selben
Kollektorstrom die genau selbe Basis-Emitterspannung wirkt. Da würden
eigentlich 100 bis maximal 200 mV über den Emitterwiderständen
ausreichen...
Die U_be/Temperatur-Spannungsdrifft von etwa -2 mV/K dürften bei allen
Transistoren so ziemlich ähnlich wenn nicht praktisch gleich sein.
Gruss
Thomas
Thomas S. schrieb:> Ich denke, dass diese 0.5 V für den Ausgleichprozess ausreichen.> Vielleicht genügt auch die Hälfte.
das hängt davon ab welche Differenzen man bei gleicher Steuerspannung
zwischen den Kollektorströmen zulässt.
Diese ist wiederum abhängig wieviel Reserven man noch bei dem am
stärksten belasteten Transistor hat, ehe man die Leistungshyperpel
verlässt.
Man schaltet ja Transistoren parallel, weil man mit einen Transistor die
Verlustleistung nicht mehr zuverlässig weg bekommt.
google mal nach Stromgegenkopplung in Emitterschaltung.
Wenn bei maximalen Strom an jeden Emitterwiderstand die gleiche Spannung
abfällt wie das Ube, dann ist eine gleichmäßige Aufteilung des gesamten
Stromes auf die verschiedene Transistoren eigentlich garantiert.
Ralph Berres
Harald W. schrieb:> Eigentlich nimmt man da "Pi mal Daumen" ca. 0,4...0,8V Spannungsabfall> am Widerstand bei Nennstrom.
Bei "Pi mal Daumen"-Regeln tut man gut daran, sie einmal zu hinterfragen
und ihren Ursprung zu verstehen. Sonst kann man sich böse vergaloppieren
- spätestens wenn die Voraussetzungen sich ändern und die Regeln nicht
mehr zum Problem passt.
Die erste Frage an den TO wäre, ob es sich bei der angedachten Schaltung
um Bipolartransistoren oder um Feldeffekttransistoren handelt?
> Die erste Frage an den TO wäre, ob es sich bei der angedachten> Schaltung um Bipolartransistoren oder um Feldeffekttransistoren> handelt?
Der TO schrieb ganz oben:
>> Ich hatte da mal eine Formel zur Bemessung der Emitterwiderstände.
SCNR
Eigentlich ist die Bemessung der Emitterwiderstaende nicht so kritisch,
wenn sowieso 50V weggekocht werden muessen. 50V in, 40V out. Bedeutet 7V
duerfen's sein.
Weshalb's nicht grad ne PWM Endstufe sein soll, ist beim eher
mangelhaften wisser des TO auch klar.
Thomas S. schrieb:> Ich denke, dass diese 0.5 V für den Ausgleichprozess ausreichen.> Vielleicht genügt auch die Hälfte.
...bei gepaarten Transistoren.
Wolfgang schrieb:> Harald W. schrieb:>> Eigentlich nimmt man da "Pi mal Daumen" ca. 0,4...0,8V Spannungsabfall>> am Widerstand bei Nennstrom.>> Bei "Pi mal Daumen"-Regeln tut man gut daran, sie einmal zu hinterfragen> und ihren Ursprung zu verstehen. Sonst kann man sich böse vergaloppieren> - spätestens wenn die Voraussetzungen sich ändern und die Regeln nicht> mehr zum Problem passt.>> Die erste Frage an den TO wäre, ob es sich bei der angedachten Schaltung> um Bipolartransistoren oder um Feldeffekttransistoren handelt?Beitrag "Re: Mehrere Transistoren parallel schalten"
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