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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom bis 200A schalten mit Power MOSFET


Autor: Serge (Gast)
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Hallo!

Bei meinem WoMo ist das Tennrelais für die Zweitbatterie abgeraucht, da 
der Ersazt sehr teuer ist, dachte ich mir, dass man es mit einem Power 
MOSFET realisieren kann. Kann mir jemand so was in der Art empfehlen? Es 
soll halt max 20V und max 200A schalten können. Ich hab da was gefunden 
(IRF3205), ist aber bis 110A, kann man die Parallel schalten? Und wenn 
ja, wie? Wie ist es mit Wärmeabgabe? Wie goss soll in meinem Fall der 
Kühler sein?

Vielen Dank!

mfg Serge

Autor: ... (Gast)
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wird die zweitbatterie auch über dieses relais geladen oder fliesst der 
strom nur in eine richtung?

Autor: Serge (Gast)
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hi

ja, die wird auch geladen

vielen dank

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Was kostet denn so ein Trennrelais?
Bist du eine lauffähige Lösung hast wirst nämlich eine Bauteile himmeln.
Und 200A sind kein Pappenstiel, damit kann man schweißen.
Also immer Schutzbrille tragen wegen explodierenden Transistoren etc.

> Es soll halt max 20V und max 200A schalten können. Ich hab da was
> gefunden (IRF3205), ist aber bis 110A, kann man die Parallel schalten?
Ja.
> Und wenn ja, wie?
Ohne besondere Vorkehrungen.
Die Gates auch parallel.

> Wie ist es mit Wärmeabgabe? Wie goss soll in meinem Fall der Kühler sein?
1mOhm  200A  200A = 40Watt (wird wahrscheinlich nur kurz fließen)
Nimm mal lieber 10 Stück, oder gleich einen größeren.
Der Kühler müsste recht groß werden.
Die Frage ist eben auch, wie lang die 200A fließen und wie groß die 
Übergangswiderstände sind.

> ... fliesst der strom nur in eine richtung?
Diese Frage ist entscheidend.

Autor: Serge (Gast)
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Hi!

Original von VW kostet so ein Trennrelais knapp 200EUR.

Ich kann also mehrere Power MOSFETs nehmen und parallel schalten? Wird 
es sich in dem Fall der Strom summieren? ohmsches Gesetz?

Wie gesagt, es fliest nicht immer 200A Strom, es soll soviel aushalten 
können. so um die 70-80A max geht da schon.

Der Strom fliest auch in beide Richtungen. Sprich, wenn man steht, 
werden an einer Battarie Verbraucher genutzt, will man starten, wird 
zusätzlich die zweite angeschlossen - da fliest auch der grösste Strom 
(denke ich), weil eine Battarie fast entladen ist, die zweite dagegen 
nicht. Sobald man startet werden beide Battarien mit Ladespammung 
versorgt.

vielen Dank!

mfg Serge

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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> Wird es sich in dem Fall der Strom summieren?
Aufteilen.

> Der Strom fliest auch in beide Richtungen.
Sicher? Das glaube ich nicht, denn der Sinn der Zweitbatterie ist ja, 
dass diese leer werden kann und man trotzdem noch starten kann.

Autor: Serge (Gast)
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Hi!

Ja klar, aber wenn man fährt, soll auch die zweite aufgeladen werden. 
Ich hab da noch was gefunden und zwar fb180sa10, soll angeblich 180A bei 
einem Rds(on) von 6,5mOhm schalten können. Siehe datenblatt.

Autor: Erik D. (dareal)
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Ja, man könnte Power-Mosfets nehmen.
Mehrere parallel, darauf achten, dass die nen möglichst geringen Rds(on) 
haben und halt auch genug Strom aushalten.
Kühlkörper/-blech müsste man sich dann ausrechnen.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Mal ganz konkret: Wann fließt ein Strom von der Zweit- zur 
Starterbatterie?

Wenn der Strom tatsächlich in beide Richtungen fließt, musst du zwei 
Fets gegensinnig verschalten, da in einem Mosfet immer eine Diode ist.

Autor: Erik D. (dareal)
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@Serge

Der geht sogar, kostet "nur" 30,- Euro inclusive Märchensteuer beim 
blauen C.

Bei 80A macht das nen Spannungsfall von maximal 0,52 Volt am Fet, was 
einer Leistung von 41,6W entspricht.

Autor: Klaus (Gast)
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>Original von VW kostet so ein Trennrelais knapp 200EUR.

Bei  http://www.rahmann-solarstrom.de/
ist das 12RE180 KFZ-Hochleistungsrelais für 100A Dauerstrom, 180A Spitze 
mit Preis 19,90 EUR angeboten.
Lieferbarkeit nicht sichtbar, bitte selbst anfragen.

Autor: BMK (Gast)
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Der IRFP3703 ebenfalls vom blauen C wäre noch ein Tip.

Der kostet rd. 5 EUR und hat RDSon = 2,8 mOhm
kann bis 210A und hat nur 18 Watt Verlust bei 80A.
Kühlfläche ist allerdings mit Drain verbunden.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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AUFPASSEN!:
Auch das TO-247-Gehäuse kann max. 90A aushalten - wegen der 'dünnen' 
Anschlußdrähte - egal was auf der ersten Seite im Datenblatt als 
sogenannter 'Continuous Drain Current' angegeben ist. Man möge sich die 
Fußnote (6) auf der letzten Seite des Datenblattes zum IRFP3703 bitte 
durchlesen.

In diese 'Falle' tappen die Leute leider immer wieder.

Sind 200A zu schalten, wie vom OP gefordert, so sollte man nicht weniger 
als 3(!) dieser MOSFETs parallel schalten. Wer aber die Anschlußdrähte 
als zusätzliche Schmelzsicherung 'mißbrauchen' möchte, möge dann 
vielleicht nur ein oder zwei nehmen. Aber immer Schutzbrille aufsetzen, 
das Durchbrennen ist mit gleißendem Licht und Hitze verbunden. ;-)

Ach ja, und bei TO-220-Gehäuse sind meist nicht mehr als 30A möglich - 
aber es gilt wie immer, das Datenblatt des Hersteller aufmerksam bis zum 
Ende durchlesen!

Autor: axelr. (Gast)
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30Volt ist eher etwas wenig.
Ich tät mehrere IRFP064N parallel schalten.
Axelr.

Autor: Erik D. (dareal)
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Ich glaube im KFZ-Bereich sollte Elektronik bis mind. 100V kurzzeitig 
abkönnen ...

Autor: Stefan Mueller (Gast)
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Hallo,

da im KFZ-Bereich, besonders wenn der Verbrennungsmotor läuft, ein 
Haufen Störungen wie Spannungsspitzen durch Relaisspulen, Zündung usw 
unterwegs sind solltest du das ganze gut Absichern. Diese Störungen 
machen dir sonst unter Umständen beim ersten mal Motor Starten deine 
schönen (und auch teuren) FETs kaputt. Schalte über die Lastanschlüsse 
der FETs mindestens einen Varistor drüber der die Spannung nach oben hin 
begrenzt, sonst sind die beim ersten Überspannungsimpuls sofort hin.
Man sollte diese Problematik auf einem Bordnetz eines KFZ nicht 
unterschätzen, da sind Spannungsspitzen unterwegs die locker kurzzeitig 
100V, positiv oder Negativ erreichen können. Für Leistungshalbleiter ist 
das absolutes Gift! Vergiss auch nicht das Gate mit einer Z-Diode zu 
schützen.

Wenn du den Akku auch laden willst musst du wie von einem Vorposter 
schon geschrieben die FETs Antiseriell verschalten. Fürs Gate brauchst 
du dann eine Potentialfreie Spannungsquelle zur Ansteuerung. Ist aber 
mit einer kleinen Ladungspumpe kein Problem.
Diese Art der FET-Ansteuerung habe ich schon mehrfach gemacht und es 
funktioniert einwandfrei. Zugegeben ich habe etwas abgeschaut in einem 
Schaltmodul von Sie***s (für AC bis 10A bei 50V) war so eine Schaltung 
drin. Diese habe ich etwas modifiziert für meine Zwecke.

Stefan :)

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