Hi zusammen, ich bastel zur Zeit an einer Motorsteuerung. Das Steuersignal hat 20kHz und wird von einem Mosfet-IC (IR2110) auf meine Transistoren übertragen. Diese sollen demnächst (aktuell verwende ich IRF520 für einen kleinen Testmotor) einen maximalstrom von 10A schalten. Mein Problem ist die vermutlich enorme Wärmeerzeugung und die dies minimierende Wahl des richtigen Transistors. Soweit ich weiß gibt es zwei relevante Wärmequellen: die Verlustleistung am Innenwiderstand im Leitenden Betrieb und die Verlustleistung bei den Schaltvorgängen. Leider gibt es soweit ich das bisher feststellen konnte im groben nur Kondensatoren mit kleinem Innenwiderstand ODER mit schneller Schaltzeit und mir fehlt die Erfahrung, um zu sagen, was in meinem Fall wichtiger ist. Kann mir jemand sagen, wie ich die Verlustleistung bei Schaltvorgängen mit 20kHz berechne, damit ich sie mit der im Leitbetrieb vergleichen kann? Oder hat jemand aus Erfahrung einen Tipp, wie ich meinen Transistor am besten auslegen könnte? Das wäre super..
Es gibt ein Gatecharge auf der Gatekapazitaet. Die Gatekapazitaet ist je nach Fet bei 1nF, mehr oder weniger. Diese Kapazitaet muss man umladen, zwei mal pro puls. Die Ladung ist As (Amperesekunden) auf der Kapazitaet von AS/V. Dh wir multiplizieren die Gatekapazitaet mit der Gatespannung. Und wenn wir nun eine frequenz von f haben, so lasen wir das das Gate 1/f mal pro sekunde. Das ergibt uns einen Strom. Den Gatestrom.
> Das ergibt uns einen Strom. Den Gatestrom. Thema verfehlt? Aber eine Suche im Forum trifft z.B. den Beitrag "Re: Maximal zulässige Verlustleistung bei Mosfet"
Ja bei dem Gatestrom sehe ich auch noch nicht, wie er mir helfen könnte... Aber danke für den Themenlink, da hab ich wohl zu früh aufgehört zu lesen..ging anfangs mehr um Wärmeableitung und so.. Nach der vorgeschlagenen Rechnung nimmt man an, dass es eine ohmsche Last ist. Ob das für einen iduktiven Motor genau genug ist... Die Leistung wird dann berechnet zu Ps= Imax Umax Ts/T , wobei Ts/T das Verhältnis von Schaltzeit(ein- + ausschaltzeit) zu Periodendauer ist. Mal testweise für meinen IRF520 (Tr=Tf=23ns) bei 24V, 10A und 20kHz ergäbe das eine Verlustleistung von P=24*10*46ns/50us= 0,2208W Kann es denn sein, dass das so wenig ist? Die verlustleistung am Leitwiderstand wäre dagegen 20W*Ton/T ..
> Kann es denn sein, dass das so wenig ist? Ja, wenn du den tatsächlich so rasant durchgeschaltet bekommst. > ... ein- + ausschaltzeit ... 46ns
Nur wenn Du die genannten tf und tr auch erreichst. Die Schaltverluste sind dann sogar noch niedriger, weil sie in den Umschaltphasen nicht konstant sind, sondern eher einer Glockenkurve ähneln. Außerdem beträgt die Spitzenverlustleistung mit einer ohmschen Last nur U/2 * I/2. Um die Zeiten zu erreichen, muß das Gate möglichst schnell umgeladen werden -> möglichst hoher Gatestrom. Wenn Dir das gelingt bleiben nur noch die Statischen Verluste I^2*Ron*ton/(ton+toff), und ggf. die Verluste in den Substratdioden. MFG Peter
Ok..hmm..vermutlich nicht. Hab die Werte leichtgläubig dem Datenblatt entnommen. Werd mich dann wohl mal mit dem Oszi an das Ding setzen und nachmessen.. Aber dann bin ich ja da scheinbar schon auf dem richtigen Weg. Danke euch!
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