Hallo!
Ich habe folgende Frage: für ein Experiment möchte ich die
Wechselspannung eines alten Schweißtransformators gleichrichten, und
habe vor die im Anhang beschriebene Diode zu verwenden.
Da ich einen Strom vom 90A schalten muss ist zweifellos ein Kühlkörper
notwendig, leider habe ich damit wenig Erfahrung und bin mir ein wenig
unsicher, daher würde ich gerne wissen ob meine Überlegungen so weit
stimmen, bzw was man besser machen könnte.
Aus dem Datenblatt:
--> Tj = 180°C
--> T_umgebung = 25°C
--> Rthjc = 0,5 K/W
--> Vf = 1,17V
Pmax = 90A*1,17V = 105,3W
Pmax = (Tj-T_umgebung)/(Rthjc+Rthkk)
---> Rthkk = [(Tj-T_umgebung)/Pmax]-Rthjc
Rthkk = 0,972 K/W
Wenn ich alles richtig verstanden habe muss ich jetzt nur noch einen
Kühlkörper finden der diesen oder einen kleineren Wärmewiderstand
besitzt.
Muss der Übergangswiderstand der Wärmeleitpaste auch berücksichtigt
werden, oder kann dieser vernachlässigt werden?
So, ich hoffe jemand kann mich in meinen Annahmen bestätigen, oder mich
auf einen Fehler hinweise, da ich gerne vorher wissen würde ob sich die
Diode in Rauch auflösen wird, oder nicht.
Danke.
> ich hoffe jemand kann mich in meinen Annahmen bestätigen
Im Prinzip schon, interessant, dass RthJH um 0.4 schlechter ist als
RthJC, also der Übergang Gehäuse zu Kühlkörper trotz Schraube in Gewinde
und Auflagefläche und ohne Glimmerisolierscheibe 0.4 ausmachen soll, du
musst also mit RthJH von 0.9 rechnen.
Die maximalen Ströme sind ja in Fig 5 angegeben.
Ich würde andere Dioden nehmen (erstens Schottky, zweitens anderes
Gehäuse), denn wozu brauchst du bei einem Schweisstrafo 800-1800V, oder
gleich geschaltete MOSFETs (aktive Gleichrichter) mit deutlich
niedrigerer Verlustleistung.
Aber achte drauf, auch Schweisstrafos liefern gar nicht den Strom, den
sie versprechen :-)
Ja, stimmt, die hohen Spannungen sind eigentlich nicht notwendig, allerdings ist die Diode einfach die billigste die ich für den angegebenen Strom finden konnte. Wie sieht denn so ein aktiver Gleichrichter mit MOSFETs aus? Kann man damit auch gleich einen Brückengleichrichter bauen? Denn aus Kostengründen bin ich bis jetzt nur von einer Einweg-Gleichrichtung ausgegangen.
Im Prinzip ist es ein MOSFET, der von einem Komparator gesteuert wird, so bald an seinen Anschlüssen die Polaritaet 'in Leitrichtung' liegt. Allerdings haben die meisten MOSFETs eine eingebaute Diode, die gerade #falschrum' leitet. Man baut sie also verkehrtherum ein, und der Kompaartir schaltet sie ein, wenn die Polaritaet so ist, dass die interne Diode in Leitrichtung kommt. In 'üblicher'Leitrichtung des MOSFETs ist er immer gesperrt. http://cds.linear.com/docs/LT%20Magazine/LTMag-V18N02-14-LTC4355_57-MeilissaLum.pdf http://cds.linear.com/docs/Datasheet/4358fa.pdf http://cds.linear.com/docs/Datasheet/4357fc.pdf Da ein eingeschalteter MOSFET aber möglichst optimal leitet ("0 Ohm hat") ist es ggf. einfacher, die Spannung nicht direkt an seinen Anschluessen zu messen, sondern von andere Stelle der Schaltung herzuleiten. http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3900fa.pdf
Jonny B. schrieb: > Ja, stimmt, die hohen Spannungen sind eigentlich nicht notwendig, > allerdings ist die Diode einfach die billigste die ich für den > angegebenen Strom finden konnte. Was auch erprobt geht: Dioden aus Drehstrom-Lichtmaschinen (Pkw). Kann man recht gut parallelschalten, und mit etwas Lüfter-Kühlung sehr gut für Experimente nutzbar. Der damit reparierte Bosch-Werkstattlader läuft seit mehr als 20 Jahren, je 4 Dioden parallel im Gleichrichterzweig und das Bosch-Teil kann gut 80A Dauerstrom./200A Starthilfe 15 Sekunden. >.
Intressant das mit den ICs, jetzt muss ich mir nur noch überlegen wie ich das alles schalten muss um einen Brückengleichrichter zu erhalten. Außerdem muss ich geeignete MOSFETS finden. Entspricht der zulässige Drain Strom auch dem maximalen Strom der über die "eingebaute Diode" fließen darf? Außerdem habe ich gerade etwas von einem Syncromgleichrichter gelesen, und werde mich mal darüber ein bisschen informieren... bzw kann mir jemand was dazu sagen?
> Entspricht der zulässige Drain Strom auch dem maximalen Strom der über > die "eingebaute Diode" fließen darf? Der Strom wird nie über die eingebaute Diode fliessen, denn dann entstände ja ein Diodenspannungsabfall. Wenn der Strom über die Diode fliessne würde, wird von der Elektronik der MOSFET eingeschaltet, damit der Strom um die Diode drumrum durch niederohmige Drain fliesst. Insofern ist der macimale Strom derselbe. Sonst gilt das nicht, weil die Diode höhere Verlustleistung bewirken würde, würde der Transi zu heiss. > Außerdem habe ich gerade etwas von einem Syncromgleichrichter gelesen, und werde mich mal darüber ein bisschen informieren... bzw kann mir jemand was dazu sagen? Das heisst nur, dass die Schalter (MOSFETs) synchron mit den Poaritätswechseln des Wechselstrom geschaltet werden. Das gibt es in Kleinleistung (Synchrondemodulationsempfaenger) und in gross (Thyratrons).
aber Achtung: auch wenn man geschaltete Mosfets zur Gleichrichtung nimmt, sollte man deren eben doch vorhandenen Spannungsabfall nicht ignorieren. Das sollten schon recht kräftige Dinger sein, oder man schaltet einige parallel. Hat ein schon recht guter Mosfet z.B. 4mOhm Rdson (das sind Mosis so im Bereich 100-150A), dann sind das bei 100A auch schon 400mV bzw 40W - also Schottky-Bereich. Und ein solcher Mosi in TO220 ist vielleicht auch nicht das Wahre, wegen der doch recht dünnen Beinchen, die ebenfalls Spannungsverlust verursachen, und somit ebenfalls heizen. Also entweder man findet besere Mosis in besserem Gehäuse, oder man schaltet einige parallel (4 Mosis machen 1mOhm/100mV/10W bzw 25A/2,5W pro Mosi).
Ok, ich verstehe... Wenn das so ist, werde ich mich mal dahinter klemmen, und versuchen aus den ICs und geeigneten MOSFETs einen Brückengleichrichter zu basteln. Eventuell werde ich versuchen einen steuerbaren Gleichrichter daraus zu machen, einen solchen habe ich mir bereits angesehen, der war allerdings aus Thyristoren aufgebaut. Und laut meiner Preisliste sind Thyristoren wesentlich teurer als MOSFETS, abgesehen davon entsteht ja dabei wieder eine größere Verlustleistung. Also das Fazit des ganzen ist dann wohl das ein aktiver MOSFET Gleichrichter ( egal ob steurbar oder nicht) die beste Lösung des Problems ist, da er billig ist, und nur eine geringe Verlustleistung auftritt.
abgesehen, daß Thyristoren/Triacs teurer sein können - die haben auch wohl um 1V Spannungsabfall bzw. entsprechende Verlusteleistung (also wie Dioden)
Ich habe mal aus 5x B250xx Brückengleichrichtern sowas für meinen Schweißtrafo gebaut (ca. 100A). Es funktioniert... aber: bei einem einphasigen Trafo wirst Du keine großen Verbesserungen beim Schweißen mit Elektroden feststellen! Erst recht nicht mit einer Einweggleichrichtung! Das funktioniert erst mit 3Phasen und 6-Puls GR wie in großen MAG-Geräten. (Stichwort Nulldurchgang) Zweck war bei mir übrigens WIG-Schweißen mit dem billigen Baumarkttrafo. Grüße, Sebastian
Du hast die Gleichrichter parallel geschlatet? Oder wie muss ich das verstehen? Ich war immer der Meinung Dioden lassen sich nicht parallel schalten, bzw das würde wenig Sinn machen. Und keine Angst, ich habe nicht vor damit zu schweißen, ich brauche nur eine große Stromquelle.
> MOSFETs einen Brückengleichrichter Tip: Nimm Trafoübertrager zur Gate-Ansteuerung, dann entfällt das Gewurstel mit Potentialunterschieden die sich auch noch ständig ändern, denn PhotoMOS-Relais gibt es leider nicht für hunderte von Ampere. > Zweck war bei mir übrigens WIG-Schweißen mit dem billigen Baumarkttrafo. Was sollen andere Dioden daran ändern ? Es bleibt doch ein Trafo mit sounsoeiner Leerlaufspannung (sagen wir 56V) und soundsoeiner Spannung unter Belastung (sagen wir 26V bei 100A). > Dioden lassen sich nicht parallel Sie lassen sich parallel schalten, wenn der Widerstand der Zuleitungen gross ist (und vor allem untereinander gleich gross ist) im Verhaeltnis zur Durchlasspannungsänderung bei Temperaturanstieg der Dioden. Bei dicken Dioden tun es schon ein paar cm Zuleitung.
Jonny B. schrieb: > Du hast die Gleichrichter parallel geschlatet? Oder wie muss ich das > verstehen? Ich war immer der Meinung Dioden lassen sich nicht parallel > schalten, bzw das würde wenig Sinn machen. Nonsens, s.o. Da ich die auch erfolgreich parallel geschaltet habe, solltest Du vielleicht mal zügig drüber nachdenken Deine obige Meinung zu revidieren. > Und keine Angst, ich habe nicht vor damit zu schweißen, ich brauche nur > eine große Stromquelle. Stromquelle im Sinne von Strom=konstant.? Oder Stromquelle im umgangssprachlichen Sinne "liefert etwa konstante Spannung und dafür viel Strom"? Denn gerade bei Schweißen ist die erstere Auslegung durchaus die technisch bessere. Liefert nämlich einfach bessere Schweißergebnisse.
Ich habe die 5 Brückengleichrichter parallelgeschaltet, die 4²mm Zuleitungen sind konstruktiv bedingt und dienen zufällig zum symmetrieren. Bei einem 50Hz Einphasentrafo gewinnt man durch Gleichrichtung mit Brücke nicht viel, da müsste noch eine Drossel zum glätten dahinter oder große Cs, aber wie sich das wohl schweißt.... "schöner" Gleichstrom geht nur mit 3 phasen und 6-Puls GR.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.