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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hoher Strom (>=0,6A) kurzzeitig (~20ms) schalten


Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Hallo,

ich möchte mit einem uC für etwa 20ms minimal 0,6A schalten.
Maximal sind es 1,5A. Es stehen 4,8V zur Verfügung und zwischen
den Schaltvorgängen liegt eine sehr große Zeit. Mit mehr als
einer Minute kann man da rechnen.

Ich dachte an einen IGBT. Bei Reichelt habe ich mich auch
schon durchgewühlt. Da ich aber nur 4,8V habe und die 0,6A
über 3 Ohm erzeugt werden, brauche ich einen IGBT, bei dem maximal
3V zwischen Drain und Source oder Kollektor und Emitter abfallen.
Leider steht bei Reichelt nur die Gate-Emitter Spannung. Was haltet
Ihr von diesem? http://www.reichelt.de/?ARTICLE=41744;PROVID=1024

Ausserdem wäre das mein erstes Mal, dass ich einen IGBT verwende.
Ich denke man kann ihn wie einen NPN-Transistor behandlen, oder
muss ich noch etwas beachten? Und was brauchen diese für einen Strom
um voll durchzuschalten?

Viele Grüße
Sebihepp

: Verschoben durch Admin
Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Kenn mich nich wirklich so gut mit Transis aus. Wo siehst Du da denn das 
Problem? 20ms is doch ne lange Zeit und 600mA hoert sich fuer mich nicht 
nach einem grossen Strom an. Oder hab ich was verpasst?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Sebastian Hepp schrieb:
> Da ich aber nur 4,8V habe und die 0,6A
> über 3 Ohm erzeugt werden, brauche ich einen IGBT, bei dem maximal
> 3V zwischen Drain und Source oder Kollektor und Emitter abfallen.

Ein IGBT ist hier die falsche Lösung, denn an diesem fallen je nach Typ 
um die 2V ab.
Bei diesen niedrigen Spannungen oder Strömen wäre ein normaler 
Bipolartransistor besser, oder ein Mosfet: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3...

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Hallo!

Was genau willst du schalten?

Generell würde ich hier einen Mosfet empfehlen, die gibts in großer 
Auswahl an jeder Ecke und sie haben (bei Spannungen < 200V) auch eine 
geringere Verlustleistung. Achte auf einen Logic-Level Typ, der schaltet 
schon bei <5V.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Oh, ist meine Frage wohl in dem Text untergegangen?
Ich wollte nur wissen, wie viel Spannung zwischen Drain und
Source bei einem IGBT abfällt?

Nebenbei: Ich wollte die Schaltung mit 4 mal 1,2V 2400mAh NiMH
Akkus betreiben. Das geht doch, oder?

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Sebastian Hepp schrieb:
> Das geht doch, oder?

Kommt drauf an. Erläutere doch mal das gesamte Vorhaben.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Mit einer Lumiled soll ein kurzer Lichtblitz erzeugt werden.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Ach, Quatsch. Nicht Lumiled. Die haben ja eine Flussspannung.
Das ist eine andere Lichtquelle.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Brennt ein IGBT im TO-220 Gehäuse bei so hohen Lasten nicht durch?
Ich meine unabhängig ob die Schaltung da drinnen das aushält müsste
doch das Plastik schmelzen...

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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1.5A sind keine hohe Last. Und laß mal den IGBT aus´m Spiel. Nimm einen 
IRF7401 n-Channel MOSFET.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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ein frei stehendes TO220-Gehäuse sollte in etwa 1,5W aushalten. schon 
ein kleiner Kühlkörper macht aber deutlich mehr Leistung möglich. Wenn 
du aber einen MOSFET nimmst, kommst du auf vielleicht 0,1 Ohm 
Innenwiderstand, macht bei 1,5A 0,15V Spannungsabfall und 0,252W 
Verlustleistung.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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> 1.5A sind keine hohe Last. Und laß mal den IGBT aus´m Spiel. Nimm einen
> IRF7401 n-Channel MOSFET.

Der IRF7401 ist laut Reichelt in einem SO-8 Gehäuse. Ein Datenblatt
habe ich hier gefunden:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7401.pdf

Ist Gate-Threshold-Voltage die Spannung, die ich brauche damit er
schaltet?

> ein frei stehendes TO220-Gehäuse sollte in etwa 1,5W aushalten. schon
> ein kleiner Kühlkörper macht aber deutlich mehr Leistung möglich. Wenn
> du aber einen MOSFET nimmst, kommst du auf vielleicht 0,1 Ohm
> Innenwiderstand, macht bei 1,5A 0,15V Spannungsabfall und 0,252W
> Verlustleistung.

Okay, der IRF7401 hat sogar nur 0,03 Ohm. Das sollte das SO-Gehäuse
schaffen. Aber wie sieht das mit dem Akku aus? Ich wollte vier
ganz normale NiMH-Mignon-Akkus benutzen, mit einer Leistung von
>= 2000mAh. Wenn ich diese mit 1,5A belaste, explodieren diese dann?

Viele Grüße
Sebihepp

Autor: A. K. (prx)
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Sebastian Hepp schrieb:

> Ist Gate-Threshold-Voltage die Spannung, die ich brauche damit er
> schaltet?

Das ist die Spannung, ab der er anfängt aufzudrehen. Für Schaltbetrieb 
ist das zu wenig. Dazu sollte man in die Kennlinien schauen und dran 
denken, dass viele davon bei einer bestimmten Temperatur als typischer 
Wert ermittelt wurden, also nicht für alle Exemplare unter allen 
Lebenslagen gelten.

Autor: Ich (Gast)
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2A sind für Mignon Akkus kein Strom. Der Maximale Entladestrom liegt bei 
solchen Akkus zwischen dem 10 und 15 fachen der Kapazität. Sprich bei 
1000mAh kannst du mit maximal 10A-15A entladen.

Bevor er explodiert wird er eh erstmal warm. Das kannst du ja dann mal 
testen.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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> 2A sind für Mignon Akkus kein Strom. Der Maximale Entladestrom liegt bei
> solchen Akkus zwischen dem 10 und 15 fachen der Kapazität. Sprich bei
> 1000mAh kannst du mit maximal 10A-15A entladen.

Okay, ich entlade ja auch nur für ganz kurze Zeit mit großen Pausen.
Da sollte das gehen, werde aber darauf achten.

>Sebastian Hepp schrieb:
>
> > Ist Gate-Threshold-Voltage die Spannung, die ich brauche damit er
> > schaltet?
>
> Das ist die Spannung, ab der er anfängt aufzudrehen. Für Schaltbetrieb
> ist das zu wenig. Dazu sollte man in die Kennlinien schauen und dran
> denken, dass viele davon bei einer bestimmten Temperatur als typischer
> Wert ermittelt wurden, also nicht für alle Exemplare unter allen
> Lebenslagen gelten.

Gut, dann schau ich gleich nochmal im Datenblatt nach. Wichtig ist mir
nur, dass er noch bei 0V sperrt. Nicht das mein uC sonst 0,2V als LOW
ausgibt und dieser dann immer durchgeschalten ist.

Danke nochmal für alles
Sebihepp

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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bei 0,2V Ugs wirst du keinen N-MOSFET (ohne eingebaute Vorspannung) zum 
Leiten bekommen.

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