Hallo,
ich möchte eine einfache Stromsenke bauen und habe noch ein Frage:
Die Vorstellung ist: Max Strom 180A, Max Spannung 14V
Ich möchte einen Mosfet oder IGBT in Reihe zu 3 parallelen Widerständen
(je 1000W ) schalten.
Den MOSET oder IGBT möchte ich dann nicht per PWM ansteuern sondern
möchte mit einem analogen Signal die Spannungslinie vom Gate hoch und
runter fahren. Also den Mosfet oder IGBT als variablen Widerstand
einsetzen.
Was nehme ich eher einen Mosfet oder einen IGBT?
Und kennt jemand einen geeigneten Typen?
Gruß
Stefan
@ Stefan (Gast)
>ich möchte eine einfache Stromsenke bauen und habe noch ein Frage:
^^^^^^^^
>Die Vorstellung ist: Max Strom 180A, Max Spannung 14V
^^^^
Lustige Wortkombination ;-)
>Ich möchte einen Mosfet oder IGBT in Reihe zu 3 parallelen Widerständen>(je 1000W ) schalten.
180A x 14V sind 2520W. 12V Akkus?
>runter fahren. Also den Mosfet oder IGBT als variablen Widerstand>einsetzen.>Was nehme ich eher einen Mosfet oder einen IGBT?
MOSFET.
>Und kennt jemand einen geeigneten Typen?
Wieviel Leistung soll dein MOSFET denn verheizen, wenn du doch schon 3
fette 1kW Widerstände in Reihe hast?
Kann es sein, daß du dir über die Anforderungen nicht wirklich im Klaren
bist?
MfG
Falk
Wenn der Mosfet voll durchgeschalten ist und Rds ca.3mOhm ist, dann ist
Strom max 370A und P max ( am Mosfet ) ist 1200.
Der Rest fällt am Widerstand ab
Du suchst also einen MOSFET für 2.4kW Verlustleistung
(halb durchgesteuert).
Nur zu.
Du könntest natürlich mal spasseshalber in die Datenblatter
von kaufbaren MOSFETs gucken, wie weit die davon entfernt
sind, damit du eine Vorstellung bekommst, wie weit die davon
weg sind.
180 Ampere geht mit einigen Typen schon, aber nur für wenige
millisekunden.
Ich würd diese sogenannte Stromsenke aber nochmal überdenken, da scheint
ein Fehler im Konzept zu sein.
Der gesamte Schleifenwiderstand inkl. Quellen-innenwiderstand darf ja 77
mOhm nicht überschreiten. Ein Großteil davon wird wohl auf den MOSFET
entfallen, und der wird dann den Deckel aufmachen und kräftig
durchlüften.
Stefan schrieb:
> Die Vorstellung ist: Max Strom 180A, Max Spannung 14V> Ich möchte einen Mosfet oder IGBT in Reihe zu 3 parallelen Widerständen> (je 1000W ) schalten.
Pro 1kW-Widerstand (mit knapp 0,2 Ohm) einen MOSFET, anders ist es von
den Verlustleistungen her nicht zu machen.
Wenn der MOSFET komplett durchsteuert, werden das bei 14V 70A.
Je mehr der MOSFET sperrt, umso mehr Leistung muss er übernehmen. Die
höchste Leistung muss er bei der halben Spannung verheizen, 250W.
Es gibt sicher MOSFets mit <1mOhm, die bei den o.g. 70A nur <70mV
Spannungsabfall haben.
Ein ISOTOP-Gehäuse kann mehrere 100W und hat deutlich unter 0,5 K/W
Wärmewiderstand. Mit aktiv gelüftetem Kühlkörper ist das machbar.
Grüße, Peter
Stefan schrieb:
> ein PowerMOsfet hat bei Rds on nur 3mOhm. !!
Wie gut das es nur einen einzigen Typ gibt. Zeig mal.
Der hier is schon ein dicker Brocken, hat 7 mOhm, aber ist laut
Datenblatt nicht für Lineare Verstärker geeignet, das haben viele
Power-MOSFET so an sich.
Schätze das liegt daran, das diese Power-MOSFETS aus ganz vielen
einzelnen Zellen bestehen deren Widerstands vs. Gatespannung-Kurven
nicht gleichmäßig verteilt sind.
http://www.semikron.com/internet/ds.jsp?file=186.html
Rds-On dürfte aber egal sein, du willst den Mosfet ja als Steuerbaren
Widerstand benutzen.
>>>> P max ( am Mosfet ) ist 1200.
1200 Kartoffeln, Rüben, Pentawatt, Sechzehntelwatt oder was?
> Rds-On dürfte aber egal sein, du willst den Mosfet ja als Steuerbaren> Widerstand benutzen.
Das dürfte der Knackpunkt sein, und deshalb ist nicht die Technologie,
sondern nur der Rthjc interessant, denn der Rest muß vom Kühlkonzept
erledigt werden.
Aber ich habe den Verdacht, dass die ganze Idee, die dahintersteckt,
noch nicht ganz fertiggedacht ist... :-o
Das geht schon. Halt nicht mir einem FET sondern mit n. Mit je einem
eigenen GateVorwiderstand ist das auch zu machen.
Trotzdem sollte man evtl auf eine PWM gehen und die Leistung in den Rs
verbrennen.
Wenns auf eine Konstante Spannung und Konstanten Strom ankommt könnte
man sich auch einen Schaltregler vorstellen.
Zwischenkreiskondensator rann und dann auf ein einen größeren R
schalten. Dann liegen die Verluste im R, der Schalter kann ziemlich
klein sein, je nach Schaltfrequenz. Du brauchst nur noch eine geeignete
Drossel dafür. Evtl selber wickeln.
Bei der Leistung würde ich dann auf ein dreiphasiges System gehen, um
den Rippel klein zu halten.
Aufwand-Nutzen musst Du selbst bewerten ;-)
Hallo,
Danke für die Anworten.
Also gedanken hab ich mir schon gemacht. Zum Mosfet:
Wenn der MOSFET beispielsweise Rds on mit 0,003 Ohm hat, dann fließen zu
diesem Zeitpunkt 320 A, da ich die 3 Widerstände mit 40 mOhm angesetzt
habe.
Die Verlustleistung in diesem Fall am Mosfet wäre 308 Watt, am
Widerstand 4120 Watt.
So hoch möchte ich mit dem Strom gar nicht gehen. Er soll mit einem
Regler auf 180 Ampere begrenzt werden. ( mittels Rückführungüber
normalen LEM Wandler )
Wenn ich Rds on auf 0,04 Ohm erhöhe, dann verheizt der MOsfet am meisten
Leistung ( 1190,25 W ), bei einem Strom von 172,5 Ampere und einem
Spannungsabfall am Mosfet mit 6,9 Volt. Die Gesamtspannung hab ich bei
der Berechnung mit 13,8 V angesetzt.
Diese Widerstände sind zur Sichherheit da, damit wenn der Mosfet
kurzschließt nicht die Batterie stirbt und damit ein teil der Leistung
dort verheizt wird
> Trotzdem sollte man evtl auf eine PWM gehen und die Leistung in den Rs> verbrennen.
Ein über PWM geschalteter Widerstand ist ganz was anderes als
>>>> eine einfache Stromsenke
Dabei wird der Strom gepulst zwischen 0 und Maximum. Bei einer
Stromsenke würde ich einen konstanten Strom einstellen wollen.
@ Stefan (Gast)
>ich will keine PWM ich will einen Konstanten Strom
Vor allem willst du dich erstmal mit ein paar Grundlagen und dem
ohmschen Gesetz befassen.
180A an 14V sind 77,7 mOhm. Wenn wir mal großzügig +/-20% Regelbereich
zulassen wollen, kommen wir auf 62-93mOhm. Wenn wir nun das Minimum auf
drei Lastwiderstände aufteilen, sind das ~20mOhm/Widerstand mit je
~1100W. Wenn der MOSFET nun komplett durchsteuert (sagen wir 1mOhm),
fliessen 233A, der MOSFET verbrät 55W. Steuert er voll auf, nämlich auf
60mOhm (Leistungsanpassung), dann fliessen 117A und dein MOSFET verbrät
820W. Not bad.
Real braucht man dafür min. 8 MOSFETs im TO247 Gehäuse. Und einen FETTEN
Kühlkörper.
Wenn man sich wirklich nur auf die -20% des Widerstands beschränken
will, steuert der MOSFET nur bis 33 mOhm auf, der Strom ist dann 150A
und der MOSFET verbrät 675W. Nicht sonderlich viel weniger. Braucht man
auch ca. 7 MOSFETs dieses Kalibers.
Aber wie bereits mehrfach erwähnt, die richtig grossen MOSFETs sind nur
im Schaltbetrieb nutzbar, sonst brennen die in den MOSFETs die
einzelenen Zellen nach und nach weg!
Vielleicht kann man mit einer Schaltlösung leben? Vier Widerstände mit
x1, x2, x4, x16 fachem Widerstand parallel und einzeln schaltbar ergeben
16 Schaltstufen.
MFG
Falk
Stefan schrieb:
> Also ne Schaltlösung will ich unbedingt vermeiden. Schalten große> Stromsenken denn auch und glätten das mit einer großen Spule?
Nein, tun sie wohl nicht, aber elektronische Lasten in deinem
gewünschten Arbeitsbereich kosten auch schon 2000,- EUR aufwärts.
Was soll das überhaupt werden wenns mal fertig ist?
Klar, ne Stromsenke, aber was willst du damit machen, ausser Akkus
entladen?
"ein PowerMOsfet hat bei Rds on nur 3mOhm. !!"
Der interessiert bei analogem Betrieb nicht.
Wichtig für Deine Anwendung ist die maximale Verlustleistung, in diesem
Zusammenhang derating, diverse thermische Widerstände etc.
"Ist doch das totale Murkskonzept. Bau erstmal eine 500W Variante auf,
und dann kannst du das Ding mehrere male Parallel schalten. Viel
Erfolg..."
Das sehe ich anders. Nur weil man heute mal ausnahmsweise etwas nicht
mit PWM umsetzt muss es noch lange kein Murks sein. Er wird schon Gründe
dafür haben, eine analoge Stromsenke zu bauen.
Und machbar ist das selbstverständlich auch! Allerdings würde ich mal
schauen, bei welcher Kombination aus MOSFET * Anzahl der
Parallelschaltungen der optimale Kostenfaktor liegt. Evtl. sind viele
"kleinere" MOSFETS die günstigere Variante.
Stefan muss halt die thermische Konzeption sauber durchführen und noch
genügend Reserven lassen.
ich würde die version mit den einzeln schaltbaren widerständen auch
bevorzugen . in kleineren dimensionen gibts das auch fertig zu kaufen,
echt praktisch. das sind einfach mehrere widerstände, di mittels
hochstromfähiger schalter entsprechend des gewünschten widerstandswerts
in serie oder paralell geschaltet werden.
das dürfte auch in den größenurdnungen gut und sehr günstig(im vergleich
zu mosfet-varianten) sein. den spannungsabfall mannst du zur
strommessung benutzen.
je nach einsatzbereich wäre auch ein schaltsystem denkbar, geglättet mit
fettem kondensator.(für was braucht man sowas denn?)
das schwierigste wird wohl die kühlung sein (so wie im
http://www.national.com/rap/files/datasheet.pdf (WOM) - datenblatt mit
12-fuss- lüfter
[angeben] ich hab mit kühlkörper komplett in wasser eingetauchten igbts
im
to-247 gehäuse verlustleistungen von bis zu 750 watt dauerhaft erzielt
(1,5 liter wasserverbrauch pro stunde[/angeben]
viel erfolg bei deinem vorhaben!
