Ich möchte eine elektrische Widerstandsheizung aus einem möglichst kleinen und leichten Akku betreiben. Die Heizung nimmt beim gewünschten Betriebspunkt etwa 6A. Die Spannung liegt dann bei ca. 1.1V. Ein paar Reserven wären nicht schlecht, Auslegungsziel sollten also 10A sein, die Spannung sollte dann bei etwa 1.5V liegen. Aus Handhabungsgründen wäre es schön, wenn das ganze mit einer einzelnen Lithium-Polymer-Zelle funktionieren würde (zur Not zwei). Um die Zelle zu schonen (kann etwa 5A Dauerstrom ab) und trotzdem keine ölfaßgroßen Elkos einsetzen zu müssen, würde ich die Heizung gerne recht schnell getaktet ansteuern (1kHz?). Wo wir bei der Preisfrage wären: bekommt man für diese niedrige Spannung einigermaßen niederohmig durchschaltende FETs? Irgendwelche Typen oder sonstige Tips, wo man die Suche starten kann? Der Wirkungsgrad ist nur in Hinblick auf klein und leicht ein Thema, ich denke mit 20-30% Verlustleistung könnte ich ganz gut leben.
Linux-Frickler schrieb: > Um die Zelle > zu schonen (kann etwa 5A Dauerstrom ab) und trotzdem keine ölfaßgroßen > Elkos einsetzen zu müssen, würde ich die Heizung gerne recht schnell > getaktet ansteuern (1kHz?). Wieso denn das? Ich würde PWM mit 3-5 Hz nehmen und die Spannung des Akkus direkt auf die Heizung geben. Der Akku muß eben den Impuls-Strom auch abgeben können. Elkos brauchst du keine - außer die, die evtl. für den µC zur Erzeugung der PWM notwendig sind. Für die Auswahl des FET ist wohl eher die minimal mögliche Gatespannung ausschlaggebend, wenn du für die Ansteuerung nicht noch eine deutlich höhere Hilfsspannung spendieren willst. Typen mit kleinem Source-Drain-Widerstand gibts genug.
Soll die Ansteuerung auch "niedervoltig" erfolgen? Dann wirds schwierig bis unmöglich. Ansonsten wäre IRF 6618 sehr gut (um die 3-4mOhm bei Ugs=5V), aber sein Gehäuse ist nicht gerade günstig zu löten. Gibts bei Conrad.
Das Heizelement "umwickeln", damit es auch ohne Ansteuerelektronik an deinem Akku läuft, ist keine Option? Oder eine Drossel hinzufügen, um die PWM-Stromspitzen glattzubügeln? Und dann ist es auch nur noch eine Diode bis zu Step-Down Drosselwandler... => Schau mal bei Linear, die könnten was passendes (mit integriertem FET) im Angebot haben.
> Ich würde PWM mit 3-5 Hz nehmen und die Spannung des Akkus direkt auf > die Heizung geben. Der Akku muß eben den Impuls-Strom auch abgeben > können. Kann er nicht. Der Innenwiderstand ist dazu zu groß wenn der Akku leicht genug ist oder der Akku zu schwer, wenn der Innenwiderstand so gering werden soll. Leider keine Option. > Soll die Ansteuerung auch "niedervoltig" erfolgen? Dann wirds schwierig > bis unmöglich. > Ansonsten wäre IRF 6618 sehr gut (um die 3-4mOhm bei Ugs=5V), aber sein > Gehäuse ist nicht gerade günstig zu löten. Gibts bei Conrad. Naja, das wäre natürlich verlockend. Zur Not müsste man halt zur Ansteuerung die Spannung nochmal verdoppeln. Was wäre denn eigentlich von ein paar IRLML2502 zu halten? Bin gerade in einem alten Thread drüber gestolpert und habe bislang noch kein Haar in der Suppe gefunden. 0.04Ohm bei 2.5V... > Das Heizelement "umwickeln", damit es auch ohne Ansteuerelektronik an > deinem Akku läuft, ist keine Option? Nein, ist vorgegeben (spezielle Glühkerze im Modellflugbereich). > Oder eine Drossel hinzufügen, um die PWM-Stromspitzen glattzubügeln? > Und dann ist es auch nur noch eine Diode bis zu Step-Down > Drosselwandler... > => Schau mal bei Linear, die könnten was passendes (mit integriertem > FET) im Angebot haben. Ok, das ist auch noch ein denkbarer Weg. Da muss ich mal etwas schauen, klingt sehr interessant.
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So, mir war langweilig ;) Im Screenshot ein zweiphasiger Step-Down, mit leerem Akku. FETs sind die oben vorgeschlagenen, 10µH Spulen gibts mit hinreichend Power als SMD, notfalls von alten Mainboard-Spannungsreglern schlachtbar. Die FETs sind wirklich gut, auch mit nur 3V am Gate würden die kühl bleiben. Die Dioden sind eher das Problem, für mehr Wirkungsgrad müsste da eine Synchrongleichrichtung her.
Das sieht schon mal ziemlich interessant aus. Wird wahrscheinlich auch deutlich kleiner als der stumpfe Versuch, die Energie in Kondensatoren zu speichern. Die schnelle Recherche bei Linear hat auch sofort einen ganzen Berg an in Frage kommenden Step-Down-Reglern ausgespuckt, offenbar ist meine Anwendung recht nah an dem, was man mal auf PC-Mainboards lötet (bzw. vor einigen Jahren mal gelötet hat).
>Was wäre denn eigentlich von ein paar IRLML2502 zu halten? Bin gerade in >einem alten Thread drüber gestolpert und habe bislang noch kein Haar in >der Suppe gefunden. 0.04Ohm bei 2.5V... geht nicht. 0.04Ohm und 10A ergibt schon fast eine 5W-Heizung - und das auf diesen kleinen Transistor - nee nee. Evtl. gänge der IRF1404, allerdings fängt der erst bei 4,5V Gatespannung an, richtig niederohmig zu werden. Aber unter 1W Verlust bei 10A sollten dabei schon möglich sein (und ist normales TO220 Gehäuse)
Linux-Frickler schrieb: > in Frage kommenden Step-Down-Reglern ausgespuckt, offenbar ist meine > Anwendung recht nah an dem, was man mal auf PC-Mainboards lötet (bzw. > vor einigen Jahren mal gelötet hat). Heutige Prozessoren brauchen um die 1V Versorgungsspannung für den Core. Bei rund 100W ergibt das ordentlich viel Strom. Du bist da eher im Bereich der Netbooks.
> geht nicht. 0.04Ohm und 10A ergibt schon fast eine 5W-Heizung - und das > auf diesen kleinen Transistor - nee nee. naja, an ein paar mehr als einen hätt ich schon gedacht ;) Bei SOT23 tun ja auch 5 oder 10 Stück nicht besonders weh. Ok, da muss man dann wieder vermutlich schon über eine hinreichend steile Ansteuerung nachdenken. Im Moment bin ich übrigens wieder bei Vorschlag von Ernst gelandet - ich glaube ich muss da mal was löten ...
Wie wäre es den mosfet direkt als Heizung zu verwenden und ihn linear an zu steuern? Ansonsten einen mosfet aus der Schutzschaltung des Akkus ausschlachten, die haben bei der Spannung einen geringen R_DS_on.
Von Zetex gibt es Bipolartransistoren mit einer niedrigen Sättigungsspannung und recht hoher Strombelastbarkeit und hoher Stromverstärkung. Falls notwendig kann man mehrere parallel schalten. Ein Mosfet ist wegen der erforderlichen GateSourcespannung weniger geeignet. Die Heizung kann mit einer normalen PWM gesteuert werden. Eine Spule ist nicht notwendig.
Hallo, hast Du auch den Kaltwiderstand berücksichtigt? bzw. sind im Betrieb Kurzschlüsse möglich (beim An und Abstecken der Glühkerze?) -> ich würde was mit Strombegrenzung verwenden. Vorsicht bei PWM ohne Drossel: es wird mit dem Tastverhältnis die Leistung gesteuert und nicht die Spannung. (zur Spannung ist das Tastverhältnis nicht linear sondern quadratisch).
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