Hallo Wenn ich die Gesamte Verlustleistung meines MOSFETS berechnen will was kommt da alles rein? Die Statische Verlustleistung ( P_v_statisch = Rdson * I²) + Die Verlustleisstung beim Schalten ( (P_last * (tr+tf))/T) ) + Die Verluste beim ansteuern des MOSFETs ( P_v_steuer = f Qg Ugs ) Wenn man diese 3 Verlustleistungen addiert müsste die gesamte Verlustleistung des Mosfets berechnet sein ? gruß
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Christian schrieb: > Wenn man diese 3 Verlustleistungen addiert müsste die gesamte > Verlustleistung des Mosfets berechnet sein ? Die statische Verlustleistung musst du noch mit dem Tastverhältnis multiplizieren, dann stimmt die Rechnung ungefähr. Ungefähr deswegen, weil deine Formel für die Verlustleistung beim Schalten nur einen groben Anhaltspunkt darstellt. Da bei ohmscher Last oder induktiver Last mit Freilaufdiode nie der maximale Strom und die maximale Spannung gleichzeitig auftreten, ist die tatsächliche Verlust- leistung meist deutlich kleiner. Allerdings kann die Verlustleistung bei induktiver Last ohne Freilaufdiode oder mit einer Z-Diode in Reihe zur Freilaufdieode auch größer werden, weil dann Uds die Versorgungsspannung übersteigt. Bei den Ansteuerungverlusten ist das Problem die Bestimmung des richtigen Qg. Qg hängt von den parasitären Kapazitäten des Mosfets, der Steuerspannung, der Lastimpedanz und der Versorgungsspannung der Last ab. Im Datenblatt ist Qg meist nur für einen bestimmten Fall angegeben, der nicht unbedingt mit dem aktuellen Anwendungsfall übereinstimmt. Da die Schalt- und die Ansteuerverluste i.Allg. nur schwer zu berechnen sind, bringt eine Simulation oft schnellere und genauere Ergebnisse.
Auch eine interne Schutzdiode könnte schön heizen, wenn z.B. Abschaltspannungen im Spiel sind... Glaube keiner Statistik, die Du nicht selbst gefälscht hast. :-)
wenn ich die statischen verluste mit Tastverhältnis multipliziere sind es doch aber keine Statischen Verluste mehr oder? Was mich aber viel mehr interessiert ist die Temperatur Tj also Chiptemp. bei meiner ausgerechneten Verlustleistung. Damit könnte ich doch nun bestimmen ob ich einen Kühlkörper brauche oder nicht. bsp: Tj max = 150°C wenn das ausgerechnete Tj z.B. 140°C hätte würde sich ein Kühlkörper lohnen. Weis einer die Formel habe überall schon geschaut, finde leider nichts. gruß
Hast Du schon hier in der Artikelübersicht gesucht?? Dort gibt es eine wirklich sehr gute Bechreibung dazu Gruß Gerd
Christian schrieb: > wenn ich die statischen verluste mit Tastverhältnis multipliziere sind > es doch aber keine Statischen Verluste mehr oder? Dann nenne diese Verluste einfach nicht statisch, sondern sonstwie ;-) Spaß beiseite: Ich nehme an, du hast eine PWM-Anwendung (sonst wären die Schaltverluste egal). Was dabei letztendlich interessiert, ist jeweils die mittlere Verlustleistung in den drei Kategorien, die sich zur mittleren Gesamtverlustleitung addieren und zusammen mit dem Wärmewider- stand die Sperrschichttemperatur bestimmen. Bei den Schalt- und Ansteuerverlusten hast du die Mittelung bereits gemacht, indem du die Periodendauer bzw. die Frequenz berücksichtigt hast. Bei der Verlustleistung im RDSon hast du aber nur den eingeschal- teten und nicht den ausgeschalteten Zustand berücksichtigt, der ja zur Abkühlung des Mosfets beiträgt. Die Mittelung erfolgt hier einfach durch Multiplikation mit dem Tastverhältnis.
hmm ok hast du gut erklärt, jetz kommt aber mein ABER ^^... ABER was ist wenn ich meine PWM durch Taster & Analogeingänge steuern kann und z.B. auf 100% stelle... das wäre das selbe wie wenn ich einfach Einschalte, also Volle leistung ohne auszuschalten... wie berücksichtige ich das? daher dachte ich dann nehme ich lieber noch die Statischen Verluste hinzu und überdimensioniere es ein bisschen. mfg
Christian schrieb: > ABER was ist wenn ich meine PWM durch Taster & Analogeingänge steuern > kann und z.B. auf 100% stelle... das wäre das selbe wie wenn ich einfach > Einschalte, also Volle leistung ohne auszuschalten... Ja, hast natürlich recht. Für die Worst-Case-Betrachtung sollte man von 100% ausgehen.
Yalu X. schrieb: > Da bei ohmscher Last > oder induktiver Last mit Freilaufdiode nie der maximale Strom und die > maximale Spannung gleichzeitig auftreten, ist die tatsächliche Verlust- > leistung meist deutlich kleiner. Versteh ich jetzt nicht. Weshalb treten bei ohmscher Last der max. Strom und Spannung nicht gleichzeitig auf? Bei induktiver Last leuchtet es mir ein.
Christian schrieb: > nennt man dies Worst- Case? 'tschuldigung für den Anglizismus. Ich meinte damit den Fall, wo die Gesamtverlustleistung am Mosfet am größten wird. Eigentlich tritt der worst Case bei einem Tastverhältnis von geringfügig unter 100% auf, da bei exakt 100% keine Schaltverluste entstehen. Da aber die mittlere RDSon-Verlustleistung bei 99% praktisch gleich der bei 100% ist, kann man auch gleich mit den 100% rechnen und addiert die Schaltverluste noch oben drauf, so wie du es oben richtig gemacht hast. 900ss D. schrieb: > Versteh ich jetzt nicht. Weshalb treten bei ohmscher Last der max. Strom > und Spannung nicht gleichzeitig auf? Bei induktiver Last leuchtet es mir > ein. Es geht ja um Strom und Spannung im bzw. am Mosfet. Leitet der Mosfet, ist der Strom maximal, dafür aber die Drain-Source-Spannung sehr klein. Sperrt er, ist die DS-Spannung maximal (gleich der Versorgungsspannung), aber der Strom praktisch null. Die maximale momentane Verlustleistung tritt auf, wenn RDS gleich dem Lastwiderstand ist. Dann betragen sowohl Strom als auch Spannung die Hälfte ihres jeweiligen Maximums, und die Verlustleistung ist Umax·Imax/4. Wenn man vereinfachend annimmt, dass während des Schaltvorgangs der Strom eine konstante Anstiegs- bzw. Abfallgeschwindigkeit hat, ist die mittlere Verlustleistung im Mosfet während des Schaltens Umax·Imax/6. Das gilt aber, wie gesagt, nur für ohmsche Lasten und dort auch nur ungefähr.
Yalu X. schrieb: > Leitet der Mosfet, > ist der Strom maximal, dafür aber die Drain-Source-Spannung sehr klein. > Sperrt er, ist die DS-Spannung maximal (gleich der Versorgungsspannung), > aber der Strom praktisch null. Hmmmm, ist ja klar. Ich war nur von der "Vermischung" von ohm'scher und induktiver Last irgendwie verwirrt, danke für sie Aufklärung ;-)
Hey Leute wie errechne ich mir nun meine Chiptemp. mit dieser Verlustleistung... wichtig... gruß
Ich weiß das Thema ist schon älter, dennoch bin ich mir bei der Berechnung nicht sicher. "Die Verlustleisstung beim Schalten ( (P_last * (tr+tf))/T) )" Wie genau kommt man auf die Gleichung? Ich kenne die Schaltverluste der MOSFETs nur unter: P_SW=(E_ON+E_OFF)*f Wobei man hierbei oft die Energien normieren muss. blöderweise ist mir jetzt ein MOSFET untergekommen, bei dem keine E_on / E_off Energien angegeben sind. Diese müssten sich irgendwie aus der Eingangskapazität berechnen - hat jemand eine Idee?? BTW: bei https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Schalt-Verluste einfacher Ansatz, wieso 1/4? Weil P_max bei U=50%*Unenn und I=50%*Inenn ist oder? Bei RDS_on=P_Last - oder allgemein über einen Spannungsteiler, wenn die Last bekannt ist, wobei das auch nur bei ohmscher Last gilt oder? Viele Grüße Hans
Hans D. schrieb: > blöderweise ist mir jetzt ein MOSFET untergekommen, bei dem keine E_on / > E_off Energien angegeben sind. Diese müssten sich irgendwie aus der > Eingangskapazität berechnen - hat jemand eine Idee?? E=1/2 *C*U² Wobei die Kapazitäten auch spannungsabhängig sind, ergo ist das strenggenommen ein C(U).
Sascha_ schrieb: > Hans D. schrieb: > > blöderweise ist mir jetzt ein MOSFET untergekommen, bei dem keine E_on / > E_off Energien angegeben sind. Diese müssten sich irgendwie aus der > Eingangskapazität berechnen - hat jemand eine Idee?? > > E=1/2 *C*U² > > Wobei die Kapazitäten auch spannungsabhängig sind, ergo ist das > strenggenommen ein C(U). Nee, die Gleichung brauchen wir eher nicht, wenn wir die Schaltverluste berechnen wollen. Wir brauchen schon die Überlappung von Strom und Spannung. Infineon hat ne app Note dazu geschrieben. Mir fällt der Name allerdings nicht ein. Gruß,
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