Hallo liebe Forengemeinde, ich habe eine Frage zur Verlustleistungsberechnung (Umschaltverluste) beim Mosfet. Im Anhang befinden sich Strom- und Spannungsverläufe beim Mosfet. Darunter ist die Momentanleistung geplottet. LTSpice rechnet nun den Mittelwert der Umschaltverluste aus. Wegen der positiven und negativen Flächen wird die berechnete Verlustleistung fast null. Mein Gefühl sagt mir, dass auch die negative Leistungs-Zeit-Fläche sehrwohl einen Beitrag zur umgesetzten Leistung liefert. Damit meine ich Betrag bilden, Mittelwert bilden und beide "Flächen" addieren. Im einen Fall (LTSpice Berechnung) ist die Verlustleistung 150mW und im andern Fall (mit meiner Überlegung) fast 4 Watt. Was stimmt nun? Vielen Dank für eure Hilfe. Gruß Christian
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Poste doch mal deine Schaltung (die *.asc-Datei)...
Rechtsklick auf deinen Ix(...) Ausdruck, und noch ein abs() drumrum machen ... Dann CTRL gedrueckt halten und auf den neuen Ausdruck klicken.
Marko B. schrieb: > Rechtsklick auf deinen Ix(...) Ausdruck, und noch ein abs() drumrum > machen ... > > Dann CTRL gedrueckt halten und auf den neuen Ausdruck klicken. Hallo, danke für die kleine "Anleitung". Mir geht es um die Beantwortung, was nun richtig ist und was nicht. Dennoch danke.
Hallo, poste doch mal die *.asc Datei. Die negative Leistung des Mosfet beim Einschalten kommt hier durch den neg. Strom I_Drain zustande. Dies ist der Gatestrom der über die Kapazitäten zum Drain herausfließt. Je nachdem wie der Rest der Schaltung aussieht musst du diese Leistung als Verlustleistung betrachten oder kannst sie von den Verlusten abziehen. Bei deiner ganzen Rechnung fallen allerdings die Verluste im Treiber komplett unter den Tisch. mfg Alexander Schmidt
ich verstehe noch nicht, wie du auf 4W kommst. Denn z.B. der Peak unten rechts entsteht aus nur rund 13mA und 33V. Macht so rund 400mW (im Mittel 200mW). Die anderen Peaks sind zwar etwas heftiger, aber auch wesentlich kürzer. Wenn man das also nur auf die Umschaltzeiten mittelt, könnten schon die 150mW herauskommen (gemittelt über die gesamte Periode ist das aber noch weit niedriger)
Alexander Schmidt schrieb: > Hallo, > > poste doch mal die *.asc Datei. > > Die negative Leistung des Mosfet beim Einschalten kommt hier durch den > neg. Strom I_Drain zustande. > Dies ist der Gatestrom der über die Kapazitäten zum Drain herausfließt. > > Je nachdem wie der Rest der Schaltung aussieht musst du diese Leistung > als Verlustleistung betrachten oder kannst sie von den Verlusten > abziehen. > > Bei deiner ganzen Rechnung fallen allerdings die Verluste im Treiber > komplett unter den Tisch. > > mfg > Alexander Schmidt Hallo, mMn kommt die negative Leistung durch den negativen Strom bei der Kommutierung auf den high side Fet zustande. Ich finde, dass diese negative Leistung auch einen Betrag zur Erwärmung des Bauteils liefert. Oder? Die Treiberverluste habe ich gewollt für diese Betrachtung ignoriert.
Jens G. schrieb: > ich verstehe noch nicht, wie du auf 4W kommst. Denn z.B. der Peak unten > rechts entsteht aus nur rund 13mA und 33V. Macht so rund 400mW (im > Mittel 200mW). Die anderen Peaks sind zwar etwas heftiger, aber auch > wesentlich kürzer. Wenn man das also nur auf die Umschaltzeiten mittelt, > könnten schon die 150mW herauskommen (gemittelt über die gesamte Periode > ist das aber noch weit niedriger) Hallo, hab mich bei der Rechnung vertan..hab aber den Wert nicht im Kopf. Aber: er liegt deutlich über dem arithmetischen Mittelwert, den LTSpice berechnet. Danke.
Na dann rechne Du doch mal vor, wie Du auf einen wesentlich höheren Wert kommst. Daß ltspice auch nur 150mW kommt, liegt mit Sicherheit nicht daran, daß sich pos. und neg. Leistung aufheben (deren Beträge addieren sich hier trotzdem, wenn es um Verlustleistung geht)
Negative Leistungen entstehen, wenn Energien, die in Kapazitäten gespeichert sind, wieder abgegeben werden. Da für das Aufladen (positive Leistung) und Entladen (negative Leistung) einer Kapazität keine Leistung in Wärme umgesetzt wird, ist es vollkommen richtig, den Mittelwert über die vorzeichenbehaftete Leistung und nicht über deren Betrag zu bilden, wenn es darum geht, die Verlustleistung im Mosfet selbst zu bestimmen.
Christian schrieb: >> poste doch mal die *.asc Datei. > mMn kommt die negative Leistung durch den negativen Strom bei der > Kommutierung auf den high side Fet zustande. Woher soll irgendjemand hier wissen, dass du eine Halbbrücke hast, wenn du uns den Schaltplan vorenthältst. Evtl. hängen da noch Spulen und Kondensatoren dran, dann wirds erst richtig lustig.
Jens G. schrieb: > Na dann rechne Du doch mal vor, wie Du auf einen wesentlich höheren Wert > > kommst. > > Daß ltspice auch nur 150mW kommt, liegt mit Sicherheit nicht daran, daß > > sich pos. und neg. Leistung aufheben (deren Beträge addieren sich hier > > trotzdem, wenn es um Verlustleistung geht) Hallo, zur Leistungsberechnung. Simulation: gemittelte Leistung mit LTSpice: 1,15mW Simulation: gemittelte Leistung mit Betragsbildung durch abs(p(t)) mit LTSpice: 4,45mW Die händische Berechnung habe ich über die Energien gemacht: "linkes, positives Intervall" 1,91mW (gemittelt über die Periodendauer). "rechtes negatives Intervall" -1.89mW. Addiere ich nun die Leistungen vorzeichenrichtig so kommt in etwa 0mW heraus. Addiere ich nun die Beträge, so kommt fast 4mW heraus. Simulation und Rechnung stimmen recht gut überein. Es geht hier um das Verständnis. Jens G. schrieb: > Daß ltspice auch nur 150mW kommt, liegt mit Sicherheit nicht daran, daß > > sich pos. und neg. Leistung aufheben (deren Beträge addieren sich hier > > trotzdem, wenn es um Verlustleistung geht) Offentsichtlich heben sie sich doch auf?!? Alexander Schmidt schrieb: > Woher soll irgendjemand hier wissen, dass du eine Halbbrücke hast, wenn > > du uns den Schaltplan vorenthältst. Evtl. hängen da noch Spulen und > > Kondensatoren dran, dann wirds erst richtig lustig. Hallo, ja es handelt sich um ein Halbbrücke mit nachgeschaltetem LC Filter mit Lastwiderstand. Die Signalverläufe vom Anfang sind der Drainstrom und UDS des High-Side-Fets. Bisjetzt danke für alle eure Beiträge!
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