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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Große Ströme mit Mosfets im TO220 Gehäuse


Autor: bastler (Gast)
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Hallo.

Ich frag mich, wie man das am Besten macht.
Es gibt ja die Mosfets der IRFxxx Reihe, die sehr preisgünstig sind und 
dabei relativ große Ströme schalten können.
Der IRF1404 kann z.B. laut Datenblatt bis zu 202 A, bei einer maximalen 
Verlustleistung von über 300 Watt.
Mir ist klar, das sind die Spitzenwerte, aber ist das trotzdem für ein 
TO220AB Gehäuse nicht etwas viel?

Die Anschlussdrähte eines TO220AB Gehäuse sind wohl irgendwo im Bereich 
1-2 mm².
Das ist ja dann eine gewaltige Stromdichte in den Anschlußdrähten.
Und ob man über die relativ kleine Kühlfläche eines TO220AB über 300 
Watt abgeführt bekommt, ich weiß nicht so recht.

Klar, das sind nur maximalwerte, aber selbst wenn man den Mosfet dann 
nur mit ca 1/4 belastet, während das immerhin noch ca 50 A, was meiner 
Meinung nach immer noch recht viel ist für die dünnen Anschlussbeine.

Die TO220AB Gehäuse sind auch für das Einlöten in einer Platine gemacht. 
Diese hohen Ströme muss man dann auch noch über eine Leiterplatte 
schaffen. Selbst wenn man dann noch Drähte auf die Leiterbahnen 
auflötet, ist das noch sehr viel Strom für diese Konstruktion.
Wenn ich mir überlege, dass für 50 A in der Elektroinstallation 
Drahtstärken von 6-10 mm² verwendet werden.
Und ein 6mm² Draht an TO220AB Beinchen anlöten wird wohl nicht klappen.

Praktisch wird man also wohl nicht mehr als ca 25-30A mit TO220AB und 
Platine schaffen denk ich mal, und man muss entsprechend viele Mosfets 
nehmen, und eine Leistungsplatine machen, wo dann die Leiterbahnen 
entsprechend breit sind, wo sie schon mehr Kupferflächen als 
Leiterbahnen sind. Und das dann noch durch aufgelötete Kupferdrähte 
verstärkt.

: Verschoben durch Admin
Autor: MaWin (Gast)
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> Der IRF1404 kann z.B. laut Datenblatt bis zu 202 A,

Nein, kann er nicht. Lern lesen, Datenblatt lesen.

75A.

Damit hättest du dir den Rest deiner Betrachtungen
schenken können.

Autor: bastler (Gast)
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Also im Datenblatt steht: Continuous Drain Current, VGS @ 10V 202A
Also das was der Mosfet ansich könnte.
Ok, dann gibts noch die Fußnote 6. Die sagt 75 A wegen Package.
Aber 75 A scheint mir auch etwas viel, und ich bin bei meiner Annahme 
sogar nur von 50 A ausgegangen.

Wie macht man das denn in der Praxis bei so hohen Stömen mit der Platine 
und den TO220 Mosfets?

Autor: MaWin (Gast)
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75 A ?

Kurze Wege.

Die Masse (Lötklecks, Metallteil der Klemme, das dicke Kupferkabel) 
bringt die Erwärmung des kurzen Leiterbahnstücks Kupfer schon weg.

Oder direkt klemmen.

Die hohej Ströme sind eh nur Impulsströme.
Für Dauerstrom nimmt man grössere Bauteile.

Autor: bastler (Gast)
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Was würdest du denn zum Schalten von ca 50A bei 24V nehmen?

Deswegen auch meine Überlegungen, wie man sowas am besten anstellt. Der 
genannte Mosfet wäre von den Daten her gut dafür geeignet, nur ich trau 
dem TO220 bei dem Strom nicht mehr so ganz.

Autor: Floh (Gast)
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Mosfets lassen sich im Schaltbetrieb ohne Probleme parallelschalten, so 
kannst du den Strom aufteilen.

Autor: Björn R. (sushi)
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Das sind doch eh alles hypothetische Werte. Rechne die Verlustleistung 
überm MOSFET aus (Schaltverluste + Leitverluste(per R_DS_ON leicht zu 
berechnen)), mal ein thermisches Ersatzschaltbild auf, von T-THJC über 
R_THCH bis R_THHA und stell ne Gleichung dazu auf. Dann setzt du die 
maximale Umgebungstemperatur ein und die maximal zulässige 
Sperrschichttemperatur und du kannst dir deinen Maximalstrom ausrechnen.

LG, Björn

Autor: Michael_ (Gast)
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Nimm den großen Bruder, ich glaube er nennt sich IRFR1010 (?). Er hat 
das größere Gehäuse, niedrigen Rds und hat dickere Beine.

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