Ich möchte für einen Elektromotor (24VDC, 160A) eine Motorsteuerung
durch PWM realisieren. Dazu brauche ich allerdings eine Freilaufdiode,
die den Motorstrom aushält. Das man normale Si-Dioden nicht
parallelschalten kann um den maximalen Strom zu erhöhen weiß ich, aber
wie sieht das bei Schottky-Dioden aus? Irgendwo meine ich mal gehört zu
haben, dass diese einen positiven Temperaturkoeffizienten haben, ich bin
mir aber absolut nicht sicher.
Ist bei einem solchen Strom eine Freilaufdiode eigentlich noch sinnvoll,
oder sollte ich lieber einen aktiven Gleichrichter mit MOSFETs aufbauen?
ich schrieb:> wie sieht das bei Schottky-Dioden aus? Irgendwo meine ich mal gehört zu> haben, dass diese einen positiven Temperaturkoeffizienten haben, ich bin> mir aber absolut nicht sicher.
Ist auch falsch.
Bei Doppeldioden in einem Gehäuse kann man mit ~133% einer Einzeldiode
rechnen.
> Ist bei einem solchen Strom eine Freilaufdiode eigentlich noch sinnvoll,
Was sind denn die 160A für eine Angabe? Anlaufstrom oder sowas?
Ich kenn diese Leistungsklasse eher als Drehstromausführungen denn mit
24V.
>> wie sieht das bei Schottky-Dioden aus? Irgendwo meine ich mal gehört zu>> haben, dass diese einen positiven Temperaturkoeffizienten haben, ich bin>> mir aber absolut nicht sicher.>Ist auch falsch.>Bei Doppeldioden in einem Gehäuse kann man mit ~133% einer Einzeldiode>rechnen.
In dem Fall werde ich das lassen und muss mir wohl eine Diode suchen,
die 160A aushält. Kennt jemand gerade eine passende?
Die 160A sind übrigens der Nennstrom des Motors.
Im Grunde kann man gar keine Diode parallelschalten, denn alle haben
meines Wissens einen negativen Temp.-Koeffizienten. Das gilt für Si und
Ge-Dioden, Schottkys, LED's, ...
Ein dicker Mosfet macht da schon Sinn (oder mehrere parallel, wenn
nötig)
ich schrieb:> Dazu brauche ich allerdings eine Freilaufdiode,> die den Motorstrom aushält.
Überleg dir mal genau, wieviel Leistung die Diode tatsächlich
abbekommt. Wenn deine PWM 100% hat (=max. Motorstrom) fließt
lustigerweise überhaupt kein Strom durch die Diode, weil der Transistor
dauernd ein ist.
Ansonsten mußt du eigentlich mit einem Pulsstrom rechnen. In den
Datenblättern werden evtl. solche Werte für gepulste Ströme angegeben.
Für eine Freilaufdiode muss ja nicht unbedingt der Spannungsabfall auf
die Diodenflussspannung begrenzt werden, sondern es muss nur
sichergestellt sein, dass die auftretende Spannung nicht den schaltenden
Transistor zerstört.
Wenn du z.B. 0.1 Ohm jeder Diode in Serie schaltest, dann wären das bei
zwei Dioden parallel rund 8V über den Widerständen und das ist weit
mehr, als zur Symmetrierung benötigt wird. Der Schalttransistor wird
diese 8V (+ Flussspannung Diode) doch locker aushalten.
Jens G. schrieb:> Im Grunde kann man gar keine Diode parallelschalten, denn alle haben> meines Wissens einen negativen Temp.-Koeffizienten. Das gilt für Si und> Ge-Dioden, Schottkys, LED's, ...
Da hast Du wohl recht, allerdings steigt die Flussspannung abhängig vom
Strom stärker als sie durch höhere Temperatur absinkt. Im Gegensatz zum
Mosfet funktioniert das mit Gleichrichtern (hier gibt es keine anhängige
Steuerspannung wie bei Transistoren). 150% bei 2 parallelen Dioden geht
problemlos.
>Steuerspannung wie bei Transistoren). 150% bei 2 parallelen Dioden geht>problemlos.
Naja, paar % kann man damit schon mehr schalten (deswegen schrieb ich
"eigentlich"). Aber schon in diesem Thread redet der eine von 133%, Du
von 150% - je nachdem, wie beide Dioden matchen in der Flußspannung kann
beides richtig sein. Wenn's ne Doppeldiode ist, hat man noch die besten
Chancen, schon allein wegen der guten thermischen Kopplung, und weil die
sicherlich relativ gut übereinstimmen.
Aber generell tendiere ich dazu, das it einer Single Diode zu
erschlagen, wenn möglich.
Jens G. schrieb:> Aber generell tendiere ich dazu, das it einer Single Diode zu> erschlagen, wenn möglich.
Ist die saubere Lösung und das beste.
Jens G. schrieb:> Du> von 150% - je nachdem, wie beide Dioden matchen in der Flußspannung kann> beides richtig sein.
200 % wär es ja bei identischen Dioden, die es nicht gibt. Die 150%
funktionieren auch, wenn beide nicht in einem Gehäuse sitzen. Sollten
günstigerweise vom selben Hersteller und Charge sein.
ich schrieb:> Die 160A sind übrigens der Nennstrom des Motors.
Ist doch gar nicht so wild.
Die höchste Belastung hat die Diode bei 80A mittlerem Motorstrom und 50%
Einschaltdauer. Macht 40A mittleren Strom.
Zwei MBR4050 (4 Einzeldioden) werden das mit ein wenig Symmetrierung
ohne weiteres schaffen.
Als Symmetrierung reichen ca. 0,2V/(zul. Dauerstrom je Einzeldiode).
Hier also 10mOhm, solang du an anderer Stelle nicht Unsymmetrie rein
bringst.
Ich schlage vor, mach es gleich richtig: Schottky + aktive
Gleichrichtung, also 2 FETs (Halbbrücke).
Schottky wegen der schlechten Reverse Recovery der intrinsic Dioden.
Die Wahl der richtigen Totzeit wirkt sich stark auf den erreichbaren
Wirkungsgrad aus.
Stephan:
> Ist doch gar nicht so wild.> Die höchste Belastung hat die Diode bei 80A mittlerem Motorstrom> und 50% Einschaltdauer. Macht 40A mittleren Strom.
Ein Motor ist aber kein ohmscher linearer Verbraucher.
Der Strom ist proportional zum Drehmoment und kann auch bei 50% PWM
locker 160A sein.
Stromflusswinkel und resultierende Verlustleistung beachten.
160A ist der NENNstrom, da muss man -je nach Anwendung- kräftig
überdimensionieren. Mit TO220 würde ich mich hier nicht beschäftigen.
Wenn Du unbedingt mit mehreren parallelen Bauteilen arbeiten willst:
Achte auf die mechanische und elektrische Anordnung, damit alle (FETs
und Dioden) trotz der unterschiedlichen Entfernung (Leitungsimpedanz)
den gleichen Strom abbekommen:
falsch (die rechten Bauteile bekommen den meisten Strom ab):
--------------------------------------------------
DIO DIO DIO DIO DIO DIO |
---------------------------------------- Motor ----- Vcc
FET FET FET FET FET FET
---------------------------------------------------- Gnd
richtig:
-----------------------------------------------------
| |
------------------------------------ |
DIO DIO DIO DIO DIO DIO |
---------------------------------------- Motor ----- Vcc
FET FET FET FET FET FET
Gnd ----------------------------------------
|
|
Gnd der FET-Treiber (in der Mitte)
DIO = Schottky + FET
So hat jedes der parallelen Leistungsbauteil die exakt gleiche
Kabellänge.
Es gab zu diesem Thema schon unzählige lesenswerte Beiträge (z.B. GoCart
von Axel Rühl).
Viel Erfolg!
eProfi schrieb:> Ein Motor ist aber kein ohmscher linearer Verbraucher.> Der Strom ist proportional zum Drehmoment und kann auch bei 50% PWM> locker 160A sein.
Schon klar. Ist halt die Frage wie lange der Motor in dem Bereich
bleibt.
Für optimalen Wirkungsgrad, kleine Kühlkörper, etc. ist die aktive
Gleichrichtung definitiv das Mittel der Wahl.
Um das ganze gelegentlich oder zum Ausprobieren hinzubekommen würde ich
aber erstmal mit ein paar Dioden starten. Ein zusätzlicher Faktor 2-3
schadet sicher nicht und kost auch nicht die Welt.
