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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik [Suche] MOSFET LogikLevel Id>10A Uds>400V


Autor: Alexander (Gast)
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Hallo Elektroniker!

Bin auf der Suche nach einem Mosfet mit LogikLevel Ansteuerbarkeit, 
welcher mindestens 10A IDrain aushält und UDrainSource 400V.

Hab schon die Suche auf und ab gequält, bin aber nie auf den 
entscheidenden Tipp gestoßen.

Vielleicht könnt Ihr mir weiterhelfen.

Liebe Grüße Alexander

Autor: Jens G. (jensig)
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IRFP460 - ob der aber LL ist, weis ich jetzt nicht

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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STW55NM50N von ST
(Über die Parametrische MOSFET-Suche von Digikey gefunden)
Jens G. schrieb:
> IRFP460 - ob der aber LL ist, weis ich jetzt nicht

Status: Divested
und 270mΩ Rds(on) sind auch nicht mehr ganz zeitgemäß.

Autor: Jens G. (jensig)
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>> IRFP460 - ob der aber LL ist, weis ich jetzt nicht

>Status: Divested
>und 270mΩ Rds(on) sind auch nicht mehr ganz zeitgemäß.

War auch nur eine schnelle Idea ;-)

Dein Transi ist aber wohl auch kein LL

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Alexander schrieb:

> Bin auf der Suche nach einem Mosfet mit LogikLevel Ansteuerbarkeit,
> welcher mindestens 10A IDrain aushält und UDrainSource 400V.
>
> Hab schon die Suche auf und ab gequält, bin aber nie auf den
> entscheidenden Tipp gestoßen.

Falls es die gibt, dürften es ausgesprochene Exoten sein, die nur schwer 
und teuer zu beschaffen sind. Standard-LL-MOSFETs sind mir nur mit Uds 
bis 200 V bekannt. Sind Alternativen wie höhere Gatespannung oder 
Darlington-Transistoren nicht möglich ?

Jörg

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo!

Danke für die schnellen Antworten.

@Jens: Da ich auf der Suche schon einige Datenblätter gewelzt habe, weiß 
ich noch ziemlich genau das der 460er leider kein LL ist. Aber trotzdem 
Danke!

@Lukas: Danke für den Tipp bei Digikey zu suchen (werde ich gleich 
weitersuchen). Dein genannter FET von ST ist ein heißer Tipp.
Allerdings wäre mir Conrad lieber :-)

@Jörg: Ja ich bin mir darin im klaren das sowas besondere Exoten sind, 
allerdings ist er doch notwendig, da ich möglichst wenig Spannungabfall 
benötige, und keine Verlustleistung erzeugen will.

Liebe Grüße Alexander

Autor: Jens G. (jensig)
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"keine Verlustleistung" ist nur ein Wunschtraum ...

Autor: Andi ... (xaos)
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Alexander schrieb:
> @Jörg: Ja ich bin mir darin im klaren das sowas besondere Exoten sind,
> allerdings ist er doch notwendig, da ich möglichst wenig Spannungabfall
> benötige, und keine Verlustleistung erzeugen will.
spricht doch nichts gegen einen fertigen mosfet treiber ? LL wirst du in 
der leistungsklasse (spannung) eher nicht finden

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Andi D. schrieb:
> Alexander schrieb:
>> @Jörg: Ja ich bin mir darin im klaren das sowas besondere Exoten sind,
>> allerdings ist er doch notwendig, da ich möglichst wenig Spannungabfall
>> benötige, und keine Verlustleistung erzeugen will.
> spricht doch nichts gegen einen fertigen mosfet treiber ? LL wirst du in
> der leistungsklasse (spannung) eher nicht finden
Der von ST ist Logikpegel-Kompatibel. Die Gate-Schwellspannung liegt bei 
3, schlimmstenfalls 4 Volt.

Autor: MaWin (Gast)
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> Ja ich bin mir darin im klaren das sowas besondere Exoten sind,

Wie soll das funktionieren, daß so kleine Drain-Source Abstände, daß sie 
bei 2.7V Gate-Spannnung schon leiten, davor noch breit genug sind um 
400V zu isolieren ?

Laterale MOSFETs haben niedrige Schwellspannung, aber BUZ903 hält auch 
nur 250V aus, anderer fällt mir gerade nicht ein. Und ausserdem schalten 
die bei 0V noch nicht unbedingt ganz ab....

> allerdings ist er doch notwendig, da ich möglichst wenig Spannungabfall
> benötige, und keine Verlustleistung erzeugen will.

Hmm, Wunder werden etwas später erfüllt.

Du wirst dich schon mit Leistungsverlusten zufrieden geben müssen, oder 
dir ein andere Hobby suchen müssen. Z.B. Wünschen oder Esoterik.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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MaWin schrieb:
> Wie soll das funktionieren, daß so kleine Drain-Source Abstände, daß sie
> bei 2.7V Gate-Spannnung schon leiten, davor noch breit genug sind um
> 400V zu isolieren ?

ST bekommt's anscheinend irgendwie hin... und das bei 54mΩ Rds(on)

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo!

Bei der Verlustleistung habe ich mich ungünstig ausgedrückt.
Ich möchte natürlich nur möglichst wenig Verlustleistung erzeugen.

Da es den ST nur für viel Geld (15€) gibt, werde ich wohl umschwenken 
müssen.
Entschieden habe ich mich für den IRFP460 (schon länger im Auge gehabt).
Allerdings würde mir dann noch ein Treiber fehlen.

LL Ansteuerung klarerweise.
Versorgung: 3,3V - 5V (oder auch nur 5V)
SMD wäre toll, und von Conrad.

Liebe Grüße Alexander

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Wenn der Pegelwandler nicht allzu schnell sein muss, so genügt ein 
NPN-Transistor / kleiner N-Mosfet und ein Pullup-Widerstand.

Autor: Floh (Gast)
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Alexander schrieb:
> Bei der Verlustleistung habe ich mich ungünstig ausgedrückt.
> Ich möchte natürlich nur möglichst wenig Verlustleistung erzeugen.

das

> Entschieden habe ich mich für den IRFP460 (schon länger im Auge gehabt).
> Allerdings würde mir dann noch ein Treiber fehlen.

und das passen irgendwie nicht ganz zusammen,
0,27 Ohm Rds on gibt bei 10A ordentliche 27W Heizleistung :-)
-> denk an deinen Kühlkörper.

Was willst du damit eigentlich durchschalten?
:-)

Autor: Jens G. (jensig)
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@Luk4s K. (Firma: carrotIndustries) (carrotindustries)

>Der von ST ist Logikpegel-Kompatibel. Die Gate-Schwellspannung liegt bei
>3, schlimmstenfalls 4 Volt.

Das macht jeder 0815 Mosfet - auch mein IRFP460 ...

Autor: Ulrich (Gast)
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Wenn es ganz langsam sein darf, notfalls ein max232 als Treiber ? Da muß 
es dann auch kein LL mehr sein.

Autor: Alexander (Gast)
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Vergessen zu sagen habe ich, dass ich mit maximal 170Hz schalte (also 
sehr langsam).
Ich würde ja auch einen NPN mit Widerstand nehmen, oder eine 
Gegentakt-Endstufe, allerdings habe ich dort keine 10V.
Deswegen der Treiber: Der soll mir die erzeugen.

Max232 ist auch eine gute Idee, allerdings habe ich nicht soviel Platz 
noch 4 Elkos unterzubringen, deswegen eigentlich die Idee von Anfang an, 
ohne Treiber rein LL.

Das mit dem IRFP460 ist nur eine vorübergehende Lösung, später kommt ein 
anderer zum Einsatz. Er wird auch nicht dauerbestromt sondern nur 
kurzzeitig.

Liebe Grüße Alexander

Autor: MaWin (Gast)
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> > Mosfet mit LogikLevel
> STW55NM50N
> ST bekommt's anscheinend irgendwie hin
> Der von ST ist Logikpegel-Kompatibel.

Nein.

Wie kommt ihr auf die abwegige Idee, der STW55NM50N könnte irgendwie ein 
LogicLevel Typ sein ?
Steht das irgendwo im Datenblatt ?
Steht irgendwo im Datenblatt etwas, was anders ist als beispielsweise 
beim IRF640 ?

> Die Gate-Schwellspannung liegt bei 3, schlimmstenfalls 4 Volt.

Wie bei quasi allen anderen normalen MOSFETs, also den nicht-LogicLevel 
Typen.

Mann Leute, Ugsth heisst daß gerade mal 250uA fliessen ! 2-4V sind da 
normal, ein LogicLevel Typ hat da die Hälfte, so 1-2V (s9eh z.B. IRLZ34) 
Und, Oh Wunder, da steht auch im datenblatt daß er ein LogicLevel Typ 
ist.

Nicht der definierte maximale Strom (von 54A oder was auch immer).


Wer 10A bei 400V möglichst verlustarm (und nicht unbedingt schnell) 
schalten will, nimmt entweder einen bipolaren Transistor wie 2SC4060 die 
bei 10A 1V kosten, also 0.1 Ohm darstellen aber mit 1A Basisstrom 
versorgt werden müssen, oder MOSFETs mit weniger als 0.1 Ohm Rdson bei 
450V was gar nicht so einfach ist, SiHFPS43N50K fällt mir ein, FCA76N60N 
ist neu.

Sowohl low sat Bipolartransistoren, also mit dünngeschliffenen 
Siliziumwafer, als auch LogicLevel MOSFETs, also mit schmalem Gate, kann 
man da wohl vergessen.

Autor: DerAlbi (Gast)
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Eigentlich wäre hier auch jeder Pups-IGBT angebracht. da haste keinen 
IGBT sondern nur Vcesat als Verlust.

Autor: DerAlbi (Gast)
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keinen IGBT :- so ein unfug. sry. RSDon meinte ich. zumindest im 2. 
Satz. Und der Verlust ist natürlich auch VCEsat*Ic.
..bevor wieder die Klugscheißer kommen.. lieber ein doppelpost.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Digikey hatte den von ST als Logiklevel Typ geführt...

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Alexander schrieb:
> Vergessen zu sagen habe ich, dass ich mit maximal 170Hz schalte (also
> sehr langsam).
> Ich würde ja auch einen NPN mit Widerstand nehmen, oder eine
> Gegentakt-Endstufe, allerdings habe ich dort keine 10V.
> Deswegen der Treiber: Der soll mir die erzeugen.

Vielleicht ist ein Bootstrap-Treiber ja eine interessante Lösung für 
Dein Problem:
http://www.joretronik.de/Driver/LevelShift.html

Jörg

Autor: Jens G. (jensig)
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>Digikey hatte den von ST als Logiklevel Typ geführt...

ist aber offenbar komplett falsch ...

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo!

Danke für die Zahlreiche beteiligung, einmal vorweg!

@MaWin: Der STW55NM50N ist im Datenblatt nicht als LL-Typ angeschrieben, 
das stimmt. Allerdings kann er bei Ugs 5V schon gut 60A, und das würde 
mir reichen.
Zu der Transistorlösung: 1A Basistrom ist schon heftig.
Der SiHFPS43N50K kann bei 5V Ugs nur 1A, also ausgeschieden.
Der FCA76N60N ist genau der Richtige und ein heißer Tipp (Danke!)! Bei 
5Vgs schon 60A.
Nur leider hat Fairchild davon keine Samples lagernd, und ich wüsste 
sonst nicht wo ich den herbekomm.

@Jörg: Danke für den Schaltungseinwand, diese Art kannte ich noch nicht.
Wäre durchaus denkbar sowas einzubauen.

Allgemein noch gefragt: Bezüglich IGBT, haben die allgemein 2V 
Spannungsabfall auf der Siliziumstrecke?
Gibt es bei IGBT auch LL-Typen mit meinen Anforderungen?

Liebe Grüße Alexander

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Alexander schrieb:

> Der FCA76N60N ist genau der Richtige und ein heißer Tipp (Danke!)! Bei
> 5Vgs schon 60A.
> Nur leider hat Fairchild davon keine Samples lagernd, und ich wüsste
> sonst nicht wo ich den herbekomm.

Und wenn Du den Preis erfährst, wirst Du vermutlich sowieso nach einer 
anderen Lösung suchen müssen. Den finde ich für 10 A auch etwas 
übertrieben.

> @Jörg: Danke für den Schaltungseinwand, diese Art kannte ich noch nicht.
> Wäre durchaus denkbar sowas einzubauen.

Auf diesen Seiten findet sich viel wenig Bekanntes ;-)

> Allgemein noch gefragt: Bezüglich IGBT, haben die allgemein 2V
> Spannungsabfall auf der Siliziumstrecke?

Das ist auch bei IGBTs typenabhängig. Durch geeignete Auswahl kommst Du 
sicher bis auf ca. 1 V herunter

> Gibt es bei IGBT auch LL-Typen mit meinen Anforderungen?

Glaube ich nicht, habe ich auch noch nie gesehen. Im Gegenteil: IGBTs 
benötigen eher noch mehr Gatespanung.

Jörg

Autor: MaWin (Gast)
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> Allerdings kann er bei Ugs 5V schon gut 60A
> das würde mir reichen.

Bist du so lernresistent oder aufmerksamkeitsdefizit ?

Diagramme zum Strom vs. Gate-Spannung sind TYPISCH,
d.h. die notwendige Gate-Spannung des konkreten
MOSFETs kann durchaus  um 1:2 abweichen, so wie eben
auch bei Ugsth der Fall ist. Man kann nicht EINEN
MOSFET diesen Typs kaufen und erwarten daß er in der
besseren Hälfte des typischen liegt, sondern man muß
wohl ein paar verschiedene Chargen kaufen und ausmessen,
wenn man auf solche murkisge Art seine Schaltungen
konstruieren will. Und weil du schon beim Preis von
nur einem MOSFET jammerst, wirst du bei ein paar Kisten
sicher abwinken.

Dein krampfhafter Versuch, nicht zu merken und nichts
zu lernen, führt zu nichts.

Akzeptiere, daß du entweder 10V Gate-Spannung brauchst
(für 450V MOSFETs) oder 1A Basisstrom (für 450V bipolare),
und daß du damit auf ca. 10 Watt Verlustleistung kommst,
mit etwas Glück und ohne Hilfe von Reichelt vielleicht
auf 5 Watt.

170Hz sind leider zu schnell für Relais, bei denen aber
450V/10 mit 5V zu schalten kein Problem wäre, eventuell
gehen andere Lösungen wie motorgetriebene Schleifringe oder
rotierende Quecksilberschalter, man weiß ja über deine
Geheimanwendung nichts weil du so gnadenlos faul bist sie
nicht mal hinzuschreiben.

Der Fehler, wenn man sich in einer Sackgasse befindet,
wurde meist schon vorher gemacht worden, als man in diese
Sackgasse eingebogen ist.

Autor: Jens G. (jensig)
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@ Alexander (Gast)
>@MaWin: Der STW55NM50N ist im Datenblatt nicht als LL-Typ angeschrieben,
>das stimmt. Allerdings kann er bei Ugs 5V schon gut 60A, und das würde
>mir reichen.

Guck Dir mal das Diagram in Figure 4 an, und dann sage mir, was Dir bei 
Ugs=5V und Id=60A auffällt.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Jens G. schrieb:
> @ Alexander (Gast)
>>@MaWin: Der STW55NM50N ist im Datenblatt nicht als LL-Typ angeschrieben,
>>das stimmt. Allerdings kann er bei Ugs 5V schon gut 60A, und das würde
>>mir reichen.
>
> Guck Dir mal das Diagram in Figure 4 an, und dann sage mir, was Dir bei
> Ugs=5V und Id=60A auffällt.

... und stell dir vor, wie dieses Diagramm erst aussehen würde, wenn du
ein Exemplar mit einer Thresholdspannung von 4V statt der typischen 3V
erwischst: Die 5V-Kurve rutscht dann etwa dorthin, wo jetzt die 4V-Kurve
liegt. Dann is nix mehr mit 10A ;-)

Mosfets als Schalttransistoren im Bereich ihrer Thresholdspannung zu
betreiben, ist reines Glücksspiel. Logic-Level-Mosfets haben meist eine
maximale Thresholdspannung von 2V oder darunter, denn nur dann schalten
sie ab Ugs=4,5V ausreichend und halbwegs reproduzierbar durch.

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