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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet oder Thyristor für Hochstrom Impuls


Autor: Lanhazza (Gast)
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Hallöchen

Ich möchte die Energie, die in einem Kondensator(400VDC 1800uF) 
gepuffert ist, als Impuls auf eine Spule mit geringer Induktivität < 1uH 
und einem Gleichstromwiderstand von 0.1 Ohm übertragen.
Der DC Widerstand des Kondensators liegt bei 150mOhm.
Der Gesamt DC Widerstand mit Leitungen liegt zwischen 0.25 und und 1 
Ohm.

Ist für diesen Einsatz zum Schalten des Impulses eine Parallelschaltung 
aus Mosfets oder ein Thyristor besser geeignet?
Welches Bauteil ist hinsichtlich I²t besser geeignet?

Danke für Euere Hilfe

Euer Michael

Autor: Peter Roth (gelb)
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Schau dir mal die diversen "Coin shrinking" Seiten im Internet an. 
Einige beschreiben recht genau, wie sie es machen.

Oder gehe gleich zum Beitrag "Großer Bumms mit ELKO und IGBTs" hier im 
Forum...

Grüße, Peter

Autor: Lanhazza (Gast)
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Leider helfen mir die bisher gefundenen Forenbeiträge nicht weiter - 
realisierbar sind beide Konzepte - ich möchte nur verhindern, dass der 
Impuls die schaltenden Bauteile beschädigt.
Meines Wissens nach habe ich bei den Mosfets das Problem, dass zu Beginn 
des Einschaltens nur eine geringe Fläche im Halbleitermaterial Leitfähig 
wird, die sich dann innerhalb kürzester Zeit vergrößert.
Ich möchte allerdings ein verdampfen verhindern :)
Deshalb meine Frage bezüglich dem I²t, welcher dieses Problem doch 
maßgeblich beschreibt

Nein das ist kein Zündgerät für terroristische Anwendung. :)

Der Impuls dient zum Test von Leistungstromwandlern mit inegrierter 
"Testspule".
Da der Test nicht nur einmal gemacht wird - sondern Regelmäßig 
(Prüfgerät)
sollten die Bauteile das auch in 5 Jahren noch anstandslos abkönnen.


Mit freundlichen Grüßen

Michael

Autor: sudo (Gast)
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Ich würde zum Thyristor greifen...
Einfachere Ansteuerung und robuster.
Vorzeitiges Abschalten brauchst du ja nicht, oder?

Autor: Floh (Gast)
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Ich würd nen Thyristor nehmen, da:

1. Stromanstieg ist durch die Spule im Rahmen (dI/dt des Thyristors)
2. er hört auf zu leiten, wenn der Kondensator entladen ist (Sicherheit)

Muss halt aufpassen, dass die Kombination Spule-Kondensator nicht 
anfängt zu schwingen.
:-)

Autor: Lanhazza (Gast)
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Danke für Euere Antworten

@sudo
Nein vorzeitiges Abschalten ist nicht nötig, da der Impulsverlauf(Form)
zurückgemessen und ausgewertet wird.

@Floh
Meine Bedenken sind nur, dass sich die "Erregerwicklung" eher wie ein 
niederohmiger Widerstand verhalten wird, da die Induktivität sehr gering 
ist.

MfG

Michael

Autor: Floh (Gast)
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Lanhazza schrieb:
> Meine Bedenken sind nur, dass sich die "Erregerwicklung" eher wie ein
> niederohmiger Widerstand verhalten wird, da die Induktivität sehr gering
> ist.

Schaltplan mit ESBs malen und rechen :-)

Autor: Floh (Gast)
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*rechnen :-)

Autor: mischu (Gast)
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Ich halte einen MOSFET in deiner Anwendung für nicht geeignet. 
Insbesondere bei den Spannungen (400V) ist der Rds,On für eine 
Schaltanwendung zu schlecht.

Den niedrigeren I²t der MOSFETs im Vergleich zum Thyristor liegt im 
Wesentlichen am physikalischen Aufbau der FETs. Der Strom muss hier an 
der Oberfläche des FET entlang fließen, während er bei Thyristoren 
vertikal und damit durch die gesamte Querschnittsfläche des Bausteins 
fließen kann.
Wer zuerst aufgibt (Hotspot im Halbleiter oder Bonddrähte) hängt vom 
konkreten MOSFET ab. Allerdings werden die Bauteile (Module) von den 
Herstellern je nach Anwendung auf unterschiedliche Parameter hin 
optimiert. Teilweise werden viele Chips in einem Package parallel 
verdrahtet.

In deiner Anwendung ist sicher der Thyristor das robustere Bauteil, 
solange Du im Überstromfall nicht mehr abschalten möchtest.
Überstrom kann schnell auftreten, z.B. wenn Deine Spule in die Sättigung 
geht, die Spannung einmal deutlich erhöht werden soll oder dein DUT 
kaputt geht.
Alternativ nimm einen IGBT.

Wichtig: Sorge dafür, dass der Halbleiter keine Überspannung sieht!!!
Sonst hilft auch das beste I²t nichts.

Autor: rio71 (Gast)
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Lanhazza schrieb:
> Meines Wissens nach habe ich bei den Mosfets das Problem, dass zu Beginn
>
> des Einschaltens nur eine geringe Fläche im Halbleitermaterial Leitfähig
>
> wird, die sich dann innerhalb kürzester Zeit vergrößert.

das ist ein problem des tyristors, nicht des mosfets.
daher muss der thyristor möglichst knackig angezündet werden.
die ideale lösung ist aber der igbt.

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