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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor für Last / Netzteil 3A


Autor: Luky (Gast)
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Für eine einstellbare Last und ein dazu passendes Netzteil bin ich auf 
der Suche nach einem geeigneten Lasttransistor, der auch im linearen 
Bereich gute Eigenschaften aufweist. Laststrom max. 3A und eher geringe 
Spannungen (<12V)
Gibt es einen bewährten Typ für diesen Zweck?

Autor: Johannes (Gast)
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3A * 12V sind 36W Leistung, du brauchst also auf jeden Fall einen, der 
sich gut kühlen lässt.

Was meinst Du genau mit "guten Eigenschaften"?

Ziemlich oft werden für solche Anwendungen 2N3055 eingesetzt; der kann 
nach Datenblatt zwar wesentlich mehr Strom und Spannung, aber das ist 
hier nicht entscheidend, sondern die Kühlung ist hier wichtig. 
Allerdings hat der keine sehr hohe Stromverstärkung, normalerweise 
verwendet man eine Darlington-Schaltung, um die Stromverstärkung zu 
erhöhen. Dafür findest Du mit Sicherheit Beispielschaltungen im 
Internet.

Du brauchst auf jeden Fall auch noch einen ausreichend großen 
Kühlkörper.

Autor: MaWin (Gast)
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> Für eine einstellbare Last und ein dazu passendes Netzteil

Also für was jetzt?
Eine elektronische Last,
oder ein lineargeregeltes Netzteil ?

Und tut's ein MOSFET oder muß es ein bipolarer Transistor sein ?

Entscheidend ist, daß das SOA-Diagramm des Transistors das Rechteck
12V/3A unter die DC-(Dauerbelstungkurve) passt.

Wenn so ein Diagrammm nicht im Datenblatt steht, nimm ein anderes 
Datenblatt (es gibt halt auch schlechte Datenblätter).

3A/12V ist nicht so viel,  der genannte 2N3055 passt locker, hat
aber das eher schlecht zu montierende TO3 Gehäuse, selbst ein
BD240 reicht (knapp) und das TO220 Gehäuse kann die 36W auch
gerade eben abführen (auf einem ausreichend grossen Kühlkörper).
ein IRF540 als MOSFET kann das auch.

Du siehst hier die Erklärung, wie man diese DC-Kurve ins
Datenblatt zeichnet:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1155.pdf

Autor: Luky (Gast)
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Ich brauche sowohl einen für eine Last als auch eine für ein Netzteil. 
Beide in etwa in denselben Leistungsregionen.
Was spricht für einen Mosfet und was für  einen Bipolartransistor?
Das das Ganze gut (Aktiv) gekühlt werden muss ist schon klar...

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Luky schrieb:
> Was spricht für einen Mosfet und was für  einen Bipolartransistor?

Das kommt schlicht auf die Anwendung an. Wie sehen denn die von Dir 
angedachten Schaltpläne aus?

Autor: mhh (Gast)
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Luky schrieb:
> Was spricht für einen Mosfet und was für  einen Bipolartransistor?
> Das das Ganze gut (Aktiv) gekühlt werden muss ist schon klar...

Mosfet muss für Analogbetrieb geeignet sein. Und das schränkt die 
Auswahl extrem ein. Bipolar geht immer für Analogbetrieb.

I.A. nimmt man das, was gerade so in der Bauteilkiste noch rumliegt und 
von den Daten her passt.

Autor: Luky (Gast)
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In meiner Bauteilkiste liegt leider nix in der Leistungsklasse rum. 
Schaltpläne habe ich noch keine konkreten.
PWM, Tiefpass, dann einen nichtinvertierenden Verstärker und dessen 
Ausgang auf die Basis / Gate. Dazu noch mit einem Shunt und einen INAMP 
den Strom erfassen.

Autor: Johannes (Gast)
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Ein MOSFET hat den Vorteil, dass er annähernd keine Ansteuerleistung 
braucht, man kann ihn z.B. direkt mit einem Operationsverstärker 
ansteuern.

Ein Bipolartransistor braucht einen lastabhängigen Basisstrom:
Ein 2N3055 hat Stromverstärkung 12, damit braucht er für 3A 
Kollectorstrom ca. 250mA Basisstrom. Mit einer Darlingtonschaltung 
bekommt man das aber relativ einfach in den Griff.

Der Nachteil der Darlingtonschaltung ist, dass der minimale 
Spannungsabfall größer wird. Aber bei einem Netzteil und bei einer 
einstellbaren Last will man ja sowieso meistens einen gewissen 
Spannungsabfall haben, so dass es kein so großer Nachteil ist.

Der Nachteil von MOSFETs ist, dass die Linearität eher schlechter ist, 
vor allem die modernen schnellen MOSFETs sind hier problematisch, da die 
für Schaltanwendungen optimiert sind.

Einen MOSFET würde ich nur dann nehmen, wenn deine einstellbare Last 
auch noch bei relativ niedriger Spannung arbeiten muss (unterhalb 2V), 
ansonsten bipolar in Darlingtonschaltung.

> PWM, Tiefpass, dann einen nichtinvertierenden Verstärker ...

Willst du jetzt einen Schaltregler machen? Weiter oben hast du nach den 
Eigenschaften im linearen Bereich gefragt?

In dieser Leistungklasse ist ein Schaltregler nicht unbedingt sinnvoll.

Autor: Luky (Gast)
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Wieso Schaltregler? Eine per Mikrocontroller einstellbare Last und ein 
ebenso programmierbares Netzteil.

Autor: Johannes (Gast)
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OK, das hatte ich falsch verstanden.

Ich würde für das Netzteil aber eher einen DA-Wandler (12 oder 16 Bit) 
nehmen, dann kann man das auch für Anwendungen einsetzen, bei denen eine 
genaue Spannung benötigt wird.

Bei der einstellbaren Last ist meiner Erfahrung nach ein analoger 
Sollwert-Eingang recht praktisch (am besten Umschaltbar zwischen 
Mikrocontroller und analog). Dann kannst du mit einem Funktionsgenerator 
oder einer anderen externen Signalquelle den Stromverlauf vorgeben.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Luky schrieb:
> Wieso Schaltregler? Eine per Mikrocontroller einstellbare Last und ein
> ebenso programmierbares Netzteil.
>
Hmm, und wie soll die Regelung deines Netzteils und deiner Last 
funktionieren? AVR, PWM, Tiefpass, ...
Sorry, aber such hier im Forum mal nach Netzteil und lese Dir ein paar 
der neueren Threads durch, sonst wird das Ganze hier in 3 Tagen zum 4. 
mal durchgekaut. Ganz so einfach funktioniert es nicht (gut)!

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