Gast
#2044948
Hallo, wenn ich mit einem IRL3803 FET ein KFZ Relais ansteuere, wird dann dennoch eien Diode benötigt oder reicht die vom FET völlig aus? Es wird nur selten geschaltet, kein Interval oder sowas
Kim Schmidt schrieb: > oder reicht die vom FET völlig aus? Die reicht nicht, weil sie am vollkommen falschen Platz und in der falschen Richtung eingebaut ist.
Wie viel Strom soll den fließen? Ein 6mohm Fet für ein einzelnes Relai ist etwas übertrieben. Normalerweise sollte beim sperren des Fets die Z-Diode des Mosfets leitend werden. Hierbei wird fast die gesammte Energie im Magnetfeld im Mosfet in Wärme umgewandelt. E=0,5*I²*L Das Problem wird sein, wenn du die Spannungsversorgung ausschaltest wärend Strom durch die Spule fließt. Denn dann kannst du dir die Spannungsversorgung zerstören --> Besser eine 2te Diode vorsehen.
Gast
#2044982
> wird dann dennoch eien Diode benötigt JA > die Z-Diode des Mosfets Welche Z-Diode ? Noch nicht wach um 13:02 ? Ach nö, Redegle-Troll.
Gast
#2044985
und das würde bedeuten? Das es reicht? Oder wie vom Vorposter geschrieben, nicht reicht.. Ich nehme den IRl weil der sowieso merhfach auf der Paltine ist und bei einer Kleinserie einfacher ist als 20 verscheidene Bauteile auf LAger haben zu müssen. Und die Diode soll natürlich wegbleiben um Lötarbeit zu sparen
Es gibt natürlich auch Alternativen zur üblichen Diode. -RC-Schaltungen, wird kaum noch gemacht -Varistor oder Z-Diode parallel zum Mosfet Wichtig ist, dass die zulässige Sperrspannung auch nicht kurzfristig überschritten wird. Die Varistor- oder Z-Diodenlösung hat den Charme, dass alles auf der Platine sein kann, selbst wenn die zu schaltende Spannung gar nicht auf der Platine liegt (die Freilaufdiode muss ja vom Ausgang nach +12V liegen). Bei dir wird das kein Vorteil sein, die 12V werden ja vorhanden sein. Aber es gibt auch reichlich Fälle, wo das nicht selbstverständlich so ist.
>> wird dann dennoch eien Diode benötigt >JA >> die Z-Diode des Mosfets >Welche Z-Diode ? Noch nicht wach um 13:02 ? >Ach nö, Redegle-Troll. Hab heute Morgen ne Klausur geschrieben also eigendlich schon Müde um die Zeit. Aber zurück zum Thema. Ich meine die parasitäre Z-Diode aus dem Datenblatt! Siehe Bild. Wenn du nen Tietze und Schenk zur Hand hast. 13. Auflage S.194 "3.1.5.1.2 Drain-Source-Durchbruch" ist es nochmal beschrieben. Zitat:Abbildung 3.18a zeigt den Durchbruch im Ausgangskennliniefeld eines Leistungs-Mosfets; er setzt vor allem bei größeren Strömen langsam ein und ist reversibel, solange der Strom begrenzt wird und keine Überhitzung auftritt.
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Nimm doch ein Relais, was die Diode schon integriert hat. Dann sparst du auch die Lötarbeit. Andererseits muss die Diode ja direkt an die Spulenanschlüsse. D.h. wenn man es schafft, dass die Löt-Pads von Spule und Diode ineinander übergehen, dann hast du auch gesamt nur 2 Lötstellen. Bei einer SMD-Diode kannst du das natürlich vergessen. Pass auf, dass du beim Abschalten die Diode nicht überlastest. Die Spule will den Strom aufrechterhalten, also fließt kurz nach dem Abschaltmoment der Spulenstrom in voller Größe über die Diode. Die wiederrum muss entsprechend dimensioniert werden. Die Diode kann darüberhinaus mit einem Serienwiderstand entlastet werden, was aber deinem Vorhaben entgegen steht. mfg mf
@redegle: Willkommen im Club der Prüflinge. Systemtheorie und Digitale Signalverarbeitung war es heute bei mir. Wie man eine Spule mit Anfangsstrom in eine anfangs stromlose Spule mit parallelgeschalteter Stromquelle ersetzt(Laplacebereich, Ersatzschaltbild), weiß ich spätestens jetzt :) mfg mf
@Mini Float Ah super noch ein Student. Habe heute Transformationen geschrieben ist ähnlich wie Systemtheorie. Morgen kommt Mikrocomputertechnik und dann Freitag Elektronik. >Wie man eine Spule mit Anfangsstrom in eine anfangs stromlose Spule mit >parallelgeschalteter Stromquelle ersetzt(Laplacebereich, >Ersatzschaltbild), weiß ich spätestens jetzt :) Ich musste das Gegenstück für den Kondensator machen! Gegeben war eine Gleichspannungsquelle an einem Netzwerk (RLC...) zum Zeitpunkt t=0 wird ein Schalter mitten im Netzwerk geschlossen. Zu berechnen war die Zeitfunktion f(t) des Stromes in einer Spule. War aber zum Glück ganz easy. Einfach alle Komponenten mit Anfangsbedingung in den Laplace-Bereich umrechnen und dann ganz normal ausrechnen.
Gast
#2045058
> Ich meine die parasitäre Z-Diode aus dem Datenblatt! > Siehe Bild. Dort ist eine Schottky-Diode dargestellt. > Hab heute Morgen ne Klausur geschrieben 9. Klasse ?
Gast
#2045061
> Aber zurück zum Thema. > Ich meine die parasitäre Z-Diode aus dem Datenblatt! > Siehe Bild. Das ist die normale Body-Diode, die wird eigentlich nicht als Z-Diode bezeichnet. Die hat eine bestimmte Durchbruchspannung, bei der sie sich wie eine Z-Diode verhält. Aber ich würde mich nicht darauf verlassen, ob das tatsächlich reversiebel ist; zumindest nicht bei allen MOSFETs. Und die darf auf keinen Fall als Ersatz für einen Freilaufdiode bei einer Relais-Ansteuerung verwendet werden. Die ist maximal dafür geeignet, um die Induktivität einer etwas längeren Leitung zu entmagnetisieren (Bereich einige 10 nH). Manchmal gibt es im Datenblatt eine Angabe zur "Avalange Energy", damit könnte man das berechnen. Aber für eine Relais-Spule wird es nicht funktionieren.
>> Hab heute Morgen ne Klausur geschrieben >9. Klasse ? Warum eigendlich so herablassend? Habe ich dir irgendetwas getan was dein Verhalten rechtfertigt? >Das ist die normale Body-Diode, die wird eigentlich nicht als Z-Diode >bezeichnet. Danke für den Hinweis, ich wusste zwar das es sich hierbei um die Body-Diode dachte jedoch bis jetzt, dass das Verhalten gleich dem einer Z-Diode ist. >Aber ich würde mich nicht darauf verlassen, ob das >tatsächlich reversiebel ist; zumindest nicht bei allen MOSFETs. Hast du hierzu irgendwelche Informationsquellen? Die einzigen Datenblätter mit einem solchen Hinweis fand ich bei Hochspannungsmosfet wie z.B. dem IRFP4242PbF Dort steht folgendes: VDS min 300 V VDS (Avalanche) typ. 360 V Also Zerstörung bei 300V Avalanche bei 360V. Bei Mosfets mit einer kleinen Spannungsfestigkeit ist es eigendlich immer so, dass der Avalancheffekt eintritt, bevor eine gefährliche Spannung anliegt. >Manchmal gibt es im Datenblatt eine Angabe zur "Avalange Energy", damit >könnte man das berechnen. Aber für eine Relais-Spule wird es nicht >funktionieren. Deswegen mein Hinweis: >Hierbei wird fast die gesammte Energie im Magnetfeld im >Mosfet in Wärme umgewandelt. >E=0,5*I²*L Beim IRL3803 könnte er bei den geringen Strömen eines Relais ohne Probleme ein Joul verheizen.
A. R. schrieb: > Hast du hierzu irgendwelche Informationsquellen? Es ist ganz einfach so: wenn was nicht im Datenblatt steht, hat der Hersteller bei diesem Parameter alle Freiheiten. > Bei Mosfets mit einer kleinen Spannungsfestigkeit ist es eigendlich > immer so... Und wenn da die Diode nicht näher spezifiziert ist, dann bist du selber schuld, wenn du dich auf Erfahrungswerte verlässt und dein Design heute geht und morgen nicht mehr...
Gast
#2045162
A. R. schrieb: > VDS min 300 V > VDS (Avalanche) typ. 360 V > Also Zerstörung bei 300V Avalanche bei 360V. Unsinn. Wie soll der Avalanceeffekt noch zur Wirkung kommen, wenn schon lange vorher der Fet zerstört ist? Bis VDSmin passier gar nichts. > Bei Mosfets mit einer kleinen Spannungsfestigkeit ist es eigendlich > immer so, dass der Avalancheffekt eintritt, bevor eine gefährliche > Spannung anliegt. Der Avalacheeffekt ist der Vds-Durchbruch eine hörere Spannung kann nicht auftreten.
>A. R. schrieb: >> VDS min 300 V >> VDS (Avalanche) typ. 360 V >> Also Zerstörung bei 300V Avalanche bei 360V. >Unsinn. Wie soll der Avalanceeffekt noch zur Wirkung kommen, wenn schon >lange vorher der Fet zerstört ist? Gar nicht! Genau darum ging es. Der Avalancheeffekt tritt bei 360V auf. Der Hersteller garantiert aber nur eine Spannungsfestigkeit von 300V. --> Bei UDS = 330V kann den Fet zerstören ohne, dass ein Avalanchdurchbruch auftritt. Bei Mosfets mit nierigeren Spannungen tritt der Avalanchdurchbruch ein, bevor das Bauteil Zerstört wird.
Gast
#2045191
> Der Avalacheeffekt ist der Vds-Durchbruch eine hörere > Spannung kann nicht auftreten. Jeder Transistor und jede Diode bricht ab einer bestimmten Spannung mit Avalanche durch, eine Z-Diode ist ja auch bloss eine Halbleiterdode. Die Frage ist, ob er dabei dauerhaft kaputt geht. Die Z-Diode hat einen maximalen Strom im Datenblatt, der Avalanche-Transistor eine maximale Energie, so auch dieser MOSFET, und einen maximalen Strom. Unterhalb derer sollten sie zumindest nicht kaputt gehen. Der IRL3803 ist halt so spezifiziert, daß er bis 30V garantiert nicht durchbricht. Im Gegensatz zum IRFP4242 finde ich trotz "fully avalanche rated" keine Angabe, wann er denn so üblicherweise durchbricht, das kann dann wohl so ab 30V bis beliebig Volt gehen, ausser daß der Strom dabei 71A nicht überschreiten darf (in Vorwärtsrichtung hält sie 140A dauerhaft und 470A Impuls aus), und die Energie einmalig 0.61J (bzw. 0.02J wiederholt). Wie man an Figure 12c sieht, darf bei heissem Transistor quasi gar keine Energie mehr beim Durchbruch verbraten werden, eine zu hohe Avalanche-Energie schmilzt also wohl den Kristall. Jeder Transistor verhält sich so. Auch einfache NPN Transistoren wie BC547 brechen bei zu hoher Spannung durch und könnten an kleinen Relais ohne Freilaufdiode verwendet werden, bei ihnen kann es den interessanten Effekt geben, daß sie sich wie ein Thyristor verhalten und trotz abschalten an bleiben weil der Avalanche-Strom in die Basis fliesst. Es ist halt keine gute Idee, Bauteile über ihre Grenzen hinaus zu verwenden.
Kim Schmidt schrieb: > Es wird nur selten geschaltet, kein Interval oder sowas Mit etwas Pech reicht schon einmal schalten. Ich brauche in meinem Auto keine Bremse, weil ich nicht so oft fahre...
Heutige Mosfets für Schaltanwendungen haben eigentlich gar kein Udsmax mehr in den max. Ratings in dem Sinne. Der IRL3803 mag zwar bis 30V spezifiziert sein, dies ist aber nicht unbedingt sein maximum. Stattdessen wird dessen realer Udsmax durch den Eintritt des Avalanchebereiches beschränkt. Allerdings wird wohl üblicherweise nicht definiert, ab wann er durchgeht. Stattdessen werden Avalanche-Werte wie Strom, Energie definiert. "Früher" dagegen kannten die Datenblätter keinen Avalanchebetrieb - da wurde einfach Udsmax definiert, und gut. Aber auch bei solchen Mosis kann man den Avalamnchebetrieb nutzen - man bewegt sich nur auf nicht definiertem und nicht garantiertem Territorium. Also eigenes Risiko. Wenn also die in der Relaisspule gespeicherte Energie unterhalb der spezifizierten Avalancheenergie liegt, kann man eigentlich ungestraft die Freilaufdiode weglassen (aus Sicht des Mosfets). Damit hat redegle erstmal grundsätzlich recht. Es ist aber nicht eine Z-Diode, die da für den Durchbruch sorgt, sondern es ist eher der Kanal des Mosis, der da plötzlich leitfähig wird.
Übrigens heißt wird der englischsprachige Lawinendurchbruch "Avalanche" geschrieben. http://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_breakdown. Eine Diode ist so klein und so günstig. Wie kann man nur Lebenszeit verschwenden überhaupt die Eingangsfrage zu fragen ;-)
@Simon K. (simon) Benutzerseite >Übrigens heißt wird der englischsprachige Lawinendurchbruch "Avalanche" >geschrieben. Wieso - habe ich das falsch geschrieben?
Nönö. Aber hier sind im Laufe des Threads so einige Schreibweisen aufgetreten ;-)
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