Hallo Leute! Für eine Leistungsendstufe musste ich berechnen, welcher Transistor diese Leistung aufbringen kann. Mittlerweile hab ich einen Typ gefunden, der seitdem erfolgreich seine Dienste leistet. Aber: Wenn ich versuche, die Verwendung dieses Typens 100% zu rechtfertigen, dann stoße ich auf Ungereimtheiten. Anwendung: Ansteuerung eines Piezos (kapazitive Last), Stromverlauf also exponentiell, Peakstrom(beim Laden, quasi für unendlich kurze Zeit): ca. 38A Transisitor: MJL21193 1. Peakcurrent: Der Herstelle gibt hier für IC 30A für 5us an.Die Frage ist: Was bringt die Angabe ohne die Spannung Uce und damit die Verlustleistung? Wie soll ich jetzt damit umgehn? Mein erster Ansatz war über meinen Strom die ersten 5us zu mitteln und zu zeigen, dass man weit unter 30A liegt. Allerdings ist hier die Zeit in dem kein Strom fließen darf nicht berücksichtigt. Der Hersteller sagt ja: 5us Peakcurrent mit 10% Duty-Cycle! 2. SOA: Schöner Graph im Datenblatt, aber ausgelegt für 1s. Hilft mir also wenig.Oder? Habt ihr eine Idee, wie man wirklich 100% beweisen kann, dass dieser Transistor Typ der richtige ist, oder muss man so vor gehn: 1. Überschlagsrechnungen beweisen, dass Typ passen könnte 2. Praktische Tests belegen dies dann Vielen Dank!!
der Peak Current vom Datenblatt ist ein Maximalwert den das Bauteil unbeschadet übersteht. Bei 5uSec geht man davon aus, daß dieses Ereignis einmalig ist, sofern nicht ein Duty Cycle wie bei dir mit 10% dransteht. Bei der Spannung würde ich von Uce-sat ausgehen. Im Prinzip kannst du jede Diode nahezu beliebig belasten wenn du nur für genügend schnelle Kühlung sorgst. Um hier einen Anhaltspunkt zu haben, stehen eben die Peakströme im Datenblatt. Wie du die daraus resultierende Wärme abführst, ist dein Problem als Entwickler. Also hier würde ich als Nachweis erst mal mit den thermischen Widerständen von Gehäuse und Kühlblech rechnen. Ob die 38 Amp dann tatsächlich erreicht werden, hängt dann natürlich von parasitären Kapazitäten des Aufbaus ab. Wenn eine Zeit bzw. Kapazität des Piezos klar ist, kann man das bei Bedarf absichtlich induktiv begrenzen. Ansonsten würde ich die 30Amp/5uSec notfalls mit der Leistung unter der Kurve auf die 38Amp/tatsächliche Zeit umrechnen.
>Im Prinzip kannst du jede Diode nahezu beliebig belasten wenn du nur für >genügend schnelle Kühlung sorgst. Um hier einen Anhaltspunkt zu haben, >stehen eben die Peakströme im Datenblatt. Wie du die daraus >resultierende Wärme abführst, ist dein Problem als Entwickler. Also hier >würde ich als Nachweis erst mal mit den thermischen Widerständen von >Gehäuse und Kühlblech rechnen. Kühlung nützt Dir aber gar nix, wenn es nur um gelegentliche Peaks geht. Wenn Du gelegentlich für paar µs lang 1kW im Transistor umsetzt (sofern er das offiziell bekommen darf), dann kommt der Transistor nicht ins Schwitzen. Ehe die Wärme von der Sperrschicht zum Gehäuse strömt, und sich dabei verteilt, ist der Spuk schon lange vorbei. Nur wenn's häufiger "peakt", dann wirds interesant für die Gehäusetemperatur, und damit für die Kühlmaßnahmen.
OK.... Kann ich also mit meiner Mittelung des Stromes über 5us zumindestens grob begründen warum der Transi passt? Praxistests würd ich dann als entgültige Verifizierung angeben
> Herstelle gibt hier für IC 30A für 5us an. Also überschreitest du die Datenblattangabe mit deinen 38A also ist der Transistor laut Datenblatt nicht geeignet. > Was bringt die Angabe ohne die Spannung Uce und damit die > Verlustleistung? Implizit wird eine Spannung angenommen die so gering ist, daß die Verlustleistung keine Rolle spielt. > 2. SOA: Schöner Graph im Datenblatt, aber ausgelegt für 1s. > Hilft mir also wenig.Oder? Richtig. Andere Datenblätter haben auch mal Millisekunden. > Habt ihr eine Idee, wie man wirklich 100% beweisen kann, > dass dieser Transistor Typ der richtige ist Nein. Er ist laut Datenblatt unterdimensioniert. Man könnte nun veruschen, den Hersteller zu bitten, die Datenblattangaben zu erweitern. Der wird keine Lust dazu haben. > Mein erster Ansatz war über meinen Strom die ersten 5us zu > mitteln und zu zeigen, dass man weit unter 30A liegt. Du kannst das versuchen, also die im Datenblatt stehenden Werte auf ihren physikalischen Hintergrund hin zu prüfen, beim maximal-Strom also die dünnen Leiterbahnen auf dem Chip und Bonddrähte, den Effekt des Stromes dort zu ermitteln (Wärme durch Verlustleistung und Elektzronenmigration) und dir dann begründet darlegen warum dein Transistor doch nicht kaputt geht. Aber letztlich interessiert das den Hersteller nicht, du wirst dich immer noch nicht beim ihm beschweren können, wenn eines Tages die Transistoren chargenweise kaputt gehen, z.B. auch weil er sie dann anders bondet oder sonstwas getan hat. Zudem läufst du bei MJL21193 immer Gefahr, gefälschte Chips zu bekommen. In der Fertigung würde ich also als Eingangstest alle Transistoren genau diesem Überlasttest (+50%) unterwerfen und nur die nehmen die ihn bestehen.
> Nein. > Er ist laut Datenblatt unterdimensioniert. Laut Datenblatt streng genommen ja, aber das muß tatsächlich nicht so sein. Versetze dich in die Lage eines Herstellers der ein Datenblatt schrieben muß. Zum Beispiel bei Relais für weisse Ware. Der Strom ist dortselbst natürlich passend zur Netzspannung bei 230 Volt bei einer ohmschen Last angegeben. Wird das Relais nun mit mit einer induktiven Last eingesetzt die einen kleineren Strom braucht, so muß das Relais eben nicht ungeeignet sein. Oder irgendwer benötigt ein Relais für 450 Volt. Man wird ein solches Relais nicht finden weil kein Hersteller seine Teile für eine solche Spannung spezifiziert die kaum jemand hat. Vorsicht ist hier eben nur bei Abschnitten wie absolut maximum ratings oder so geboten.
> Versetze dich in die Lage eines Herstellers
Mach ich.
Ich hab keinen Bock, mich wegen defekten Bauteile nerven zu lassen,
die der Kunde bei 16A statt angegebener 10A benutzt.
Punkt.
Wozu ist das Datenblatt denn sonst da ?
Doch nur, damit ich bei Ausfall bei einer Überschreitung der Zahlen
als Hersteller fein raus bin.
Natürlich kann Denglmann den Transistor benutzen, nur muß er für die
Folgen selbst einstehen.
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