Hallo Leute, habe eine Konstntstromsenke die bis 5A entladen können soll entworfen, bzw. die Schaltung aus einen buch über Akkus und Batterien übernommen. Siehe Anhang. Der Akku soll bei CURRENT_SINK angeschlossen werden, der Lastwiederstand von 1 Ohm arbeitet dabei als Regelgröße für den OP. Die Spannung die an CTRL_CURRENT_SINK vorgegeben wird liegt zwischen 0..5V, somit 0..5A. Es soll damit ein Akku von max. 30V entladen werden können, somit Pv = 5A * 30V = 150W, davon werden 125W am MOSFET verbraten und 25W am Lastwiderstand. So Problem ist jetzt der MOSFET wird extrem heiß trotz eines Kühlkörpers mit 0,46 °C/W!!! Der MOSFET wird über 100°C heiß und raucht dann irgendwann ab, dabei erwärmt sich der Kühlkörper nur langsam. Der MOSFET im TO-220 Gehäuse ist mit Wärmeleitfolie und Wärmeleitpaste auf dem Kühlkörper festgeschraubt. Reicht vllt. ainfach nicht die Fläche eines TO-220 gehäuses um die Wärme an den Kühlköper abgeben zu können?
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@ Vreg (Gast) >habe eine Konstntstromsenke die bis 5A entladen können soll entworfen, Ob der Wurf gelungen ist? >bzw. die Schaltung aus einen buch über Akkus und Batterien übernommen. >Siehe Anhang. Siehe http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor > Der Akku soll bei CURRENT_SINK angeschlossen werden, der >Lastwiederstand von 1 Ohm arbeitet dabei als Regelgröße für den OP. Nö, der Strom erzeugt einen Spannungsabfall, welche die Regelgröße darstellt. >Die >Spannung die an CTRL_CURRENT_SINK vorgegeben wird liegt zwischen 0..5V, >somit 0..5A. Schon mal die verlustleitung an den 1 Ohm berechnet? > Es soll damit ein Akku von max. 30V entladen werden können, >somit Pv = 5A * 30V = 150W, davon werden 125W am MOSFET verbraten und >25W am Lastwiderstand. OK. >So Problem ist jetzt der MOSFET wird extrem heiß trotz eines Kühlkörpers >mit 0,46 °C/W!!! Der MOSFET wird über 100°C heiß und raucht dann >irgendwann ab, dabei erwärmt sich der Kühlkörper nur langsam. Der MOSFET >im TO-220 Gehäuse ist mit Wärmeleitfolie und Wärmeleitpaste auf dem >Kühlkörper festgeschraubt. Optimist. ;-) Siehe Kühlkörper. >Reicht vllt. ainfach nicht die Fläche eines TO-220 gehäuses um die Wärme >an den Kühlköper abgeben zu können? Du hast es erfasst. TO220 ist bestenfalls bie ca. 50W zu gebrauchen. Dein MOSFET muss auch für Linearbetrieb geeignet sein, siehe SOA Diagramm im Datenblatt. Für deine 150W brauchtst du mindesten 3 MOSFETs, eher 4 oder 5 parallel.
Hallo des weiteren die Z-Diode an GND zu hängen ist nicht gut. Bei 5A liegt Source auf 5V und Gate kann max. auf 10V.
Der Mosfet hat einen Wärmewiderstand von 0,5K/W vom Gehäuse zum KK, falls der mit dünner WLP dort optimal angekoppelt ist. Dazu kommt noch der innere Rth=0,45K/W, der Rth der Isolierscheibe ~0,25K/W und der des KK. Macht mindestens 1,66K/W bzw. 207K Übertemperatur.
Ok, hab ich mir beinahme gedachte das dass TO-220 Gehäuse die wärme nicht wegleiten kann. Welchen MOSFET schlagt ihr vor, der für Linearbetrieb geeignet ist und die Verlustleistung von ca. 150W aushält. Wenn es nicht mit einem geht, würde ich auch mehrere Parallelschalten.
@ Vreg (Gast) >Linearbetrieb geeignet ist und die Verlustleistung von ca. 150W aushält. Selbst TO3 oder TO247 sind da überfordert. >Wenn es nicht mit einem geht, würde ich auch mehrere Parallelschalten. Tu das. So olle Schlachtschiffe wie BUZ11 sollten es tun, der verträgt ~1,5A bei 30V. Davon fünf Stück parallel und alles wird gut. Nimm aber DEUTLICH kleiner Shunts. Bei 1A/Zweig würde ich 0,1 Ohm, nehmen, macht 100mV Vollausschlag und gerade mal 0,1W. Vierdrahtmessung sollte es sein, wenn es genau sein soll.
Ja, problem ist das die Platine eigentlich schon steht für fünf MOSFET's ist da kein Platz, zwei weitere könnte ich noch dazuquetschen. Wie sieht das mit den Linearbetrieb, ist der IRF1404 dafür geeignet? Gibt es irgendwas zu beachten beim Paralleschalten von MOSFET's. Shunt ist auch auf dem Kühlkörper befestigt, ist für 50W ausgelegt, sind diese goldenen im ALU Gehäuse, der wird nicht allzu warm.
@ Vreg (Gast) >Ja, problem ist das die Platine eigentlich schon steht für fünf MOSFET's >ist da kein Platz, Muss aber. > zwei weitere könnte ich noch dazuquetschen. Wie sieht >das mit den Linearbetrieb, ist der IRF1404 dafür geeignet? Du bist auf dem falschen Dampfer. Für deine Last brauchst du KEINE ULTRA LOW R_DS_ON FETs, denn bei 30V/5A brauchst du 6 Ohm, bei 5 FETs parallel 30 Ohm/FET. Das schafft jede Gurke. Gerde die meisten neuen MOSFETs sind NICHT für Linearbetrieb geeignet. Ist oft nicht direkt erkennbar. Ein wichtiges Indiz für Linearbetrieb ist eine Kurve für DC im SOA-Diagramm, hier Figure 8 auf Seite 4. Dort geht es nur bis 10ms, DC fehlt, eben weil DC nicht machbar ist. >irgendwas zu beachten beim Paralleschalten von MOSFET's. http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs >Shunt ist auch >auf dem Kühlkörper befestigt, ist für 50W ausgelegt, sind diese goldenen >im ALU Gehäuse, der wird nicht allzu warm. Ist aber sinnlos. Und kontraproduktiv, wenn deine Quelle genau sein soll. Denn Leistung und Präzision verträgt sich nicht.
irfp064n könnten passen... http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfp064n.pdf Beitrag "Re: Konstantstromquelle für hohe Ströme" Beitrag "Re: Stromregelung mit PWM-Ausgang" usw. Suchfunktion mit "Konstantstromquelle" füttern, oder "Entladeschaltung" oder sowas in der Art ;)) Gruß Axelr.
Vreg schrieb: > So Problem ist jetzt der MOSFET wird extrem heiß trotz eines Kühlkörpers > mit 0,46 °C/W!!! Der MOSFET wird über 100°C heiß und raucht dann > irgendwann ab Dein Kühlkörper hat 0.46 K/W, ok aber der MOSFET im TO220-Gehäuse hat auch noch einen Rth, der liegt irgendwo um die 0.75 K/W max, der Rth vom Gehäuse zum Kühlkörper (Case to Sink) ist mit typ. 0.5 K/W angegeben, gesamt ohne Kühlkörper ist Rth somit schonmal bei 1.25 K/W (und dabei ist alles perfekt), plus Kühlkörper biste knapp auf 1.75 K/W. Mit TO220-Gehäuse + Kühlkörper unter 2.5 K/W zu kommen ist ne extrem sportliche Leistung (bzw. verdammt großer KK), ich rechne hierbei immer mit 4 K/W, d.h. ich achte darauf dass ich nur rund 30W pro FET verheize. Damit hab ich dann idR auch noch Luft nach oben. Vreg schrieb: > Ja, problem ist das die Platine eigentlich schon steht für fünf MOSFET's > ist da kein Platz Dann musst du die Platine noch mal neu designen. Wie FALK schon schrieb, mindestens 4 FETs wirst du vorsehen müssen, ich würde eher 5-6 einplanen. Und mit entsprechenden Source-Widerständen + OPVs würde ich wohl noch versuchen die Ströme zu symmetrieren.
Michael Köhler schrieb: > Dann musst du die Platine noch mal neu designen. Wie FALK schon schrieb, > mindestens 4 FETs wirst du vorsehen müssen, ich würde eher 5-6 > einplanen. Und mit entsprechenden Source-Widerständen + OPVs würde ich > wohl noch versuchen die Ströme zu symmetrieren. Ja da komme ich dann wohl nicht drum herum. Axel R. schrieb: > irfp064n könnten passen... Bei diesem MOSFET kann ich aber auf keine DC Linie im SOA Diagramm erkennen...? Der Kühlkörper ist eine SK418 von Fischer (http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/A01/Standardstrangk%C3%BChlk%C3%B6rper/PR/SK418_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml). Ist 20Cm lang, hat also einen Wärmewiderstand von 0,28 K/W.
@ Vreg (Gast) >Der Kühlkörper ist eine SK418 von Fischer >(http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/...). >Ist 20Cm lang, hat also einen Wärmewiderstand von 0,28 K/W. Theoretisch, wenn er über die GESAMTE Fläche erwärmt wird. Aber eine kleine Wärmequelle in der Mitte schafft das nicht, damit ist der effektive Wärmewiderstand DEUTLICH höher, ich schätze mal 1-2K/W. Wenn man nun 5 MOSFETs dort schön verteilt anschraubt, kommt an in etwa an die 0,3K/W ran.
Ich würde eher auf bipolar Transen umsteigen. Gerade alte halten viel Wärme aus (der gute alte 2N3055 packt zb. locker 200°C Die-Temp) da is dann deutlich mehr Wärmefluss in den Kühler drinne, ausserdem sind die billiger (dir werden vmtl. noch ein paar abrauchen)... Und Linear ist dank dem OP-Amp sowieso alles. PS: Falls der OPAmp den Basis-Strom ned packt ist eine Darlington-Schaltung das Mittel der Wahl...
Ja da habe ich auch schon dran gedacht. Zuf Max D. schrieb: > Ich würde eher auf bipolar Transen umsteigen. Ja da habe ich auch schon dran gedacht. Zufälligerweise benutze ich auf der Platine schon TIP142 Darlington-Transistoren im TO-247 Gehäuse. Vllt. benutze ich den, wobei ich da ja dann auch wieder eine paar parallel schalten müsste, was bei Transistoren doch deutlich komplizierter als bei Mosfets ist, oder?
@ Vreg (Gast) >der Platine schon TIP142 Darlington-Transistoren im TO-247 Gehäuse. >Vllt. benutze ich den, wobei ich da ja dann auch wieder eine paar >parallel schalten müsste, Ja. > was bei Transistoren doch deutlich >komplizierter als bei Mosfets ist, oder? MOSFETs sind auch Transistoren ;-) Bipolare kann man auch parallel schalten, muss man aber ebenso symetrieren. Entweder jeden einzeln reglen oder über Emitterwiderstände, Größenordnung 0,2-1Ohm.
>Der Kühlkörper ist eine SK418 von Fischer >(http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/...). >Ist 20Cm lang, hat also einen Wärmewiderstand von 0,28 K/W. Ja - unter vermutlich optimalen Bedingungen. Es macht schon einen gewaltigen Unterschied, ob der KK mit den Lamellen nach oben, unten, quer oder senkrecht liegt. Was Fischer (wie auch die anderen auch) da so zu grunde legen, ist noch rel. offen (zumindest bei Fischer konnte ich auf die Schnelle nix dazu finden). Es kann also auch gern das doppelte/dreifache des angegebenen Widerstandes sein. Soweit ich aber weiß, gilt dieser Widerstand immer bei mittig angebrachter Wärmequelle, auch bei einem 1m langen Profil (also nix verteiltes).
> was bei Transistoren doch deutlich >komplizierter als bei Mosfets ist, oder? Mosfets sind auch Transis (nicht umsonst hat der Mosi am Ende ein T)- also nicht glauben, daß beides nichts miteinander zu tun hätten. Nein - ist nicht komplizierter im linearen Bereich. Abgesehen davon, daß man bei bipolaren Ts (BJT) etwas Basistrom fließen lassen muß.
Jens G. schrieb: > Soweit ich aber weiß, gilt dieser Widerstand immer bei mittig > angebrachter Wärmequelle, auch bei einem 1m langen Profil (also nix > verteiltes). So hab ich das auch in Erinnerung, mag mich aber irren. Ich würde eher sagen, dass bei verteilten Wärmequellen der Wärmewiderstand steigt da dann die Wärmekapazität ja auch von den anderen aufgebraucht wird. Auf der anderen Seite weis ich auch schon, warum ich immer soviel Angst mit einkalkuliere. Dann muss ich nicht soviel Gedanken in einen simplen KK stecken und kann was sinnvolleres machen. Max D. schrieb: > der gute alte 2N3055 packt zb. locker 200°C Die-Temp Locker 200°C? Öhm, dabei geht SI langsam aber sicher in die Eigenleitung über, die positiven Halbleitereffekte geben da schon gut den Geist auf. Dahin würde ich keinen Halbleiter freiwillig hinjagen.
>sagen, dass bei verteilten Wärmequellen der Wärmewiderstand steigt da >dann die Wärmekapazität ja auch von den anderen aufgebraucht wird. Auf Was hat denn die Wärmekapazität damit zu tun? Die verzögert höchstens den gesamten Vorgang, bestimmt aber (im eingeschwungenen Zustand) nicht die Endtemperatur. >Locker 200°C? Öhm, dabei geht SI langsam aber sicher in die Eigenleitung >über, die positiven Halbleitereffekte geben da schon gut den Geist auf. >Dahin würde ich keinen Halbleiter freiwillig hinjagen. Kommt drauf an. Etliche Transis sind nun mal auf 200°C spezifiziert. Da dürfte Eigenleitung wohl noch nicht so sehr eine Rolle spielen.
Schau doch mal hier: http://kn-electronic.de/shop/show_product.php?products_id=324 Die KD501 können mehr Verlustleistung verbraten als der 2N3055, sind sehr robust und in meinen Augen auch sehr günstig zu haben.
@ TESLA (Gast) >http://kn-electronic.de/shop/show_product.php?prod... >Die KD501 können mehr Verlustleistung verbraten als der 2N3055, sind >sehr robust und in meinen Augen auch sehr günstig zu haben. Das Selbe in Grün, 150W sind auch nur ein theoretischer Wert, real ist es bestenfalls die Hälfte.
Falk Brunner schrieb: > Das Selbe in Grün, 150W sind auch nur ein theoretischer Wert, real ist > > es bestenfalls die Hälfte. Das ist völlig richtig. Aber bei den 2N3055, welche es jetzt neu zu kaufen gibt, sind diverse "Optimierungsmaßnahmen" (Reduzierung der Chipfläche etc.) umgesetzt, worunter dann halt auch die Robustheit im Linearbetrieb leidet - im Vergleich zu den vor 25 Jahren erhältlichen. Bei den KD501 ist dies so ziemlich ausgeschlossen. Oder anders ausgedrückt: Ich traue keinem neuen 2N3055 über dem Weg...
Jens G. schrieb: > Was hat denn die Wärmekapazität damit zu tun? Sie ist vielleicht ein Maß dafür, wieviel Leistung wie schnell abtransportiert werden kann ;) Jens G. schrieb: > Etliche Transis sind nun mal auf 200°C spezifiziert. Und wieviel Leistung können sie da noch verbraten? ;)
@ Michael Köhler (sylaina) >> Was hat denn die Wärmekapazität damit zu tun? >Sie ist vielleicht ein Maß dafür, wieviel Leistung wie schnell >abtransportiert werden kann ;) Nö, das ist nur umgangssprachlich so. Technisch ist es einfach falsch. Der entscheidende Parameter heißt Wärmewiderstand.
Habe jetzt vier IRF1404 MOSFETS parallel geschaltet mit jeweils einem Sourcewiderstand von 0,1 Ohm. Problem ist das jetzt der OP wohl nicht mehr genug Dampf hat um alle vier MOSFETS anzusteuern, zumindest schaft es jetzt der OP nicht die Differenzspannung an seinen Eingängen auszuregeln. Gibt es da eine Möglichkeit die Schaltung auf die schnelle zum Laufen zu bringen, mit wenig veränderungen?
@ Vreg (Gast) >Habe jetzt vier IRF1404 MOSFETS parallel Welche hier vollkommen fehl am Platz sind. > geschaltet mit jeweils einem >Sourcewiderstand von 0,1 Ohm. Problem ist das jetzt der OP wohl nicht >mehr genug Dampf hat um alle vier MOSFETS anzusteuern, Was denn für Dampf? Die Gates brauchen keinen nennenswerten Strom. > zumindest schaft >es jetzt der OP nicht die Differenzspannung an seinen Eingängen >auszuregeln. Das kann viele Gründe haben. > Gibt es da eine Möglichkeit die Schaltung auf die schnelle > zum Laufen zu bringen, mit wenig veränderungen? Du musst erst mal messen. Gatespannung, OPV-Ausgangsspannung etc. Siehe Fehlersuche.
Was man auch machen kann. Wenn die 30V relativ fest sind, sprich, man diese elektronische Last nicht bei anderen Spannungen nutzen will, kann man den Großteil der Wärme mit einem Hochlastwiderstand umsetzen. bei 30V@5A sind das 6 Ohm, praktisch wird man wohl 4R7 nehmen. Damit fällt der Großteil der Leistung NICHT über dem MOSFET ab. Der Widerstand kommt an den Drain, nicht an Source, logisch. Wenn man dann runter regelt, muss der MOSFET nur max. 1/4 der Leistung des Widerstands verkraften (Leistungsanpassung), hier also ca. 35W. Das geht gerade noch so. So ein Hochlastwiderstadn ist auch deutlich robuster und besser kühlbar.
Falk Brunner schrieb: > Welche hier vollkommen fehl am Platz sind. Ja gut ist mir klar, ich hab aber im moment nur die zur Hand. > Was denn für Dampf? Die Gates brauchen keinen nennenswerten Strom. Ja habe ich jetzt auch erkannt, habe die verbindung zwischen OP Ausgang und Gate durchtrennt (offener Regelkreis) und die MOSFETS mit einen Netzteil versorgt. Das komische ist, mit einen MOSFET funktioniert es noch. Brauch ich möglichweise noch irgendwo einen Kondensator?
@ Vreg (Gast) >Das komische ist, mit einen MOSFET funktioniert es noch. Brauch ich >möglichweise noch irgendwo einen Kondensator? Wie man es richtig macht, steht hier http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor
Ich denke das Problem könnte in der Gate-Source Kapazität der MOSFETS liegen. Die MOSFETS halten die Spannung am Gate wenn sie komplett offen sind, nachdem man ihnen eine Spannung vorgeben hat. Erst wenn man an des MOSFETS eine Messung macht sinkt die Spannung. Ist möglicherweise noch ein Gate-Source Widerstand von nöten.
@ Vreg (Gast) >Ich denke das Problem könnte in der Gate-Source Kapazität der MOSFETS >liegen. Die MOSFETS halten die Spannung am Gate wenn sie komplett offen >sind, nachdem man ihnen eine Spannung vorgeben hat. Erst wenn man an des >MOSFETS eine Messung macht sinkt die Spannung. Ist möglicherweise noch >ein Gate-Source Widerstand von nöten. Nein. Dein OPV hat einen Push-Pull Ausgang, der kann nach + und - Strom liefern, das Gate auf und entladen.
Ich verstehe es nicht mehr ich habe jetzt wie bei (http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor) einen Kondensator eingebracht, keine Verbesserung. Ich weiß nicht mehr weiter. Was macht es für einen Großen unterschied wenn ich vier MOSFETS an der Ausgang des OPs hänge statt einen, es sollte doch trotzdem funktionieren.
@ Vreg (Gast) >Ich verstehe es nicht mehr ich habe jetzt wie bei >(http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantst...) >einen Kondensator eingebracht, keine Verbesserung. Auch den Widerstand R1? > Ich weiß nicht mehr weiter. > Was macht es für einen Großen unterschied wenn ich vier MOSFETS > an der Ausgang des OPs hänge statt einen, es sollte doch trotzdem > funktionieren. Dann hast du einen anderen Fehler, den musst du suchen. Teste erst mal mit einem und nur 100mA, dann zwei, 200mA etc. Miss die wichtigen Spannungen.
Ja den Widerstand R1 habe ich auch drin, das Problem liegt wohl an den Sourcewiderständen, ich habe jetzt mal testweise vier MOSFETS Parallel geschaltet ohne Sourcewiderstände. Geht ohne Problem. Bei zwei Parallel mit Sourcewiederständen geht es schon nicht. Widerstände sind 0,1 Ohm groß.
Du hast wahrscheinlich mit deinem 1 Ohm/50W was verdreht. Prüfe alle Verbindungen.
Also ich verwende 8 IRFP350 (TO247) für bis zu 650W und nen Kühlkörper mit 0,05K/W und die Teile werden an die 100°C heiß. Dabei sind die mit Wärmeleitpaste direkt auf den Kühlkörper geschraubt.
Falk Brunner schrieb: > Du hast wahrscheinlich mit deinem 1 Ohm/50W was verdreht.Prüfe alle Verbindungen. Negativ, ich habe die Pad an dem vorher der einzelne MOSFET auf der Platine war über Kabel herausgeführt. An dem 1 Ohm Widerstand hat sich nichts geändert.
So Problem ist gelöst, vor jeden Widerstand am Gate einen 100 Ohm Widerstand, jetzt regelt das ganze zumindest schon wieder. Jetzt mal wieder die 200mOhm Widerstande einlöten, damit sich die Wärme gleichmäßig verteilt. ;-)
Hmm, so Sourcewiderstände sind alle wieder drin 100mOhm waren es, nicht so wie ich es geschrieben hatte. Allerdings wird einer überproportional heißer als die anderen.
Du kannst (darfst) MOSFETs im Linearbetrieb nicht parallel schalten. Eine Stromregelung für jeden MOSFETs ist notwendig. Der MOSFET muss im Datenblatt für den Linearbetrieb spezifiziert sein (auch DC, nicht nur Pulsbelastung). Das hat aber ein Anderer oben schon mal erwähnt. Für den Linearbetrieb eignen sich MOSFETs in Trench-Technologie sowieso kaum, hier ist Planar-Technologie gefragt. TO220 würde ich auch bis maximal 50W Verlustleistung schätzen, eventuell musst Du auch auf TO247 wechseln. IXYS hat hier für Dich passende MOSFETs, die aber sehr teuer sind (15-45 Euro / Stück).
@7hw6z267 (Gast) >IXYS hat hier für Dich passende MOSFETs, die aber sehr teuer sind >(15-45 Euro / Stück). BUZ11 kostet 50 Cent oder so, fünf Stück parallel mit individuellem Regler lösen das Problem. Wäre aber zu einfach.
Gibt es nicht aus dem Analogverstärkerbereich vielleicht passende Transistoren für dich? (Oder zumindest Schaltungsbeispiele, die du abkupfern kannst?)
Den BUZ11 würde ich nicht nehmen, denn der hat auch nur ein TO220 Gehäuse. Zum zweiten ist das ein steinalter Typ. Nehme lieber einen im TO247 Gehäuse wie z.B. IRFP3306 und davon brauchst Du auch nur 2 Stück. Als Shunt würde ich auch nicht 1 Ohm sondern eher 0,22 oder 0,1 Ohm verwenden, denn um so kleiner der Winderstand um so kleiner ist die Mindest-Spannung Deiner Stromsenke. Beispiel: 5A / 1R Minimum 5V am Eingang 5A / 0,1R Minimum 0,5V am Eingang Denn die Verlustleistung können ruhig die FET's verbraten. Auch sollten das ganze nie heißer als 80°C werden, denn sonst wirkt sich das negativ auf die Lebensdauer aus. PS: Wenn es ein Transi sein soll, dann könnte 2x der 2SC5200 passen. (Gibt's bei Reichelt.)
@ Markus Müller (mmvisual) >Den BUZ11 würde ich nicht nehmen, denn der hat auch nur ein TO220 >Gehäuse. Preiswert und verfügbar. > Zum zweiten ist das ein Steinalter Typ. Spielt hier überhaupt keine Rolle, denn R_DS_ON im Milliohmbereich wird nie ereicht. >PS: Wenn es ein Transi sein soll, Sind das MOSFETs nicht?
5x BUZ11 kosten 2,95 2x IRFP3306 kosten 4,60 Ich glaube diese 1,65 Differenz (+ weniger Verdrahtungsaufwand) ist verschmerzbar. (Reichelt Preise)
>Du kannst (darfst) MOSFETs im Linearbetrieb nicht parallel schalten. >Eine Stromregelung für jeden MOSFETs ist notwendig. Das ist so, für sich alleine betrachtet, grundsätzlich falsch. Abgesehen davon, das Mosis für Schaltbetrieb im Linearbetrieb schon sehr weit vor Ptot ihre Grenzen haben, kann man die grundsätzlich für den Linearbetrieb parallelschalten. Aber eben nur mit Ausgleichswiderstände am Source, und dann auch möglichst thermisch gekoppelt (also alle auf einen KK). Und wer noch genug Zeit übrig hat, kann die Mosis auch ausmessen auf weitgehende Gleichheit, so daß sich die Sache mit der thermischen Kopplung und Sourcewiderständen stark entschärft. Separate Regelung jedes einzelnen Mosis ist natürlich das Nonplusultra ...
@ Markus Müller (mmvisual) >5x BUZ11 kosten 2,95 >2x IRFP3306 kosten 4,60 Hast Du Dir mal dessen SOA angeguckt? Vollkommen ungeeigent für diesen Zweck. Da brauchste 25 IRFP3306, um bei 30V die 5A zu stemmen.
@ Jens G. (jensig) >>5x BUZ11 kosten 2,95 >>2x IRFP3306 kosten 4,60 >Hast Du Dir mal dessen SOA angeguckt? Vollkommen ungeeigent für diesen >Zweck. >Da brauchste 25 IRFP3306, um bei 30V die 5A zu stemmen. Hehe, knapp 150mA. 2:1 für Mr. Old School BUZ11. ;-)
Jens G. schrieb: >>Du kannst (darfst) MOSFETs im Linearbetrieb nicht parallel schalten.>Eine Stromregelung für jeden MOSFETs ist notwendig.Das ist so, für sich alleine betrachtet, grundsätzlich falsch.Abgesehen davon, das Mosis für Schaltbetrieb im Linearbetrieb schon sehr weit vor Ptot ihre Grenzen haben, kann man die grundsätzlich für den Linearbetrieb parallelschalten. Aber eben nur mit Ausgleichswiderstände am Source, und dann auch möglichst thermisch gekoppelt (also alle auf einen KK). Und wer noch genug Zeit übrig hat, kann die Mosis auch ausmessen auf weitgehende Gleichheit, so daß sich die Sache mit der thermischen Kopplung und Sourcewiderständen stark entschärft.Separate Regelung jedes einzelnen Mosis ist natürlich das Nonplusultra ... Genau das haben wir hier im Labor ausprobiert. 4 MOSFETs parallel auf einem Kühlkörper. Dann die Gatespannung langsam erhöht und die Ströme durch die 4 Transistoren gemessen. Resultat war eine extreme Unsymmetrie (Beispiel: 0,7A_min zu 2A_max). Sourcewiederstände brachten nichts, selbst welche im Ohm-Bereich brachten keine spürbare Verbesserung. Nebenbei möchte ich auch nicht unendlich viel Leistung im Widerstand (auch nicht im Shunt), sondern im Transistor verheizen. Wenn man jetzt noch das Problem mit der thermischen Unsymmetrie (und ggf. noch Alterung) mit einrechnet, haben wir hier keine andere Lösung gesehen, als alle vier Transistoren einzeln zu regeln. Der Hinweis mit dem BUZ11 ist gut, da hier auch die SOA für DC angegeben ist. Einen Nachteil hat der Transistor aber. Der Rth ist mit 1,67 K/W schon sehr hoch. Kann ja mal jemand eine thermische Betrachtung machen - würde mich auch interessieren, was man dann noch so an Leistung in der Praxis versenken kann. Neu(ere) MOSFETs werden meiner Erfahrung nach sowieso nur noch für den Schalterbetrieb optimiert. Deswegen wird hier häufig die SOA entweder gar nicht oder nur ohne DC angegeben. Transistoren selektieren ist finanzieller Quatsch. In welchem Arbeitspunkt möchtest Du die denn selektieren? Der Kostenaufwand dafür wäre so hoch, dass die separate Regelung pro Transistor in jedem Fall günstiger ist. Ohne separate Regelung bleibt am Schluss immer ein so hohes Restrisiko, dass nacheinander die Transistoren sterben, eben weil man die separate Regelung nicht manuell durch Sourcewiderstände, Selektion, beste thermische Kopplung zufriedenstellend ausgleichen kann. Wir haben hier schon mehrere Versionen von elektronischen Lasten entwickelt. Viele Aussagen á la "man nehme einfach Sourcewiderstände; Selektieren" usw. kommen von Leuten, die das in der Praxis noch nie gemacht haben, wohl aber irgendwo mal aufgeschnappt haben (dass das so funktionieren soll). Grundlagen-Diskussionen (struktureller Aufbau der MOSFETs, SOA, Sourcewiderstände, und all die oben genannten Themen) hinweg waren nötig, um alle Probleme zu klären. Auch diese beiden Firmen taten sich sehr schwer, weil heutzutage die MOSFETs fast ausschließlich im Schalterbetrieb eingesetzt werden. Die separate Regelung hat sich dann nachträglich an einer gekauften Stromsenke noch mal bestätigt. Auch wenn wir mit den IXYS-Transistoren ("N-Channel: Linear "Extended FBSOA" Power MOSFETs") ein wenig zu luxuriöse Transistoren eingesetzt hatten - das muss ich zugeben. Ich hätte gerne mal Worst-Case-Berechnungen von parallel geschalteten MOSFETs im Linearbetrieb in Audio-Verstärkern gesehen. Mag aber sein, dass hier das Verhältnis Sourcewiderstand zu Lastwiderstand in genau diesem Arbeitsbereich ausreicht, um die Unsymmetrie zu überstehen. Möglich, dass auch die MOSFETs stark überdimensioniert sind.
Kurze Suche bei Reichelt: - IRFP350 - IRFP3710 würden auch gehen. Wobei der zweite einen besseren RDS_ON hat. Davon kosten 2 Stück 2,70 und sind billiger als die 5 steinalte BUZ11.
Markus Müller schrieb: > Kurze Suche bei Reichelt: > > - IRFP350 > - IRFP3710 > > würden auch gehen. Wobei der zweite einen besseren RDS_ON hat. Der ja nun wirklich keine Rolle spielt. Gibts denn da vernünftige Angaben über die SOA-Werte? Gruss Harald
Ja, siehe DS. Bei 40V schaffen beide Typen 10A. Auch können beide 190/200Watt aushalten. Und da man maximal die Hälfte als Last nutzen sollte eben 2 Stück parallel (am besten mit separater Regelung). Wenn man auf die separate Regelung verzichten willst, da gibt es auch dickere: http://de.farnell.com/international-rectifier/vs-fb180sa10p/mosfet-n/dp/1611466 Unkaputtbar für dein Anwendungsfall, da richtig Überdimensioniert ;-) Wenn Du das Teil nimmst und die Gate-Spannung niemals über 20V gelangt und das Teil nie über 80°C heiß wird, dann wirst Du deine Stromsenke garantiert die nächsten 30 Jahre nutzen können. Das DS: http://www.vishay.com/docs/94541/fb180sa1.pdf
Markus Müller schrieb: > Wenn man auf die separate Regelung verzichten willst, da gibt es auch > > dickere: > > http://de.farnell.com/international-rectifier/vs-f... Quatsch! Der ist ja nicht mal für DC spezifiziert.
Dennoch geht der nicht kaputt. Der hat ein Ptot von 480Watt. Maximal sollte man die Hälfte ausreizen, also 240W. Was sind bei 30V = 8A. Somit ist der ausreichend überdimensioniert für die Anforderungen die der TO gestellt hat. Also unkaputtbar.
Markus Müller schrieb: > Dennoch geht der nicht kaputt. > > Der hat ein Ptot von 480Watt. Maximal sollte man die Hälfte ausreizen, > > also 240W. Ich weiß ja nicht, wo Du die pauschale Idee mit den 50% her hast. Du kannst mich aber mit einer thermischen Berechnung überzeugen.
> Ich weiß ja nicht, wo Du die pauschale Idee mit den 50% her hast. Du > kannst mich aber mit einer thermischen Berechnung überzeugen. Erfahrungswerte eines Mannes, der schon seit 20 Jahren Konstantstromquellen baut, die bis zu 1000A schaffen. Das gehört in die Rubrik Praxis und das ist etwas was sich mit Theorie nicht berechnet lässt. Der FB180SA10P hat auch SOA noch bei 40V/20A und somit ist der absolut im grünen Bereich.
Markus Müller schrieb: > Dennoch geht der nicht kaputt. Da täuschst Du Dich gewaltig, das ist ein Schalttransistor und er ist überhaupt nicht für analog gemacht.
Kennst Du einen besseren in der gleichen Leistungsklasse (ab 400Watt) so dass einer ausreichend ist?
Markus Müller schrieb: > Das gehört in die Rubrik Praxis und das ist etwas was sich mit > Theorie nicht berechnet lässt. Es kann etwas funktionieren, es muß aber nicht funktionieren. Das ist keine saubere Umsetzung zu einem zuverlässigen Produkt.
Natürlich ist es das, wenn man anhand der technischen Daten vom Datenblatt die doppelte bis 3-Fache Sicherheit einplant. Kostet zwar etwas mehr,dafür hält es auch länger. Ich rede von Qualität herstellen, sowas lernen die Studenten auf der Schule wohl schon gar nicht mehr, da gibt es nur noch Datenblätter und hinterher wunder die sich warum es schon nach 2 Jahren (gleich nach Garantie Ende) kaputt geht. Endeffekt >> Kunde geht zur Konkurrenz.
Markus Müller schrieb: > Natürlich ist es das, wenn man anhand der technischen Daten vom > Datenblatt die doppelte bis 3-Fache Sicherheit einplant. Wo? Es ist und bleibt ein Schalttransistor. Das Glück ist einem nicht immer treu und dann raucht es. Markus Müller schrieb: > Ich rede von Qualität herstellen, sowas lernen die Studenten auf der > Schule wohl schon gar nicht mehr, da gibt es nur noch Datenblätter und > hinterher wunder die sich warum es schon nach 2 Jahren (gleich nach > Garantie Ende) kaputt geht. Endeffekt >> Kunde geht zur Konkurrenz. Dafür bin ich auch zu haben, aber nicht mit dem von Dir angegebenen Transistor.
Folgende FETs werden gern für Class A Verstärker genommen (aufsteigende Verlustleistung) IRFP240 IRFP260 IRFP260N IRFP460 IRFP460N Ein einzelner IRFP460N hält durchaus über 100W aus. Ob er 150W schafft - ausprobieren. Edit: einen dicken FET hab ich noch vergessen, der gute FDH44N50, der sollte das auf jeden Fall packen.
Gerade nochmal ins Datenblatt geschaut, der FDH44N50 kann bei einer Tj von 145 C noch 150 Watt abführen, sollte also mit dem 0,46K/W Kühlkörper vom TE klarkommen. Den KK dann allerdings besser nicht mehr anfassen :D
So leute hab mir jetzt zehn BUZ11 bei örtlichen großen C zugelegt. Jetzt haut mal eine Schaltung raus! Brauch man jetzt einen Gate bzw. Sourcewiderstand wenn ja wie groß etc... (http://www.doktor-baumgartner.com/modell/stromsenke/stromsenke.htm) Dann würde ich noch gerne das SOA Diagramm verstehen, vllt. hat da jemand einen brauchbaren Link
Was willst du mit diesen Gurken-FETs? Ein FDH44N50 würde reichen. Die Vgsth vom BUZ11 kann zwischen 2,1 und 4V liegen. D.h. um eine halbwegs gleichmäßige Stromverteilung hinzukriegen brauchst du 3 Ohm Sourcewiderstände. Oder du musst die FETs selektieren. Und dann noch der Aufwand mit Bohren, Gewindeschneiden und Verdrahtung ...
Der Schaltung fehlt die Regelung im Gegensatz zu Deiner obigen. Vreg schrieb: > Brauch man jetzt einen Gate Ja, damit sieht der OPV nicht die GS Kapazität, welche er an seinem Ausgang nicht mag. 220 oder 330 Ohm, testen. Vreg schrieb: > bzw. > Sourcewiderstand Ja. Ich würde im ersten Test den Wert so festlegen, daß 2 V bei Nennstrom (5 A) abfallen. (6*BUZ11 = 6*2,4 Ohm; 4*BUZ11 als Reserve zum Austausch gegen große Ausreißer unter den 6 verwendeten). http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor R1, R2 und R4 vervielfachen sich nach der Transistoranzahl.
Markus Müller schrieb: > Der FB180SA10P hat auch SOA noch bei 40V/20A und somit ist der absolut > > im grünen Bereich. Liess das Diagramm richtig! Für einen einzelnen Impuls von nicht länger als 10ms und das bei einer Gehäusetemperatur von nicht wärmer als 25 °C!
Malignes Melanom schrieb: > Ein FDH44N50 würde reichen. OMG, da hat wohl jmd. die ideale Kühlung bei sich rumstehen...
@ Markus Müller (mmvisual) > - IRFP350 > - IRFP3710 >Ja, siehe DS. Bei 40V schaffen beide Typen 10A. Auch können beide Wo siehst Du bei beiden Typen eine DC-Kurve im SOA? >Erfahrungswerte eines Mannes, der schon seit 20 Jahren >Konstantstromquellen baut, die bis zu 1000A schaffen. Kann ich schon fast nicht mehr glauben, bei den Vorschlägen, die Du hier machst. >Das gehört in die Rubrik Praxis und das ist etwas was sich mit >Theorie nicht berechnet lässt. Ja ja ...
mhh schrieb: > Malignes Melanom schrieb: >> Ein FDH44N50 würde reichen. > > OMG, da hat wohl jmd. die ideale Kühlung bei sich rumstehen... Nö, die 0,46 K/W vom TE reichen locker. Übersteigt das deine Rechenkünste?
egal schrieb: > Markus Müller schrieb: >> Der FB180SA10P hat auch SOA noch bei 40V/20A und somit ist der absolut >> >> im grünen Bereich. > > Lies das Diagramm richtig! Für einen einzelnen Impuls von nicht länger > als 10ms und das bei einer Gehäusetemperatur von nicht wärmer als 25 °C! Die 10ms Linie kommt doch erst bei 40V/20A. Und ich hatte (wegen Verlustleistung) die 30V/8A empfohlen. Somit passt das doch. Wieso man den FB180SA10P jetzt nicht für eine Analoge Stromregelung nehmen kann habe ich noch nicht verstanden. Wäre nett, wenn mir das jemand erklären könnte. Daher anbei das Datenblatt als PDF.
Malignes Melanom schrieb: > Datum: 09.08.2012 20:28 > > > > mhh schrieb: > >> Malignes Melanom schrieb: > >>> Ein FDH44N50 würde reichen. > > >> OMG, da hat wohl jmd. die ideale Kühlung bei sich rumstehen... > > > Nö, die 0,46 K/W vom TE reichen locker. Übersteigt das deine > Rechenkünste? Deine offensichtlich schon. Kommen noch minestens 1 K/W von einem realen sehr großem Kühlkörper dazu. Oder glaubst Du die Wäre verteilt sich so geleichmäßig bei einer kleinen, punktuellen Wärmequelle? 1,46 K/W bei 150W und 25 °C Umgebungstemp macht das dann 221 °C Chip-Temperatur. Dann hat die Bezeichnung "Die" eine andere Bedeutung.
Markus Müller schrieb: > Wieso man den FB180SA10P jetzt nicht für eine Analoge Stromregelung > nehmen kann habe ich noch nicht verstanden. Wäre nett, wenn mir das > jemand erklären könnte. Mosfet-Leistungsschalter bestehen zum Erreichen ihres geringen Durchlasswiderstandes aus vielen parallelen Mosfets. http://de.wikipedia.org/wiki/Leistungs-MOSFET Durch die Übersteuerung bei der Ansteuerung funktioniert das auch wie gedacht. Für eine analoge Ansteuerung fehlt die Symmetrierung und damit sinkt die Belastbarkeit rapide.
OK, dann habe ich wieder was gelernt ;-) Aber wo das im Datenblatt steht, dass da viele kleine drin sind, habe ich jetzt nicht gefunden. Ich dachte immer, das ich eine große SI Schicht.
Markus Müller schrieb: > Wieso man den FB180SA10P jetzt nicht für eine Analoge Stromregelung > nehmen kann habe ich noch nicht verstanden. Wäre nett, wenn mir das > jemand erklären könnte. Daher anbei das Datenblatt als PDF.Beitrag Wenn Du den Thread noch mal von Anfang an liesst, wirst Du auf die Lösung kommen...
Hier gibt es einen ordentlichen Kühlkörper: http://www.mark-tronik.de/de/kuehlkoerper/datenblatt.php?naviItemKey=4_3&table=articles_3&item=18
egal schrieb: > Malignes Melanom schrieb: >> Datum: 09.08.2012 20:28 >> >> >> >> mhh schrieb: >> >>> Malignes Melanom schrieb: >> >>>> Ein FDH44N50 würde reichen. >> >> >>> OMG, da hat wohl jmd. die ideale Kühlung bei sich rumstehen... >> >> >> Nö, die 0,46 K/W vom TE reichen locker. Übersteigt das deine >> Rechenkünste? > > Deine offensichtlich schon. Kommen noch minestens 1 K/W von einem realen > sehr großem Kühlkörper dazu. Oder glaubst Du die Wäre verteilt sich so > geleichmäßig bei einer kleinen, punktuellen Wärmequelle? > 1,46 K/W bei 150W und 25 °C Umgebungstemp macht das dann 221 °C > Chip-Temperatur. Dann hat die Bezeichnung "Die" eine andere Bedeutung. Wie wärs mal mit lesen? Datenblatt FDH44N50: RθJC Thermal Resistance Junction to Case 0.2 oC/W RθCS Thermal Resistance Case to Sink, Flat, Greased Surface 0.24 oC/W Zusammen 0,44 K/W Kühlkörper des TE: 0,46 K/W Macht zusammen 0,9 K/W. Bei 125 W also 112,5 K Temperaturanstieg. Gibt bei 25 Grad C eine Tj von 137,5 Grad Celsius. Maximum ist 175 -> passt. Der Kühlkörper wird dabei um 57,6 Grad wärmer, bei 25 Grad Celsius also 82,6 Grad. In der Praxis sollte die Tj sogar noch niedriger sein, da ein heisser Kühlkörper (grosser Temperaturunterschied) einen geringeren Wärmewiderstand hat. Ausserderm wird der Konvektionsluftstrom auch stärker, was die Kühlung nochmals verbessert. Noch Fragen?
> Markus Müller (mmvisual) >egal schrieb: >> Markus Müller schrieb: >>> Der FB180SA10P hat auch SOA noch bei 40V/20A und somit ist der absolut >>> >>> im grünen Bereich. >> >> Lies das Diagramm richtig! Für einen einzelnen Impuls von nicht länger >> als 10ms und das bei einer Gehäusetemperatur von nicht wärmer als 25 °C! >Die 10ms Linie kommt doch erst bei 40V/20A. Und ich hatte (wegen >Verlustleistung) die 30V/8A empfohlen. Somit passt das doch. >Wieso man den FB180SA10P jetzt nicht für eine Analoge Stromregelung >nehmen kann habe ich noch nicht verstanden. Wäre nett, wenn mir das >jemand erklären könnte. Daher anbei das Datenblatt als PDF. Auch bei diesem Mosfet, und auch ich sehe da keine DC-Linie im SOA. Der FDH44N50 von Malignes Melanom dagegen ist klar für DC im SOA spezifiziert, und würde die 150W gerade so schaffen mit einem Gesamtwärmewiderstand von 1K/W bei Ta=25°C.
Malignes Melanom schrieb: > Noch Fragen? Ja! Lies: Beitrag "Re: MOSFET wird sehr heiß" Deine 0,46 K/W kann Du für Deine kleine Wärmequelle bei so einem großen Kühlkörper vergessen. Jetzt noch Fragen?
>In der Praxis sollte die Tj sogar noch niedriger sein, da ein heisser >Kühlkörper (grosser Temperaturunterschied) einen geringeren >Wärmewiderstand hat. Ausserderm wird der Konvektionsluftstrom auch >stärker, was die Kühlung nochmals verbessert. Wobei noch zu definieren wäre, bei welcher KK-Temperatur (bzw. Temp.-Differenz) der Wärmewiderstand spezifiziert ist. Wenn er schon bei 150°C gemessen wurde, kannst Du nicht mehr mit solch einem Konvektions- und StrahlungsAufschlag rechnen ;-)
Ich hab's auch verstanden. Vielen Dank. Dann wären für seinen Aufbau 2x FDH44N50 nötig.
egal schrieb: > Malignes Melanom schrieb: >> Noch Fragen? > > Ja! Lies: Beitrag "Re: MOSFET wird sehr heiß" > > Deine 0,46 K/W kann Du für Deine kleine Wärmequelle bei so einem großen > Kühlkörper vergessen. Jetzt noch Fragen? Ich seh da nur eine Behauptung. Kannst du das mathematisch belegen, warum das so sein soll? Und wie gross dieser Effekt überhaupt ist? Ich denke, dass durch das sehr dicke Aluminium der zuätzliche Wärmewiderstand vernachlässigbar ist.
Markus Müller schrieb: > Dann wären für seinen Aufbau 2x FDH44N50 nötig. Ich teile Deine Auffassung zur Betriebssicherheit und würde 3 Stück verwenden bei dem Gehäuse. Wobei die BUZ11 doch billiger werden bei Verwendung. Zumal sie nun da sind.
Jens G. schrieb: >>In der Praxis sollte die Tj sogar noch niedriger sein, da ein heisser >>Kühlkörper (grosser Temperaturunterschied) einen geringeren >>Wärmewiderstand hat. Ausserderm wird der Konvektionsluftstrom auch >>stärker, was die Kühlung nochmals verbessert. > > Wobei noch zu definieren wäre, bei welcher KK-Temperatur (bzw. > Temp.-Differenz) der Wärmewiderstand spezifiziert ist. Wenn er schon bei > 150°C gemessen wurde, kannst Du nicht mehr mit solch einem Konvektions- > und StrahlungsAufschlag rechnen ;-) Guter Einwand. Aber die Kühlung hängt ja noch von mehr Faktoren ab: in welcher Position der KK montiert ist, ob im Gehäuse oder ausserhalb, etc. Deswegen ist die ganze Wärmeleitberechnung nur ein grober Überschlag, testen muss man das ganze auch noch. Im Zweifelsfall packt man halt Lüfter drauf :D
Markus Müller schrieb: > Ich hab's auch verstanden. Vielen Dank. > > Dann wären für seinen Aufbau 2x FDH44N50 nötig. Ich würde es erst mit einem probieren. Mehr Löcher bohren kannst du immer noch. Übrigens kann ich dir aus eigener Erfahrung sagen, dass solche dicken FETs, die ja für gleichgerichtete Netzspannung ausgelegt sind, mit geringen Spannungen im Linearbetrieb schwer zu killen sind. Die Löten sich einfach aus wenn sie zu heiss werden.
Malignes Melanom schrieb: > Die Löten > sich einfach aus wenn sie zu heiss werden. Na da sind wir ja beruhigt. Sicherer gehts wirklich nicht.
mhh schrieb: > Malignes Melanom schrieb: >> Die Löten >> sich einfach aus wenn sie zu heiss werden. > > Na da sind wir ja beruhigt. Sicherer gehts wirklich nicht. Ach was bist du für ein süßer kleiner **Haare zerzaus** Deswegen hat man ja die Testphase, bevor man das Ding seiner Oma zur Benutzung gibt.
Malignes Melanom schrieb: > Deswegen hat man ja die Testphase, bevor man das Ding seiner Oma zur > Benutzung gibt. Volles Konto? Arme Omma, sie wird uns fehlen... Bastel mal schön weiter. @ Vreg (Gast) Gesagt ist ja eigentlich alles, viel Erfolg.
mhh schrieb: > Gesagt ist ja eigentlich alles, viel Erfolg. Ja läuft hier wohl ein wenig aus dem Ruder, aber freut mich das ich eine so lebendige Diskussion lostreten konnte ;-) Werde das Morgen dann mal mit den BUZ's ausprobieren. Ich berichte dann wie es verlaufen ist.
Wäre nett. Messe auch den Strom durch jeden einzelnen BUZ und schreibe uns das.
Noch eine Anmerkung zum BUZ11: BUZ11 ist nicht gleich BUZ11 (leider)! Vergleiche mal die SOAR-Diagramme des Tranisitors von SIEMENS mit dem von STM... Da gibt es gewaltig Unterschiede! http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/B/U/Z/1/BUZ11.shtml
@Markus Müller (mmvisual) >Kurze Suche bei Reichelt: >- IRFP350 >- IRFP3710 >würden auch gehen. Wobei der zweite einen besseren RDS_ON hat. Du hast es immer noch nicht kapiert. Der niedrige R_DS_ON nützt hier KEINE Sekunde was! Beitrag "Re: MOSFET wird sehr heiß" > Davon kosten 2 Stück 2,70 und sind billiger als die 5 steinalte BUZ11. Die bringen es aber, im Gegensatz zu deinem unqualifizierten Schnappsideen. Es fehlt nur noch der Vorschlag, die MOSFETs durch deine vergötterten STM32 zu ersetzen! <Dieter Nuhr Zitat hier einfügen>
@ 7hw6z267 (Gast) >4 MOSFETs parallel auf einem Kühlkörper. Dann die Gatespannung langsam >erhöht und die Ströme durch die 4 Transistoren gemessen. >Resultat war eine extreme Unsymmetrie (Beispiel: 0,7A_min zu 2A_max). Hoppla! >Sourcewiederstände brachten nichts, selbst welche im Ohm-Bereich >brachten keine spürbare Verbesserung. Bei DIESEN Strömen? Kaum zu glauben. > Nebenbei möchte ich auch nicht >unendlich viel Leistung im Widerstand (auch nicht im Shunt), sondern im >Transistor verheizen. THEORETISCH muss man halt die Temperaturdrift von U_GS mit dem Spannungsabfall am Sourcewiderstand überkompensieren. Und die ist recht groß, größer als bei Bipolartransistoren mit 2mV/K. >Lösung gesehen, als alle vier Transistoren einzeln zu regeln. Ist ja auch keine Thema, ein 4fach OPV kostet praktisch nichts. >Der Hinweis mit dem BUZ11 ist gut, da hier auch die SOA für DC >angegeben ist. Einen Nachteil hat der Transistor aber. Der Rth ist >mit 1,67 K/W schon sehr hoch. Ja, es gibt sicher bessere. Aber selbst wenn man über alles 3 K/W annimmt, kriegt man da schon 30W weg. Das ist im Moment die Empfehung an den OP. >dass nacheinander die Transistoren sterben, eben weil man die separate >Regelung nicht manuell durch Sourcewiderstände, Selektion, beste >thermische Kopplung zufriedenstellend ausgleichen kann. Das mit den Sourcewiderständen find ich komisch. >Grundlagen-Diskussionen (struktureller Aufbau der MOSFETs, SOA, >Sourcewiderstände, und all die oben genannten Themen) hinweg waren >nötig, um alle Probleme zu klären. Back to the roots!
Falk Brunner schrieb: > Ja, es gibt sicher bessere. Aber selbst wenn man über alles 3 K/W > annimmt, kriegt man da schon 30W weg. Das ist im Moment die Empfehung an > den OP. Ja, aber nur wenn man den richtigen BUZ11 nimmt ;-) STM scheidet aus...
@Falk >Du hast es immer noch nicht kapiert. Der niedrige R_DS_ON nützt hier >KEINE Sekunde was! du musst schon die Threads dazwischen auch alle lesen... Beitrag "Re: MOSFET wird sehr heiß" ...in der Zwischenzeit habe ich das schon kapiert und dazu gelernt.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/BUZ11.pdf Seite 4, Figure 9. U_GS_thr sackt von 3V@25°C auf ca, 2,4V@150°C ab, das sind satte 4,8mV/K! Bipolare haben nicht mal die Hälfte. Aber ich denke es MUSS mit Sourcewiderständen gehen. Sollte man noch mal prüfen, auch wenn es praktisch vielleicht unhandlich großer Werte werden.
Falk Brunner schrieb: > THEORETISCH muss man halt die Temperaturdrift von U_GS mit dem > Spannungsabfall am Sourcewiderstand überkompensieren. Und die ist recht > groß, größer als bei Bipolartransistoren mit 2mV/K. Guter Punkt, das wurde hier noch gar nicht so deutlich gesagt. Das muss man bei den Sourcewiderständen berücksichtigen (müssen noch größer werden). Deswegen sind parallelgeschaltete FETs in Linearanwendungen fast immer selektiert. Nur noch mal als Hinweis: der Vgsth von MOSFETS hat einen negativen Temperaturkoeffizienten. Der Rdson einen positiven. Deswegen kann man MOSFETs als Schalter problemlos parallelschalten, im Linearbetrieb ist das nicht so einfach. Entweder man selektiert die FETs oder man braucht relativ große Sourcewiderstände. Ich würde möglichst bei einem einzelnen FET bleiben.
>Ich würde möglichst bei einem einzelnen FET bleiben. Daher von hier der Vorschlag Beitrag "Re: MOSFET wird sehr heiß" mit dem FDH44N50. Davon 2 rein, auch einer könnte die Leistung packen.
@ Vreg (Gast)
>mit den BUZ's ausprobieren. Ich berichte dann wie es verlaufen ist.
Hoffentlich verlaufen die BUZies nicht zu sehr ;-)
So Leute da bin ich wieder. Habe jetzt erstmal zwei BUZ parallel geschaltet. 500mA eingestellt. einer nimmt 400mA auf, der andere ca. 240mA also unterschiedlich. Bis jetzt betreibe ich sie ohne Sourcewiderstand und ohne Gatevorwiederstand, die werde ich jetzt mal einbauen. Auf jeden Fall erhitzen sie sich nicht so stark, scheinen also den Linearbetrieb deutlich besser zu verkraften.
@ Vreg (Gast) >So Leute da bin ich wieder. Habe jetzt erstmal zwei BUZ parallel >geschaltet. 500mA eingestellt. einer nimmt 400mA auf, der andere ca. >240mA also unterschiedlich. Bis jetzt betreibe ich sie ohne >Sourcewiderstand und ohne Gatevorwiederstand, Mensch Meier, warum kann man nicht einfach mal einen guten Rat einfach umsetzen ohne rumzupfuschen? >einbauen. Auf jeden Fall erhitzen sie sich nicht so stark, scheinen also >den Linearbetrieb deutlich besser zu verkraften. Das kannst du im Moment gar nicht beurteilen, das ist nur Selbstbetrug. Wenn ich mit meinem Auto im 1. Gang fahre hat es auch eine super Straßenlage.
So jetzt mit vier BUZ, dabei mit je 100 Ohm Gatevorwiderstand und je 100mOhm Sourcewiderstand. Spannung: 20V Eingestellter Strom: 1A Stroeme durch die FET's: I1 = 215mA I2 = 398mA I3 = 230mA I4 = 182mA Summe: 1025mA Ein MOSFET erhitzt sich also mehr als die anderen. Sourcewidestand erhöhen?
@ Vreg (Gast) >Ein MOSFET erhitzt sich also mehr als die anderen. Sourcewidestand >erhöhen? JEDEN EINZELN REGLELN WIE SCHON 1000 MAL GESAGT! LM324 kostet keine 50 Cent!
Denn ein Punkt, der sehr elementar ist, ist in der Diskussion vollkommen unberücksichtigt geblieben. Nämlich die überaus HOHE Toleranz von U_GS_THR, die liegt laut Datenblatt beim BUZ11 zwischen 2-4V. Dein I2 ist so ein 2V Kandidat, die anderen liegen drüber. Und dagegen braucht man SEHR große Sourcewiderstände! Ergo. MOSFETs EINZELN regeln!
Vreg schrieb: > Auf jeden Fall erhitzen sie sich nicht so stark, scheinen also > den Linearbetrieb deutlich besser zu verkraften. Was hat das damit zu tun? Hitze entsteht durch Verlustleistung = U*I, und das bewirkt die Temperaturerhöhung. Einer, der Linearbetrieb besser kann, wird nicht weniger warm, er geht nur später kaputt. Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb: > Einer, der Linearbetrieb besser kann, wird nicht weniger warm, er geht > nur später kaputt. Auch das nicht unbedingt. Aber einer für Linearbetrieb lässt sich viel leichter Regeln weil seine Kurve nicht so steil ist wie die von einem FET für Schalterbetrieb ;)
Falk Brunner schrieb: > Denn ein Punkt, der sehr elementar ist, ist in der Diskussion vollkommen > unberücksichtigt geblieben. Nämlich die überaus HOHE Toleranz von > U_GS_THR, die liegt laut Datenblatt beim BUZ11 zwischen 2-4V. Dein I2 > ist so ein 2V Kandidat, die anderen liegen drüber. Und dagegen braucht > man SEHR große Sourcewiderstände! > > Ergo. MOSFETs EINZELN regeln! Nicht nur deswegen. Selbst wenn man sich vier gut gematchte FETs holt, gleicht sich der gesamte Aufbau nie gut genug, um die steile Temperatur-Drift unkompensiert lassen zu können. Bei Bipolartransistoren mit ~1,7mV/K geht das ohne große Widerstände. Bei FETs liegt die gerne eine Größenordnung höher und man hat in der angestrebten Leistungsklasse nur noch die Wahl zwischen gekühlten Leistungswiderständen oder dem im Vergleich dazu kleinen Aufwand der Individualregelung.
Nachdem ich jetzt hier geteert und gefedert wurde, werde ich wohl fünf Mosfets (BUZ11) parallel schalten müssen. Eine sache macht mich noch stutzig. Pro Mosfet hätte ich dann ca. 30W Verlustleistung, macht bei einem Wärmewiderstand von 1,67 K/W also ca. 50°C + 25°C = 70°C, schon recht heiß, oder nicht?
@ Vreg (Gast) >stutzig. Pro Mosfet hätte ich dann ca. 30W Verlustleistung, macht bei >einem Wärmewiderstand von 1,67 K/W also ca. 50°C + 25°C = 70°C, schon >recht heiß, oder nicht? Nö. Die meisten MOSFETs vertragen 150°C Sperrschichttemperatur, einige sind sogar bie 175 oder sogar 200°C zugelassen. Ich würde versuchen, unter 130°C zu bleiben, dann passt das.
Falk Brunner schrieb: > Ich würde versuchen, > unter 130°C zu bleiben, dann passt das. Mit 70° liegt er ja gut, da hat er noch ordentlich Luft nach oben. Meiner einer versucht immer um die 100° zu bleiben.
Alles wird gut :-) Ist auf jeden Fall eine unterhaltsame Diskussion bis jetzt. Ich bin dafür, dass der Thread-Starter noch mal seine ganzen Anforderungen zusammenfasst (Strom, Spannung, Leistung, Betriebs(umgebungs)temperatur, ...) und wir dann eine komplette (thermische) Berechnung mit realen / (einfach) käuflichen Bauteilen durchführen. Von mir aus auch mit BUZ11, es geht ja schließlich nur um den Berechnungsweg.
Hallo Leute, danke für die Hilfe. Allerdings bin ich jetzt der einfachheit halber auf Bipolartransistoren (TIP142) umgestiegen. Davon habe ich jetzt sechs Stück parallel, mit Emmiterwiderständen. Die Temperaturverteilung ist mit 0,6 Ohm Emitterwiderständen recht gut. Die Abweichungen der Temperaturen der Transistoren liegen untereinander bei <5°C. Gemessen mit einer Wärmebildkamera. Der Vorteil, die BJT haben TO-247 Gehäuse, BUZ11 etc. leider nur TO-220. Somit kriege ich mit den TIP's die Wärme deutlich besser an den Kühlkörper übergeben, zum einem wegen der größeren Fläche der Gehäuse, zum, anderen ist der Wärmewiderstand deutlich besser. mfg Vreg
Falk Brunner schrieb: > Aber ich denke > es MUSS mit Sourcewiderständen gehen. Sollte man noch mal prüfen, auch > wenn es praktisch vielleicht unhandlich großer Werte werden. Falk Brunner schrieb: > JEDEN EINZELN REGLELN WIE SCHON 1000 MAL GESAGT! LM324 kostet keine 50 > Cent! (No comment)
@Vreg (Gast) >Bipolartransistoren (TIP142) umgestiegen. Davon habe ich jetzt sechs >Stück parallel, mit Emmiterwiderständen. Die Temperaturverteilung ist >mit 0,6 Ohm Emitterwiderständen recht gut. Kann man machen. > Die Abweichungen der >Temperaturen der Transistoren liegen untereinander bei <5°C. Gemessen >mit einer Wärmebildkamera. Der Vorteil, die BJT haben TO-247 Gehäuse, Nö, TO-3P. Mal die Ströme gemessen? >BUZ11 etc. leider nur TO-220. Ausreichend. Ausserdem sprachst du von Platzproblemen. > Somit kriege ich mit den TIP's die Wärme >deutlich besser an den Kühlkörper übergeben, zum einem wegen der >größeren Fläche der Gehäuse, zum, anderen ist der Wärmewiderstand >deutlich besser. Sicher, ist aber auch mit 5x TO220 machbar. Egal. Jedenfalls hast du jetzt eine solide Lösung.
Er könnte doch einfach einen Schaltregler aufbauen, als Last dient der 1 Ohm Widerstand. Wenn er eine Spannung von 5V erzeugt fließt ein Strom von 5A. Die meisten Regelschaltungen können nicht bis 0V runter regeln, eher so bis 1.25V , er kann es aber auch mit einem AVR der einen PWM Pin hat machen.
@ B.A. (Gast) >Er könnte doch einfach einen Schaltregler aufbauen, als Last dient der 1 >Ohm Widerstand. Was soll das bringen? Die Wärme muss so oder so weg. Und ein Schaltregler hat nicht die Regeldynamik wie die lineare Stromsenken. Transistoren dürfen auch mal bissel Wärme umsetzen, mit dem richtigen Kühlkörper kein Problem.
buzi schrieb: > (No comment) Wäre auch noch peinlicher geworden, wenn du einen comment abgelassen hättest. Natürlich ist es möglich mit Widerständen rückzukoppeln. Aber Falk schreibt doch selber, genau wie andere vorher auch, dass die Werte nicht sinnvoll groß werden. Immer schön lesen... Vreg schrieb: > Bipolartransistoren (TIP142) umgestiegen. Davon habe ich jetzt sechs Gute Wahl! > Der Vorteil, die BJT haben TO-247 Gehäuse, > BUZ11 etc. leider nur TO-220. Somit kriege ich mit den TIP's die Wärme Geenau. Weil man Bipolartransistoren einfach einfacher linear betreiben kann. > deutlich besser an den Kühlkörper übergeben, zum einem wegen der > größeren Fläche der Gehäuse, zum, anderen ist der Wärmewiderstand > deutlich besser. Der erste Punkt ist der Grund für den zweiten =)
Die Wahl der NPN-Transistoren wird sich im hohen Basisstrom rächen. Beachte die wesentlich höhere Treiberleistung, die anstelle von MOSFETs benötigt wird.
@ 7hw6z267 (Gast) >Die Wahl der NPN-Transistoren wird sich im hohen Basisstrom rächen. Schon mal ins Datenblatt des TIP142 geschaut? Das ist ein Darlington . . .
7hw6z267 schrieb: > Die Wahl der NPN-Transistoren wird sich im hohen Basisstrom rächen. DAS bringt ein richtiger OpAmp im Vorbeigehen! Hast du schon mal ne geregelte Last wirklich gebaut? Oder ist das nur unverdautes, theoretisches Halbwissen, das dich zu so dämlichen Antworten verleitet?
Tatsache, es ist ein Darlington. Hatte ich übersehen. Damit sollte sich das Thema Basisstrom wohl erledigt haben. "DAS bringt ein richtiger OpAmp im Vorbeigehen! Hast du schon mal ne geregelte Last wirklich gebaut? Oder ist das nur unverdautes, theoretisches Halbwissen, das dich zu so dämlichen Antworten verleitet?" Ich weiß ja nicht, was du mir "DAS" meinst, aber die Stromverstärkungsfaktoren von Leistungstransistoren (KEIN Darlington gemeint) ist nicht wirklich hoch. Ich habe mir das noch mal exemplarisch bei einem BD911 angesehen. Dort liegen laut ST die Stromverstärkungsfaktoren (min.) bei 40 (bei 0,5A), 15 (bei 5A) und 5 (bei 10A). Jetzt weiß ich nicht, welchen Strom der Thread-Starter durch jeden Transistor leiten möchte, bei einem minimalen hfe von 5...40 wird das mit einem Standard-OP ziemlich knapp. Oder was ist ein "richtiger OP" für Dich?
da muss eine 8Ampere spule mit 10ampere schottkydiode parallel rein. hitze ist dann weg. opv sensorleitung noch umlegen.
> hitze ist dann weg.
So ein Blödsinn. Die Last soll 150 Watt "verheizen". Irgendwohin müssen
die 150 Watt. Egal ob in einen Widerstand, einen Transistor, einen Motor
mit mechanischer Bremse, etc.
Und das tolle daran: Am Ende hast Du immer Wärme!
Gut, Du könntest auch Wasser hochpumpen, dann hast Du Lageenergie
(abzüglich Verluste). Wenn Du diese Lageenergie aber wieder nutzt, und
sei es mehrmals, hast Du am Ende wieder nur Wärme.
Unser Universum wird den Wärmetod sterben, auch mit der Wärme aus dieser
Konstantstromsenke! Garantiert!
Physiker schrieb: > Unser Universum wird den Wärmetod sterben, auch mit der Wärme aus dieser > Konstantstromsenke! Garantiert! Ach da wäre ich mir mal nicht so sicher. Die Menschen glauben viel zu wissen und manch einer meint das Universum zu verstehen. Ich würde sagen dass der Mensch eine Mikrobe in einer Petrischale ist die irgendwo auf dem Müll liegt. Wir verstehen noch sehr wenig, nur einen kleinen Teil der direkt um uns herum passiert. Später werden unsere Nachfahren mal auf das schauen was wir zu wissen glaubten, dabei ein dickes, fettes Grinsen aufsetzen und sich denken wie überheblich diese Urmenschen doch waren. Vielleicht passiert ja doch etwas am Ereignishorizont schwarzer Löcher der Materie (Wasserstoff) oder Energie bildet. Vielleicht leben auch schwarze Löcher nicht ewig. Vielleicht gibt es da noch viel mehr, nur wir können es einfach nicht sehen da wir einfach nicht die Mittel dazu haben und uns das Verständnis fehlt. @ Falk Er hat nichts darüber gesagt wie stabil oder genau das ganze sein soll. Für mich ist es immer angenehmer wenn der Transistor eine möglichst lange Lebenserwartung hat (geringe Temperatur) und ich die Hitze irgendwo an einer großen Oberfläche (Drahtoberfläche) kontrolliert abgeben kann. Das lässt sich vor allem auch besser kühlen als dieser 5x5mm Chip der da im TO220 Kühlblech aufgeklebt ist. Vielleicht weißt du es besser, aber ich habe da einfach kein so großes Vertrauen in den Max-Ratings der Datenblätter.
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