Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bauteilsuche: NPN/PNP Push-Pull Paar in SMD


von Peter S. (psavr)


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Wer kann mir ein NPN/PNP Transistorpaar in einem SMD Gehäuse empfehlen:

- Bipolar NPN/PNP
- SMD Gehäuse (möglichst klein)
- ICmax 1..4A
- hFE >150
- VCE unkritisch (<10V)
- fT unkritisch (DC-Anwendung)
- gängiger Typ, preiswert, gut erhältlich

Anwendung: Cell-Balancing für LiFePO4 Akku-Zellen beim laden

von Mike (Gast)


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von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Peter S. schrieb:
> - SMD Gehäuse (möglichst klein)
> - ICmax 1..4A
Es hilft nichts, wenn dein "möglichst kleines" SMD Gehäuse dann evtl. 2W 
Verlustleistung erzeugt und du die nicht gekühlt bekommst. Wenn Wärme 
auftritt, dann helfen nur Volumen, Oberfläche und Luftbewegung...

von Christoph Z. (rayelec)


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BCP52 und BCP56 würden sich da auch unter Berücksichtigung von Lothars 
Einwand eignen. Bedingung ist auber auch hier genügende Kühlung über die 
LP und/oder ein Gehäuse.

von axelr (Gast)


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1Amp bei 0.1V UCE_sat ergibt 100mWatt. Da wird doch sicher zusätzlich 
ein Widerstand im Kollektor liegen,der den "Balangzier"strom begrenzt? 
Müssen da zwingend 1-4Amps fließen?
Ich frage absichtlich soo blöd!
Ich verwende FDC62xyz(vergessen, muss ich erstmal nachsehen), das sind 
P+N Fet im SOT23.Das ist schon ziemlich klein. Alternativ FDMA1032CZ 
Farnell:1324791

von Gregor B. (Gast)


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3x2mm DFN
ZXTC6720MC
ZXTC4591AMC
ZXTC6717MC
ZXTC6718MC
ZXTC6719MC

SO-8
PBSS4032SPN
NJX1675PDR2G


SOT-223-8
ZDT6790
ZDT6753
ZDT6718



Nicht-Standard:
ECH8501
ECH8502
ZXTDB2M832
MP6Z13TR-ND

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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axelr schrieb:
> 1Amp bei 0.1V UCE_sat ergibt 100mWatt.
Ja, nur wird man nicht die daran angeschlossene Zelle auf 100mV 
kurzschliessen wollen, oder? Die Spannung an diesem Transistor dürfte 
also in der Regel immer deutlich über 100mV liegen. Ich erwarte 
irgendwas im Bereich um 3,7V. Es sei denn, du hast ein neues Balancer 
Konzept erfunden...

von Peter S. (psavr)


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>Müssen da zwingend 1-4Amps fließen?
Nein, das Maximum wird bei etwa 850mA sein. Der Transistor soll einfach 
nicht gerade am Limit laufen, damit man noch ein vernünftiges hFE hat.

>Da wird doch sicher zusätzlich ein Widerstand im Kollektor liegen..
Ja, ich werde einen 4 Ohm Lastwiderstand (ca 5Watt) verwenden.

>Es hilft nichts, wenn dein "möglichst kleines" SMD Gehäuse dann evtl. 2W 
>Verlustleistung erzeugt und du die nicht gekühlt bekommst.
Der Transistor muss maximal ca. 900mW verheizen, ist mir klar, dass 
diese Leistung mittels geeignetem PCP-Design weggeführt werden muss. 
(oft enthält das Datenblatt entsprechende Empfehlungen)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lothar Miller schrieb:
> Die Spannung an diesem Transistor dürfte
> also in der Regel immer deutlich über 100mV liegen.

Wenn man den Transistor selbst als Lastwiderstand benutzen will.
Man kann natürlich auch explizit einen Widerstand vorschalten.

Ändert natürlich nicht viel am Gesamtsystem, irgendwie muss die
Wärme weg.  Die maximal zulässige Temperatur, auf die sich so ein
Widerstand erwärmen darf, ist nicht so viel höher als die eines
Transistors (vor allem FETs liegen da auch ziemlich hoch).  Letztlich
ist das also am meisten dadurch begrenzt, dass sich die Bauteile
bei maximaler Umgebungstemperatur noch nicht selbst auslöten. ;-)

von Peter S. (psavr)


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>Es sei denn, du hast ein neues Balancer Konzept erfunden...
Ich habe da tatsächlich eine neue Idee, die ich mal erproben möchte!

Bei LiFePO4 Zellen steigt die Ladespannung bei voller Ladung relativ 
rasch an, hat jemand Erfahrungswerte, auf welche Toleranz man in Serie 
geschaltene Zellen balancen soll? Ich plane zur Zeit mit ± 10mV, ist das 
vernünftig?

von Peter S. (psavr)


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>Wenn man den Transistor selbst als Lastwiderstand benutzen will.
>Man kann natürlich auch explizit einen Widerstand vorschalten.
Mit einem Widerstand lässt sich der maximale Strom bequemer begrenzen.

von bingo (Gast)


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von axelr (Gast)


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ich verwende die Transistoren generell nur als Schalter und als 
Ausgleichswiderstände mehrere 100R parallel in 1206. An denen fällt dann 
die Leistung an/ab. aber mehr als 200mA lass ich da nicht fliessen. Wozu 
auch?
Sind BTW 4x950mAh LiPos

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jörg Wunsch schrieb:
> Wenn man den Transistor selbst als Lastwiderstand benutzen will.
> Man kann natürlich auch explizit einen Widerstand vorschalten.
Na gut, dann teilen die beiden (Widerstand+Transistor) sich die 
Arbeit/Wärme. Aber trotzdem wird der Transistor im Linearbetrieb laufen. 
Und damit deutlich mehr sehen als die erwähnten 100mV...

axelr schrieb:
> aber mehr als 200mA lass ich da nicht fliessen. Wozu auch?
Du musst im Extremfall den kompletten Ladestrom da drüber lassen 
können. Denn wenn eine Zelle schon komplett voll ist, die andere aber 
nicht lädt, was dann? Richtig: der Ladestrom darf nicht über den volle 
Zelle, sondern muss in die leere umgeleitet werden. Und wenn du da nicht 
mehr als 200mA umleiten kannst, dann darf Ladestrom auch nicht mehr als 
200mA sein...

> Sind BTW 4x950mAh LiPos
Das Laden wird also gut 5 Stunden dauern.

von bingo (Gast)


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Die sehen doch gut aus:

ZXTC2061E6TA
ZXTC2062E6TA
ZXTC2063E6TA

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lothar Miller schrieb:
> Du musst im Extremfall den kompletten Ladestrom da drüber lassen
> können.

Naja, wenn du schon mal in Akkupacks von Notebooks reingeguckt hast:
die Ausgleichswiderstände dort sind eher bei 100 Ω.  Damit, dass man
den kompletten Strom an einer Zelle vorbeileiten muss, rechnet man
aufgrund der gemeinsamen Vorgeschichte der Zellen einfach nicht.  Der
Balancer soll schließlich nur die Fertigungstoleranzen der Zellen
ausgleichen können, aber nicht dafür da sein, dass man sich aus einem
großen Stapel Zellen vier x-beliebige mit irgendeiner Vorgeschichte
krallen kann, und aus diesen dann eine Batterie zimmert. ;-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jörg Wunsch schrieb:
> Naja, wenn du schon mal in Akkupacks von Notebooks reingeguckt hast:
> die Ausgleichswiderstände dort sind eher bei 100 Ω.
Richtig, das hat mich damals auch gewundert...   ;-)
Aber ich hätte bei einem schaltenden Balancer so meine Bedenken, die 
richtige Hysterese für den Schalter zu finden. So, dass der tatsächlich 
im Schaltbetrieb arbeitet. Und nicht als Oszillator...

von Peter S. (psavr)


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>Du musst im Extremfall den kompletten Ladestrom da drüber lassen...
Muss man nicht, sondern lediglich die Kapazitätstoleranzen ausgleichen. 
Ich denke 5..10% vom Ladestromreichen sind grosszügig dimensioniert. 
Schlimmstenfalls sind die Zellen erst nach 2..3 Entlade/Ladezyklen 
ausbalanciert, z.B. wenn man sie ein Jahr lang unbenutzt liegen liess.

Ist übrigens der Grund, warum man bei einem neu gekauften Gerät (Laptop, 
Handy, Kamera) vor der Erst-Verwendung den Akku etliche Stunden laden 
soll (steht in dem Teil der Bedienungsanleitung, den meistens eh keiner 
liesst)

Der Akku stand womöglich schon sehr lange im Regal, durch Eigenentladung 
können einige Zellen auf 80%, andere auf 40% sein. Wenn man den Akku nun 
so benutzt und leert, wird man die 40% Zelle völlig tief-entladen und 
beschädigen, bzw. deren Lebensdauer deutlich reduzieren.

Wenn man aber vorher den Akku einige Stunden am Ladegerät anschliesst, 
werden durch das balancing die Ladung der Zellen wieder ausgeglichen.

p.s. Ich verwende A123 Zellen (ANR26650, 16 Stk.) mit 2500mAh. Verbunden 
zu 8 x 2 Zellen erhalte ich 26.4V @ 5000mAh. Ladestrom 1C = 5A, ca. 10% 
davon möchte ich als Ausgleich nutzen, das wären also 500mA. Ich designe 
mal mit 700..850mA, um etwas Spielraum und Reserve zu haben.

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