Welchen MOSFET kann man für den Linearbetrieb bei maximal 42V und maximal 10A empfehlen (Gleichstrom) ? Laut Datenblatt (Safe Operating Area) sollte man den IRF540 verwenden können. Wobei Reichelt den IRF540 und den IRF540N aufführt. Der IRF540N verträgt einen höheren Dauerstrom (33A) und ist zudem billiger als der IRF540 (0,55 Euro statt 0,73 Euro). Relativ günstig sind beide.
Aber bitte nicht die Verlustleistung außer acht lassen! Beim Linearbetrieb ist der RDson / Strombelastbarkeit somit fast egal
> Laut Datenblatt (Safe Operating Area) > sollte man den IRF540 verwenden können Klar, wenn du alle 10 Millisekunden einen nachlegst. Diagramm elesen musst du noch üben. 10 Stück, jeder auf einem Kühlkörper von 1K/W, parallel geschaltet über Stromverteilungswiderstände von mindestens 4,7 Ohm, könnten es schaffen.
MaWin schrieb: > 10 Stück, jeder auf einem Kühlkörper von 1K/W, > parallel geschaltet über Stromverteilungswiderstände > von mindestens 4,7 Ohm, könnten es schaffen. du meinst wohl 0,47ohm
andy schrieb: > MaWin schrieb: >> 10 Stück, jeder auf einem Kühlkörper von 1K/W, >> parallel geschaltet über Stromverteilungswiderstände >> von mindestens 4,7 Ohm, könnten es schaffen. > > du meinst wohl 0,47ohm Nö, sind ja MOSFETs und keine Bipolartransistoren.
Nee, Stromverteilung von jeweils 1A und Spannungsabfall über der Ugsth. 0.47 Ohm wären für Bipolartransistoren passend, taugen aber nicht für schlecht zu symmetrierende MOSFETs.
Hannes schrieb: > Aber bitte nicht die Verlustleistung außer acht lassen! Beim > Linearbetrieb ist der RDson / Strombelastbarkeit somit fast egal Stimmt, der IRF540 kann laut Datenblatt nur 130W. Also was ist die Alternative bzw. was gibt es günstig besser. Bei 10A*42V=420VA könnte man zur Not noch 2 parallel schalten (Getrennte Ansteuerung über OpAmp). Also 300W sollte der entsprechende MOSFET schon können. Habe auch schon den IRFP260N für Schaltungen im Linearbetrieb gesehen. Der schafft 300W, aber nicht die 10A, 42V im Linearbetrieb. Mit zweien würde es so gerade gehen. Also was nehmen ? Sollte bei einschlägigen Versendern wie Reichelt, Conrad, Bürklin erhältlich sein.
Dir ist schon klar, daß die Maximalwerte der Leistung z.T. ziemlich utopisch und wirklich "absolute maximum ratings" sind? Was willst du erreichen, deine Kühlung muss entsprechend gut werden und wird wohl 20-40 mal so teuer sein wie die Mosfets. Fallen an den Mosfets wirklich 42V ab, bei einem Strom von 10A gleichzeitig?
> Der schafft 300W
Ja klar, mit einem 0.4 K/W Kühlkörper in -273 GradC kalter Luft.
Du hast IMMER NOCH NICHT gelernt, Datenblätter zu lesen.
MaWin schrieb: >> Der schafft 300W > > Ja klar, mit einem 0.4 K/W Kühlkörper in -273 GradC kalter Luft. > > Du hast IMMER NOCH NICHT gelernt, Datenblätter zu lesen. Ja, du Schlauberger, du hast es erkannt. Wieviel Wärme ein Bauteil verträgt hängt von der Kühlung ab. Willst du jetzt über den Wärmewiderstand und die Berechnung von Kühlkörpern diskutieren ? Die maximale Verlustleistung wird in den Datenblättern normalerweise in Abhängigkeit der entsprechenden Wärmeabfuhr bzw. Kühlung angegeben.
Udo Schmitt schrieb: > Fallen an den Mosfets wirklich 42V ab, bei einem Strom von 10A > gleichzeitig? Nein, nicht unbedingt. Das soll eine elektronische Last werden. Ich bin mal von diesen Werten ausgegangen (Nice to have!). Ich habe aber keinen fertigen Schaltungsentwurf (Ausser aus dem Internet z.B. mit IRFP260N, Elektor, ELV) und noch keine Berechnung durchgeführt und suche nur einen MOSFET der sich bei den angegebenen Maximalwerten des Akku's etc. für einen Linearbetrieb eignet.
Elektronische Last, war wieder mal klar. Musst du auf fast 0V runter? Ansonsten kannst du mit Lastwiderständen einen guten Teil der Verlustleistung abführen. Mach mehrere parallele Kanäle, jeder mit eigenem Stromshunt und Regelung. Es gibt hier hunderte von "elektronische Last" Threads, mit immer wieder den gleichen Fehlern. Wenn in dem Datenblatt 150W max. Ratings steht, dann geh nicht über 80W.
> Willst du jetzt über den Wärmewiderstand und die Berechnung von > Kühlkörpern diskutieren ? Wieso diskutieren ? Das ist Physik. Ausrechnen mit realistsichen Werten für Wärmeübergang Transistor/Kühlkörper und Kühlkörper/Luft. Hab ich für dich gemacht. Leider ist Luft bei -273 GradC nicht mehr luftig. Zur Entladung von Akkus braucht man keine teuren MOSFETs zum Verheizen der Leistung. Man nimmt billige Widerstände. Da deren Wert fest ist, passt man ihn an die aktuelle Spannung vom Akku an. Entweder durch einen step up Schaltregler, oder in dem man Widerstände mit MOSFETs im Schaltbetrieb hart schaltet und mit einem kleinen geregelten MOSFGET die letzten paar Watts verbrät. Denn parallelgeschaltete MOSFETs sind schwer zu bändigen, entweder braucht man grosse Stromverteilungswiderstände, oder Regler die sich NICHT gegenseitig aufschaukeln.
@ Hans-werner M. (hanswerner) >Nein, nicht unbedingt. Das soll eine elektronische Last werden. Ich bin >mal von diesen Werten ausgegangen (Nice to have!). >Ich habe aber keinen fertigen Schaltungsentwurf (Ausser aus dem Internet >z.B. mit IRFP260N, Elektor, ELV) und noch keine Berechnung durchgeführt >und suche nur einen MOSFET der sich bei den angegebenen Maximalwerten >des Akku's etc. für einen Linearbetrieb eignet. Mit EINEM allein wir das nix. Das Thema wurde schon mehrfach ausgiebig diskutiert, musst du mal suchen. Ein TO220 Gehäuse kann real vielleicht 30W Verlustleitung abführen, mit dem passenden Kühlkörper. Beim Auswählen muss man im SOA-Diagramm die DC Kennline betrachten, nicht die für 10ms Puls. http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs
> entweder braucht man grosse Stromverteilungswiderstände, oder Regler > die sich NICHT gegenseitig aufschaukeln. Oder man nimmt den passenten Transistor http://www.ixyspower.com/store/PartDetails.aspx?pid=853&r=1 mit entsprechenden Kühlkörper... ;-)
Jupp und von dem Datenblatt hangelt man sich zu dieser PDF: http://www.ixys.com/Documents/AppNotes/IXAN0068.pdf Seite 5 - Application Examples - Active Load So einfach sind elektronische Lasten bestimmt nicht zu entwickeln. Auf Arbeit habe ich zwei. Die eine regelt langsam aus und die andere schnell. Folgendes Szenario: Die elektronische Last ist fest auf 0.5A eingestellt. Messobjekt ist ein Abwärtswandler. Die Eingangsspannung wird über eine Spannungsversorgung aufgeschaltet oder langsam-hochgefahren (automatisch ohne Prellung). Man sieht, dass bei der elektronische Last eine Ausregelung zu sehen ist. Der Peak-Strom kann über 0.5A betragen (In meinem Fall war es mal bis zu 1.5A) und wird dann auf 0.5A ausgeregelt. Ich brauche wohl nicht erwähnen, dass dies den Schaltregler aus dem Tritt bringen kann und wird.
MaWin schrieb: > Nee, Stromverteilung von jeweils 1A und Spannungsabfall über der Ugsth. > > 0.47 Ohm wären für Bipolartransistoren passend, taugen aber nicht für > schlecht zu symmetrierende MOSFETs. OK, habe jetzt mit MOSFETs in Parallelschaltung und im Linearbetrieb keine große Erfahrung. Die 4.7ohm Widerstände werden aber zusätzliche Verlustleistung produzieren, und auch nicht zu knapp
andy schrieb: > Die 4.7ohm Widerstände werden aber zusätzliche > Verlustleistung produzieren, und auch nicht zu knapp Ist ja letztendlich egal wo du die Energie verheizt. Reichelt: RTO 50F 4,7 http://www.reichelt.de/Dickschichtwiderstaende-TO220/RTO-50F-4-7/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=89481&GROUPID=4336&artnr=RTO+50F+4%2C7 10W METALL 10 http://www.reichelt.de/10-Watt-axial/10W-METALL-10/3/index.html?ACTION=3;ARTICLE=110710;SEARCH=10W%20METALL%2010
MaWin schrieb: > Ui ui, 4.7 Ohm bei 1A macht maximal 5W. Ich weiß und war auch nur ein Beispiel, finde das Package nur sehr angenehm. Mosfet in TO220 und den Widerstand in TO220. Teuer, aber herrlich zu montieren. Im übrigen: 2,2 W (ohne Kühlung) Aber ich werde hier auch nicht die Auslegung machen, dass muss Hans-Werner schon selbst tun. Hier kann er sich ja austoben: http://www.reichelt.de/Hochlastwiderstaende/2/index.html?&ACTION=2&LA=3&GROUPID=3115
Gustus schrieb: >> entweder braucht man grosse Stromverteilungswiderstände, oder > Regler >> die sich NICHT gegenseitig aufschaukeln. > > Oder man nimmt den passenten Transistor > > http://www.ixyspower.com/store/PartDetails.aspx?pi... > > mit entsprechenden Kühlkörper... ;-) Danke, den hatte ich noch nicht auf meiner Liste. > mit entsprechenden Kühlkörper... ;-) Das wäre welcher ? Kühltunnel mit Gebläse ? Ein einfacher Kühlkörper wie z.B. SK88 reicht da wohl nicht ?
Hans-werner M. schrieb: > Ein einfacher Kühlkörper wie z.B. SK88 reicht da wohl nicht ? http://www.fischerelektronik.de/fileadmin/fischertemplates/download/Katalog/kuehlkoerper-berechnung.pdf Kühlkörper: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=3383 Bei dem Package vom Lastwiderstand gibt es sicherlich Anforderung bezüglich Rauheit der Oberfläche und Ebenheit. Diese Kühlkörper (teuer) sind plangefräst und müssten den Spezifikationen entsprechen: http://www.reichelt.de/Luefteraggregate/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=3751 Investiere bitte genügend Geld in eine gute Wärmeleitpaste und trag sie dünn und gleichmäßig auf. Der Wärmewiderstand ist katastrophal bei dem Zeug und im industriellen Prozess macht es immer wieder gerne Probleme. Evtl. auf Wärmeleitfolie Graphit(leitend!) ausweichen. Wobei ich selber damit noch nichts gemacht habe. Lässt sich auch viel einfacher auftragen. Die Oberflächen bitte fettfrei machen!
Nun folgende Rechnung, wobei ich das wirklich nicht so oft mache... Kühlkörper: http://www.reichelt.de/Luefteraggregate/LA-6100-12V/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=75428&GROUPID=3751&artnr=LA+6100+12V P = 42V * 10A = 420W v_i = T_j - T_safety =150°C - 20°C = 130°C v_u = 40°C (Ambient temperature) RthJC = 0,156 k/W RthCS = 0,05 k/W RthTIM = 0,1 k/W (Thermal Interface Material = Wärmeleitpaste) Pmax = (130°C - 40°C) / (0,306 K/W + 0,2 K/W) = 178W Gegenprobe: Rthk = (130°C - 40°C) / 178W - 0,306 K/W = 0,2 K/W Bedingung nicht erreicht: 178W < 420W Das wird ein interessantes Projekt ;) Selbst wenn der Kühlkörper besser sein wird, ich würde nicht mehr als 200W Verlustleistung über dem MOSFET abführen.
Tim R. schrieb: > Nun folgende Rechnung, wobei ich das wirklich nicht so oft > mache... Schönen Dank für die Rechnung. Damit ergäben sich dann maximal etwa 4A bei 42V. Noch eine Zusatzfrage. Warum hat mir Gustus den IXTN62N50L empfohlen ? Villeicht auch wegen des Gehäuses ? Habe mal bei Conrad geschaut. Der IXTK46N50L sollte auch passen und ist ein wenig billiger. Geht es hier um das Gehäuse ? Ich gehe davon aus das sich 1 oder 2 MOSFETS in Rauch auflösen werden. Es ist sowieso geplant sich langsam mittels Temperaturmessung und entsprechender Abschaltung (Maximal 100 °C) an die maximale Stromstärke heranzutasten. Sollte eine Abschaltung bei 100°C (Thermosensor auf dem Kühlkörper) eine Zerstörung des MOSFET verhindern ? Oder lieber etwas tiefer stapeln (90°C) ? > Das wird ein interessantes Projekt ;) Na ja hoffentlich. Hauptsache es funktioniert. Mit wieviel Watt bzw. wieviel Ampere ist eine andere Frage. Mal sehen was geht.
Hans-werner M. schrieb: > Warum hat mir Gustus den IXTN62N50L empfohlen ? Wenn du die unterschiedlichen Datenblätter von IXYS vergleichst, dann hat das Package SOT-227B einen recht niedrigen Wärmewiderstand RthCS (case to heat sink ) von 0,05 K/W. Das Gehäuse ist eindeutig sehr wichtig! Eine metallische und große Baseplate hilft sehr bei der Kühlung. Allerdings ist der Prozess teuer,wie auch die einzelnen Bauteile in der Fertigung. Der Preis ist also angebracht. Ein sehr großer Kühlkörper hilft zwar, allerdings hat er auch seine Limitierung. Eine Wärmespreizung wird nicht unendlich erfolgen, aber sollte klar sein. Wenn du alles richtig machst und viel rechnest und etwas simulierst, dann wird du bestimmt nicht einen Mosfet kaputt bekommen. Die Regelung und dazugehörige Leistungsstufe (es geht in die Richtung eines Leistungstreibers) wird nicht unerheblich sein, da wird wohl die meiste Arbeit drin liegen.
Tim R. schrieb: > Wenn du die unterschiedlichen Datenblätter von IXYS vergleichst, dann > hat das Package SOT-227B einen recht niedrigen Wärmewiderstand RthCS > (case to heat sink ) von 0,05 K/W. Danke, hab's gelesen.
Du kannst auch nach lateralen MOSFETs suchen. Die sind für linearen Betrieb gedacht. Werden gerne im Audiobereich verbaut. Aber PTC ist wesentlich einfacher.
> lateralen MOSFETs
Vor allem weil man sie einfacher wegen der wesentlich kleineren UGSth
mit kleineren Stromverteilungswiderständen parallel schalten kann.
Warum alles verheizen? Bau Dir einen Wechselrichter, mit dem Du die zu verbratende Leistung ins Netz einspeist (ob man das rechtlich darf hin oder her. Merkt ja keiner.)
Weil man die Wärme einfacher Abführen kann ist die Aufteilung auf viel kleine MOSFETs schon ein guter Ansatz, und die 10 Stück mit je 4,7 Ohm auch nicht so verkehrt: das macht dann je rund 5 W für den Widerstand und 37 W für dem MOSFET. Mit einem genügend großen Widerstand kann man auch noch auf eine getrennte Regelung verzichten, hat aber das untere Limit von etwa 0,5 Ohm für die Last. Wenn es sonst passt dürfen die Widerstände auch noch größer werden. Bei der Leistung ist ein Lüfter zur Kühlung schon hilfreich, um den/die Kühlkörper kleiner zu halten. Eine Type im etwas größeren Gehäuse wäre auch möglich so dass man dann mit "nur" etwa 5 Stück parallel auskommt. Lieber ein paar mehr spendieren und die Temperatur eher niedrig halten und dafür nicht so oft erneuern. Wenn man die Mosfets wirklich bis zum letzten ausreizt wird der Kühlkörper aufwendig und das design anfällig für Fehler - lieber ein paar MOSFETs mehr, und Reserve für einen nicht so perfekten Wärmekontakt einplanen. Auf bei den Drahtwiderständen lieber etwas Reserve einplanen - auch da ist die Nennleistung eher das absolute Maximum unter günstigen Bedingungen und schon reduzierter Lebensdauer.
Abdul K. schrieb: > Du kannst auch nach lateralen MOSFETs suchen. Die sind für > linearen > Betrieb gedacht. Werden gerne im Audiobereich verbaut. > Aber PTC ist wesentlich einfacher. Vielen Dank für den Tip. Habe bei Farnell mal nach MOSFETs für Audio gesucht. Die Typen wie z.B. ALF16N20W von SEMELAB sind für Spannungen bis etwa 15V ausgelegt. Danach geht es stark mit der maximal möglichen Stromstärke zurück. Mal wieder einen neuen Bauteiltyp kennengelernt.
@ Beezle (Gast) >Warum alles verheizen? Bau Dir einen Wechselrichter, mit dem Du die zu >verbratende Leistung ins Netz einspeist (ob man das rechtlich darf hin >oder her. Merkt ja keiner.) Ist bestimmt auch das richtige Anfängerprojekt für jemanden, der hier gerade das erste mal was von Verlustleistung und Kühlung gehört hat ...
Nimm ne Heizung. Oder Bau dir aus nem Kühlkörper und nen FET als Modul in nem SOT-227 =;)
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.