Hi,
versuche gerade mit dem Datenblatt vom Mosfet IRLZ44N zurecht zukommen,
habe aber so meine Schwierigkeiten damit. Vielleicht könnt ihr mit
weiterhelfen.
Ich benötige ca. 20V als Ausgang am Mosfet. Mir fehlt jetzt etwas der
Überblick worauf ich genau achten muss.
Hier ist noch das Datenblatt:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz44n.pdf
Wenn ich es richtig verstanden habe ist
V(BR)DSS die maximale Spannung die der Mosfet erzeugen kann.
VGS(th) die Spannung die nötig ist um den Mosfet zum laufen zu bringen.
Das wären hier min 1V und max 2V
In den Diagrammen z.B Fig 1. stehen für VGS aber nur Werte von 2.5 bis
15V.
Wie passt das zusammen?
Und wie müsste ich theoretisch vorgehen?
Also ich würde zuerst in Fig 1. für VDS= 20V den Strom ID ablesen. Dann
mit dem Strom in Fig 3. gehen und den Wert für VGS ablesen.
Wäre dankbar für ein wenig Hilfe.
lg
@ Carlton Banks (Gast)
>V(BR)DSS die maximale Spannung die der Mosfet erzeugen kann.
MOSFETs erzeugen keine Spannung, sie schalten sie.
>VGS(th) die Spannung die nötig ist um den Mosfet zum laufen zu bringen.>Das wären hier min 1V und max 2Vhttp://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Erkl.C3.A4rung_der_wichtigsten_Datenblattwerte>Also ich würde zuerst in Fig 1. für VDS= 20V den Strom ID ablesen.
Nein. Du legst 10-15V ans Gate, dann ist dein MOSFET SICHER
durchgeschaltet.
Ein MOSFET kann keine Spannung "erzeugen".
Ein MOSFET verhält sich grob gesagt wie ein ohmscher Widerstand, den man
mit der Gate-Source-Spannung steuern kann.
Zusätzlich liegt noch eine "intrinsische Body-Diode" parallel zur
Drain-Source-Strecke. Diese Body-Diode heißt deshalb "intrinsisch", weil
sie automatisch durch den Aufbau des MOSFETS entsteht, ob man das nun
will oder nicht.
Inwiefern der Widerstand der Drain-Source-Strecke von der Gatespannung
abhängt, zeigen dir die verschiedenen Diagramme des Datenblatts. Man
wird auf Grund dieser Diagramme feststellen, dass ein MOSFET bei kleiner
Gate-Source-Spannung sehr unlinear ist, erst ab einer gewissen
Schwellenspannung beginnt Drain-Source überhaupt erst zu leiten.
>VGS(th) die Spannung die nötig ist um den Mosfet zum laufen zu bringen.>Das wären hier min 1V und max 2V
Das heißt, dass manche MOSFETs dieses Typs schon bei 1 Volt leiten und
andere des selben Typs erst bei 2 Volt.
>In den Diagrammen z.B Fig 1. stehen für VGS aber nur Werte von 2.5 bis>15V. Wie passt das zusammen?
Der Bereich von 2,5 - 15 Volt ist einfach der Bereich, in dem dieser
MOSFET vernünftig arbeitet. Bei geringeren Gatespannungen kann es sein,
dass er nicht durchschaltet, bei höheren Gatespannungen wird's
gefährlich, weil das schon nahe an der Durchschlagsspannung der
Gate-Isolation liegt.
Carlton Banks schrieb:> versuche gerade mit dem Datenblatt vom Mosfet IRLZ44N zurecht zukommen,> Wenn ich es richtig verstanden habe ist> V(BR)DSS die maximale Spannung die der Mosfet erzeugen kann.
Ein MOSFET erzeugt keine Spannung. Er hält im gesperrten Zustand eine
bestimmte Spannung aus, bevor er kaputt geht.
> VGS(th) die Spannung die nötig ist um den Mosfet zum laufen zu bringen.
Ein MOSFET läuft auch nicht. Er leitet den Strom zwischen Drain und
Source nur unterschiedlich gut, je nachdem wieviel Spannung zwischen
Gate und Source anliegt.
> Das wären hier min 1V und max 2V> In den Diagrammen z.B Fig 1. stehen für VGS aber nur Werte von 2.5 bis> 15V. Wie passt das zusammen?
Schau dir die Meßbedingung für VGS(th) an: VDS=VGS, ID=250µA. Mit dieser
Spannung am Gate leitet der MOSFET also 250µA, wobei die Drainspannung
dann genauso groß ist wie die Gatespannung. Hältst du das für einen
praxisrelevanten Arbeitspunkt? Für einen derartig fetten MOSFET?
> Und wie müsste ich theoretisch vorgehen?
Kommt drauf an ob du den MOSFET als Schalter betreiben willst oder im
Linearbetrieb.
XL
Danke für die Antworten.
Verwendet werden soll er um bei einer Regelung die Temperatur konstant
zu halten, also die Spannung immer dementsprechend erhöhen oder
verringern. Das wäre ja dann im Linearbetrieb.
Als LL FET müsste ich ja dann statt den 10-15V, 3-5V anlegen.
Da hörts dann aber auch schon wieder auf bei mir. Ich hab zwar
inzwischen einiges über die Funktionsweise gelesen, aber wie ich jetzt
beim betreiben vorgehe, da fehlt mir komplett der Zugang.
Den IRLZ44N habe ich ausgewählt weil er ein LL FET ist und ich damit die
benötigen 20V schalten kann. Sollte der ungeeignet sein würde ich
natürlich einen anderen auswählen.
Carlton Banks schrieb:> Verwendet werden soll er um bei einer Regelung die Temperatur konstant> zu halten, also die Spannung immer dementsprechend erhöhen oder> verringern. Das wäre ja dann im Linearbetrieb.
...
> Den IRLZ44N habe ich ausgewählt weil er ein LL FET ist und ich damit die> benötigen 20V schalten kann.
Du bist verwirrt. Schalten oder linear regeln. Da mußt du dich schon
entscheiden.
Allerdings sind Heizungen in der Regel träge, brauchen also keine
besonders schnelle Regelung. Das heißt man kann per PWM regeln und den
MOSFET als Schalter betreiben.
XL
Leso Lego schrieb:> Das heißt, dass manche MOSFETs dieses Typs schon bei 1 Volt leiten und> andere des selben Typs erst bei 2 Volt.
Eher: Manche MOSFETs sind unter 2V sicher gesperrt, andere erst unter 1V
aber darüber leiten sienoch nicht, sondern fangen ganz langsam an zu
leiten. Erst bei doppelt so hoher Gate-Spannung kann man von voll
durchgeschaltet sprechen.
IR garantiert den Wert erst bei 4.5V (weil es ein LogicLevel Typ ist,
normale erst bei 10V)
Schau Dir das Diagramm "Fig1" im Datenblatt an. Es gibt jetzt zwar keine
Kurve für eine Gatespannung von 4,5V, aber eine für 4V. Man sieht, dass
der MOSFET sich bei 4V am Gate bis etwa 40A wie ein Widerstand verhält.
Da die Kurve jedoch noch nicht deckend mit den anderen ist, ist der
MOSFET also noch nicht ganz durchgeschaltet, aber nahezu. Zwischen 6V
und den maximalen 15V am Gate ist im Diagramm quasi kein unterschied
mehr, womit ab 6V der MOSFET praktisch voll durchgeschaltet ist.
>@ Carlton Banks (Gast)>Voll durchgeschaltet bedeutet dann das er bei angelegeten 4.5V die 55V>schaltet?
Ja. Genauer, der Widerstand zwischen Drain und Source wird minimal,
sowenig es der MOSFET halt kann (R_DS_ON).
Das heisst praktisch ich lege ca. 6V an den MOSFET, dadurch werden 55V
geschalten, was dann dazu führen würde dass das Thermoelement eine zu
hohe Temperatur misst (da um die 20V ausreichen um die Temperatur zu
erreichen) und die Regelung per PWM dafür sorgt das die Spannung
entsprechend angepasst wird.
Carlton, ich glaube, bei dir fehlt es noch an viel mehr als bloss am
MOSFET-Verständnis.
>Das heisst praktisch ich lege ca. 6V an den MOSFET, dadurch werden 55V>geschalten,
Hat deine Spannungsquelle denn 55 Volt?
>was dann dazu führen würde dass das Thermoelement eine zu>hohe Temperatur misst
Das Thermoelement wird wohl immer die Temperatur messen, die aktuell
anliegt. Das hat doch nichts mit der Spannung zu tun.
>da um die 20V ausreichen um die Temperatur zu erreichen)
Woher weißt du das mit den 20 Volt? Wenn 20 Volt ausreichen, woher
kommen dann die erwähnten 55 Volt?
>die Regelung per PWM dafür sorgt das die Spannung entsprechend>angepasst wird.
Falsch. Die Regelung per PWM sorgt dafür, dass die LEISTUNG entsprechend
angepasst wird.
E-technik ist nicht gerade meine Stärke wie man merkt ;)
Bisher habe ich noch gar keine Spannungsquelle.
Aber meinte ja auch wenn es etwas passenderes als den IRLZ44N gibt dann
würde ich diesen auch nehmen bspw den IRLR8743.
Wieso hat das nichts mit der Spannung zu tun?
Die Temperatur ist doch direkt abhängig von der höhe der Spannung.
Ich bin auf einen Wert von 23W pro Heizdraht gekommen. Woraus sich dann
die 20V ergeben haben.
>E-technik ist nicht gerade meine Stärke wie man merkt ;)
Physik leider auch nicht.
>Bisher habe ich noch gar keine Spannungsquelle.
Wie kommst du dann auf deine 55 Volt?
>Die Temperatur ist doch direkt abhängig von der höhe der Spannung.
Die Temperatur an einem Heizelement wird sich bei Anlegen einer Spannung
in Form einer asymptotischen Kurve an eine Gleichgewichtstemperatur
annähern. Wie schnell diese Gleichgewichtstemperatur erreicht wird,
hängt von der LEISTUNG ab, die an diesem Heizelement entsteht, und am
Wärmewiderstand des Heizelements zur Umgebung.
Die Leistung berechnet sich wiederum durch Anwendung des Ohm'schen
Gesetzes I = U/R sowie der einfachen Formel P = U*I
Du scheinst da die Vorstellung zu haben, dass sich beim Anlegen einer
bestimmten Spannung quasi sofort eine dazu passende Temperatur
einstellt, das ist schlicht und einfach falsch. Der Sachverhalt ist
wesentlich komplizierter.
>Ich bin auf einen Wert von 23W pro Heizdraht gekommen.
Wie bist du auf diesen Wert gekommen?
>Woraus sich dann die 20V ergeben haben.
Dein Heizdraht hat also rund 17,39 Ohm?
Ich hab die Gesamtenergie berechnet um 1g PLA zu schmelzen von 20°C auf
230°C.
Daraus hab ich dann die Leistung berechnet um 0,035g Material pro
Sekunde zu schmelzen.
Dafür kam ich auf P=13.3W
Dazu hab ich 10W Verlustleistung addiert und das ganze mit Faktor 2 als
Regelreserve multipliziert.
P=47W
Der Draht hat R = 6.5 Ohms/foot
Um die Spannung zu senken schalte ich statt einem Draht zwei Drähte
parallel.
So komme ich auf die 20V bzw genauer 18V
>Ich hab die Gesamtenergie berechnet um 1g PLA zu schmelzen von 20°C auf>230°C.
Was ist bitte "PLA"? Was hat die Schmelzwärme einer bestimmten
Stoffmenge mit der erreichbaren Temperatur eines Heizdrahtes zu tun?
>Dazu hab ich 10W Verlustleistung addiert
Woher kommt jetzt diese Verlustleisung? Wie wurde die berechnet?
>Um die Spannung zu senken schalte ich statt einem Draht zwei Drähte>parallel.>So komme ich auf die 20V bzw genauer 18V>>in Reihe geschaltet meinte ich nicht parallel
Also was jetzt? wenn du zwei Heizdrähte in Reihe schaltest, brauchst du
ja wohl mehr Spannung und nicht weniger.
Badesalz schrieb:>>Ich hab die Gesamtenergie berechnet um 1g PLA zu schmelzen von 20°C auf>>230°C.>> Was ist bitte "PLA"? Was hat die Schmelzwärme einer bestimmten> Stoffmenge mit der erreichbaren Temperatur eines Heizdrahtes zu tun?
Polymilchsäure (polylactic acid). Anscheinend will unser Freund einen
Extruder für einen 3D-Drucker selber bauen. Bzw. die Heizung dafür.
XL
