Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik HEXFET ersetzt TRENCH-FET nicht?


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von Dietmar B. (epilog)


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Beim Betrieb eines Modellbau-Ladegerätes,
-(2x200W-Ausgänge)
-(2x 6S) [max. je 25,2V)

kam es zur Zerstörung zweier FET.
-einmal ein P-FET (IR4905)
-einmal ein N-FET  (HY1001)--(N-Channel Power Trench Mosfet)

Nach dem Austausch beider FET's Ladefunktionen wieder hergestellt.
Als Ersatz des N_FETs wurde ein HEXFET 3808 eingebaut,
da der Originaltyp HY1001 nicht zum besorgen war.
---
1. reparierten Ladeausgang mit 21V und 5A Ladeleistung belastet
                    ---keine Probleme----
2. danach reparierten Ladeausgang mit 25V und 5A Ladeleistung belastet
   ---Ladegerät erzeugt nach etwa 3min. Kurzschluss,
      Versorgungs-Netzteil schaltet ab---
3. Prozedure (2.) wiederholt, mit gleichem Ergebnis
---
Beim Austausch des N-FET war eindeutig zu erkennen, Hitzetod,aber warum?
Habe mir die Datenblätter beider FET's angeschaut, und kann für mich
(als Halblaien) keine signifikanten Unterschiede erkennen.

Darum stelle ich die Frage hier im Thread, in der Hoffnung,
eine Antwort oder auch eine Lösung zu finden.

Viele Grüsse,
Dietmar

von Falk B. (falk)


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@ Dietmar Bachmann (epilog)

>Beim Austausch des N-FET war eindeutig zu erkennen, Hitzetod,aber warum?
>Habe mir die Datenblätter beider FET's angeschaut, und kann für mich
>(als Halblaien) keine signifikanten Unterschiede erkennen.

Die FETs arbeiten in dem Gerät im Linearbetrieb, den mögen viele moderen 
MOSFETs nicht.

http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs

von Ulrich H. (lurchi)


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Bei den meisten Parametern sind die MOSFETs ähnlich - der HY1001 hat 
allerdings weniger Kapazität (schaltet also schneller) und verträgt nach 
der SOA mehr Leistung. Es wird auch schon einen Grund haben wieso der 1. 
Fet kaputt gegangen ist - der Fehler wird ggf. fortbestehen und den FET 
etwas zu sehr belasten. Die Frage ist also eher wo liegt der Fehler 
(bzw. die Schwachstelle) in der Schaltung.

Welcher Parameter hier kritisch ist, hängt von der Schaltung ab. In 
einem Schaltregler ist die SOA eher nicht kritisch, bei einer linearen 
Schaltung stört etwas mehr Kapazität eher weniger.

von Dietmar Bachmann (Gast)


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Hallo Falk,

danke für den Tip!
Hatte in der Zwischenzeit das Thema hier auch gefunden.
Na, dann werde ich mich mal auf die Austauschsuche machen...


Viele Grüsse,
Dietmar

von Dietmar Bachmann (Gast)


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Hallo Ulrich,

gut.
Nur was ich nicht ganz verstehe,
beim ca. einstündigem Laden eines Lipos mit 5S (21V) und 5A
gab es keine Probleme. Erst ab 6S (max.25,2V) und 4A macht der FET
nicht mehr mit...?


Viele Grüsse,
Dietmar

von Ulrich H. (lurchi)


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Was ist den das für eine Schaltung ?

Bei der eher unwahrscheinlichen linearen Schaltung müsste der MOSFET auf 
einem großen Kühlkörper, ggf. mit Lüfter sitzen. Da wären auch 21 V und 
5 A die größere Belastung.

Bei einer Schaltregler Schaltung ist der Kühlkörper relativ klein, dafür 
solle eine Induktivität, Elkos und vermutlich eine Diode zur Schaltung 
um den MOSFET gehören. Für den Schaltregler kann der Fall mit 25 V die 
größere Belastung sein.

von Dietmar Bachmann (Gast)


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Hallo Ulrich,

also, es ist so.
Das Ladegerät kann definiert Spannungen bis ca.26V sowie Ströme bis 7A 
generieren.
Das Doppel-Netzteil davor läuft als Schaltnetzteil und passt über
die Software und einen PIC die Ausgangsspannung
(für die FET's der Ladeschaltung) der jeweiligen Ladesituation an.
Dass heisst, es wird immer eine Spannung oberhalb von Uin der Lade-FET's 
bereitgestellt.
---
Zeitgleich wird nach der Parametrierung der Ladevorgang gestartet,
es geschieht ein Zellenspannungstest über den Ladeeingang sowie
die Einzelzellen-Überwachung, und der Ladevorgang wird linear 
hochgefahren.
---
Die Lade-FET's sitzen jeweils auf einem massiven Strangkühlkörper,
welche je nach Belastungszustand und Wärmefühler 2 Lüfter zuzuschalten.

Ich hoffe, das ich's richtig erklärt habe.
Den Original-FET--> HY1001 habe ich jetzt beim "bösen" Chinesen 
bestellt,
und zusätzlich über REICHELT.de einen IRF1405 als Testaustausch,
bis die Originalen da sind.

Lt. Datenblatt kann er im Bereich [Maximum Safe Operating Area]
bei Vds=30V einen max.Drain Strom von 16A (10ms Single Pulse) 
verkraften.
Ist das so korrekt, und der Testtausch macht Sinn?

Viele Grüsse,
Dietmar

von A. K. (prx)


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Dietmar Bachmann schrieb:
> Lt. Datenblatt kann er im Bereich [Maximum Safe Operating Area]
> bei Vds=30V einen max.Drain Strom von 16A (10ms Single Pulse)
> verkraften.

Daumenregel: Wenn im SOA-Diagram kein "DC" zu finden ist, dann ist der 
MOSFET für Linearbetrieb ungeeignet.

von Ulrich H. (lurchi)


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Der Beschreibung nach wird der MOSFET nicht als Schalter, sondern linear 
betrieben. Dafür ist der IRF4905 wie auch der IRF1405 nicht gut 
geeignet.

Es ist nicht so wirklich klar bei welchem Arbeitspunkt der FET arbeitet 
- vermutlich wird die Spannung ja nicht so groß sein - sollte die 
jedenfalls nicht.

Ein besserer Kandidat wäre so etwas wie IRFP260 - schon das größere 
Gehäuse kommt der Kühlung entgegen.

von Falk B. (falk)


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@ Dietmar Bachmann (Gast)

>(für die FET's der Ladeschaltung) der jeweiligen Ladesituation an.
>Dass heisst, es wird immer eine Spannung oberhalb von Uin der Lade-FET's
>bereitgestellt.

Klingt ja schon mal gut. D.h, der Spannungsabfall über den FETs ist eher 
klein, ein paar Volt.

>Lt. Datenblatt kann er im Bereich [Maximum Safe Operating Area]
>bei Vds=30V einen max.Drain Strom von 16A (10ms Single Pulse)
>verkraften.

Ja und? Werden deine FETs nur für 10ms angeschaltet oder fließt da nicht 
eher Gleichstrom? Also?

>Ist das so korrekt,

Keine Ahnung, hab das Datenblatt nicht.

>und der Testtausch macht Sinn?

Nö. Artikel gelesen?

von Dietmar (Gast)


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Hallo Ulrich und Falk,

danke für Eure Tips.
Und Ulrich, der IRFP 260 passt wegen des Gehäuses nicht unter den 
gemeinsamen Kühlkörper, weder in der Höhe noch seitlich.
Es wird schon so sein, ich muss warten, bis der Original-Typ da ist...


Viele Grüsse,
Dietmar

von Dietmar (Gast)


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Hallo Ulrich und Falk,

ich (glaube)eien FET gefunden zu haben, welcher als Austauschtyp
passen könnte.
Und zwar der STB120NF10.
Aber da wird die Beschaffung auch nicht so einfach sein.
Also bleibt es beim Warten.

Viele Grüsse,
Dietmar

von Dietmar (Gast)


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Dietmar schrieb:
> Hallo Ulrich und Falk,
>
> ich (glaube)einen FET gefunden zu haben, welcher als Austauschtyp
> passen könnte.
> Und zwar der STB120NF10.
> Aber da wird die Beschaffung auch nicht so einfach sein.
> Also bleibt es beim Warten.
>
> Viele Grüsse,
> Dietmar

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