Hi! Ich bin am Überlegen wie ich am besten einen 12V/250A Relaiskontakt mit Halbleitern nachbilde. Hintergrund ist der, daß ich den Strom gerne nur in einer Richtung fließend hätte, aber eine dicke Diode fällt aus weil ich keine Lust auf 120W Verlustleistung habe. Die krieg ich am Einbauort auch nur schwer weggekühlt. Relaiskontakt wäre eine Notlösung, zumal ein entsprechendes Relais auch sehr groß und so gut wie nirgendwo erhältlich ist. Notbehelf (noch schlimmer als die Notlösung also) wären 5 parallelgeschaltete KFZ-Relais. Jetzt war mir aber so, daß man sowas auch mit FETs realisieren kann, wobei zwei antiseriell in Reihe geschaltet werden und einer invers betrieben wird. Ein einzelner FET geht wegen der Body-Diode leider nicht. Wenn ich sowas mit 2x 5 IRFB3077 (Rds on 2,8 mOhm) aufbaue, komme ich rechnerisch auf unter 1W Verlustleistung und das wäre schon recht klasse. Hat jemand Erfahrungen mit sowas und wie müßte die Schaltung, insbesondere die Beschaltung der Gates aussehen?
Das mit dem FET ist eine ORing-Schaltung. Aber mit dem Strom? mhhmm.....
Hallo, eigentlich ähnliches Thema: Lese mal hier: Beitrag "Re: PWM- Motorsteuerung 100A Dauerstrom" Bei 250A würde ich dann aber tatsächlich auch mind. 2...3 FET in Reihe schalten oder eben so viele, dass es mit der Kühlung keine Probleme gibt. Aber eine Frage habe ich doch: Was heißt "daß ich den Strom gerne nur in einer Richtung fließend hätte"? Um was geht es konkret? Gruß Öletronika
P = I² * R, bei 2 parallelen FETS dann 1,4mR und 250A -> 88W Verlust. Nimm sowas: http://litrade.de/shop/Schuetze-Relais-Schalter/Schuetz-12V-400A-mit-Wechselschalter.html
Oops da hab ich mich wohl verrechnet. Die 250A sind Spitzenlast, die muß das Ding nur ein paar Sekunden aushalten. Der Dauerstrom im Schnitt wird unter 75A liegen. Na gut ich schau nochmal wo ich ein Relais herbekomme.
Hey, es gibt längst Mosfets mit 1Milliohm oder sogar noch weit weniger. Zwei davon machen es mit nur nem kleinen Kühlkörper. Wäre deutlich besser als ein Relais.
Alternativ 1-2 BTS555 kaufen, das sind Intelligente Highside-Stromschalter, für 12V geeignet, incl ladungspumpe, Strombegrenzung, etc. Die schaffen dann auch die 75A.
0815 schrieb: > Hey, es gibt längst Mosfets mit 1Milliohm oder sogar noch weit weniger. > Zwei davon machen es mit nur nem kleinen Kühlkörper. Wäre deutlich > besser als ein Relais. Echo hatte es gerade mit 1.4 Milliohm vorgerechnet. 250 A sind einfach eine hohe Hausnummer, da der Strom quadratisch in die Gleichung eingeht, der Widerstand jedoch nur linear. Auch ich verstehe das "daß ich den Strom gerne nur in einer Richtung fließend hätte" nicht. Arbeitest du mit Wechselstrom?
Carsten R. schrieb: > Echo hatte es gerade mit 1.4 Milliohm vorgerechnet. 250 A > sind einfach eine hohe Hausnummer, da der Strom quadratisch > in die Gleichung eingeht, der Widerstand jedoch nur linear. Für die Gesamtverluste stimmt das. Wenn man z.B. fünf FETs parallelschaltet, sinkt R auf ein Fünftel, und damit auch der Gesamtverlust. Die Gesamtverlustleistung teilt sich aber auf die fünf FETs auf. Man hat also die fünffache thermische Trägheit, und nur ein Fünftel des Wärmewiderstandes. Die Kühlung wird leichter.
Wie wir jetzt wissen, will er 75A Dauerstrom. Bei 5 modernen Mosfets bräuchte man da bereits gar keinen Kühlk. mehr.
Ich würde es auch "gut" finden, wenn der ThreadOpener (TO) immer mit angibt Was er Wie vorhat anstellen zu wollen. Oft/sehr oft gibt es bessere, einfachere oder schlicht andere Lösungen, die ebenso zum Ziel führen würden. Muss man aber nicht machen. Die Chance, mehrere verwertbare Antworten zu erhalten, steigt jedoch beträchtlich :) Axelr.
@ Possetitjel & 0815 Das Prinzip ist klar, aber trotzdem hat man noch immer große Verluste, weil sie linear abhängig sind. Rechne ich von 1.4 Milliohm auf 1 Milliohm um, so habe ich noch immer 63 Watt zu entsorgen (bei 250A). Erst die Reduktion auf 75 A in Kombination mit Parallelschaltung von solch guten Mosfets machen es erträglich. Sollen diese, wie Ursprünglich gewünscht, nur in einer Richtung durchlässig sein, so fallen diese Bauteile sowie die Verluste doppelt an, wenn man Fet-Paare antiseriell einsetzt. Bei 5 parallelen Fets hätte man plötzlich 10 Fets mit Treibern. Da fragt man sich schon, wofür der Aufwand? Die Schaltverluste vernachlässige ich da hier mit Relais verglichen wird, deren Schaltgeschwindigkeit im Vergleich lächerlich langsam ist.
Carsten R. schrieb: > Das Prinzip ist klar, aber trotzdem hat man noch > immer große Verluste, weil sie linear abhängig sind. Ja, sicherlich. > Rechne ich von 1.4 Milliohm auf 1 Milliohm um, so habe > ich noch immer 63 Watt zu entsorgen (bei 250A). Ja. Ich gehe mal von Rds_on = 2.8mOhm aus. Aufgelistet ist unten die Zahl der parallelen FETs in der 1. Spalte, die Gesamtverlustleistung in der 2. und die Verlustleistung pro FET in der 3. Spalte. 1 175W 175W 2 88W 44W 3 58W 19W 5 35W 7W 10 18W 1.8W Man sieht, dass die Gesamtverluste linear absinken - wie man das erwarten sollte -, aber die Verluste pro Einzel- bauteil sinken quadratisch (weil sich der sowieso schon verringerte Gesamtverlust auch auf mehr Bauteile aufteilt). Das ist völlig logisch - aber es war für mich unerwartet. > [...] Da fragt man sich schon, wofür der Aufwand? Ja, das ist ein anderes Thema :-) Es ging mir weniger um den Sinn als mehr um die Machbarkeit. Aus einem (üblichen) FET 175W abzuführen halte ich für weitgehend illusorisch. Aus 10 FETs jeweils 1.8W abzuführen sollte kein Problem sein.
Welchen FET mit weniger als 2,8 mOhm würdest Du denn vorschlagen? Es geht um die Abschaltung einer Batterie, die aber auch über diese Schaltung geladen werden soll. Die Schaltung soll den Lade- wie auch den Entladevorgang unterbrechen können. Folglich geht das nicht mit einer einfachen Standard-FET-Schaltung, da diese wegen der Body-Diode in einer Richtung immer leitend wären. Ich hab kein Problem, da 10 oder 16 FETs zu verbauen. Ich muß auch nicht besonders schnell schalten können, im Normalfall muß die Schaltung auch keinen hohen Laststrom unterbrechen können. Auf jeden Fall muß sie keinen hohen Strom einschalten, da sie bereits leitend sein muß wenn die Last eingeschaltet wird. Ich kann aber keine hohe Verlustleistung wegkühlen, ich muß bei 100A Dauerstrom auf wenige Watt Verlustleistung kommen. Bei 5 Transistoren pro Stufe wären es 11,2W bei 100A, mit 8 Transistoren lande ich bei 7W, mit 10 Transistoren pro Stufe sind es noch 5,6W. Ich glaube da wären 8 Stück (16 insgesamt) ein guter Kompromiss. Damit kann das Ding locker 100A Dauer, bei 250A werden es immerhin 43W. Das geht dann wirklich nur als Spitzenstrom. Wie würde denn eine entsprechende Schaltung aussehen? Ich muß das Gate-Niveau der normal betriebenen Stufe über die geschalteten 12V anheben können, ist das bei der invers betriebenen Stufe das gleiche? Dann wäre der Treiber ziemlich problemlos. Da würde ich einfach eine doppelte Ladungspumpe aufbauen, die beide Gate/Source-Zweige separat auflädt. Beide Zweige könnte man zum Sperren (nach Abschaltung der Ladungspumpe) mit einem Optokoppler schnell entladen. Ohne aktive Ladungspumpe könnte ein recht hochohmiger Widerstand (10..20k) die Stufen sicher gesperrt halten. Über den Optokoppler braucht somit nur ein Impuls fließen bis die Kapazitäten entladen sind. ---[Plan B]----- Man nehme 6x 40A KFZ-Relais und ein wenig dicken Kupferdraht und löte diese 6 Relais alle parallel. Ist vielleicht der bessere Weg, in der Hoffnung die Relais haben alle in etwa den gleichen Kontaktwiderstand und teilen sich den Strom brüderlich.
magic smoke schrieb: > Ein einzelner FET geht wegen der Body-Diode leider nicht. Vermutlich doch, denn wenn eine Diode geht, geht auch ein FET mit Body-Diode in derselben Richtung, eingeschaltet um die Verluste zu senken.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl6283mpbf.pdf Ist der cool, oder was? Überhaupt keine Bonddrähtchen mehr. Und kann man gut parallelschalten, einfach ein paar mehr Pillen zwischen die Kupferschienen pressen. Obwohl, eigentlich würde einer reichen. Ob und wo man den kaufen kann?
Pink Shell schrieb: > Ob und wo man den kaufen kann? http://www.digikey.at/product-search/de?x=0&y=0&lang=de&site=at&KeyWords=IRL6283 bitteschön! lg.
> ---[Plan B]----- > > Man nehme 6x 40A KFZ-Relais und ein wenig dicken Kupferdraht und löte > diese 6 Relais alle parallel. Ist vielleicht der bessere Weg, in der > Hoffnung die Relais haben alle in etwa den gleichen Kontaktwiderstand > und teilen sich den Strom brüderlich. Ist nicht möglich da eon schaltkontakt den gesamten Strom trennt und kleben bleibt. Btw mit Halbleitern kann man nicht trennen
> magic smoke schrieb: > Es geht um die Abschaltung einer Batterie, die aber auch über diese > Schaltung geladen werden soll. Die Schaltung soll den Lade- wie auch den > Entladevorgang unterbrechen können. Folglich geht das nicht mit einer > einfachen Standard-FET-Schaltung, da diese wegen der Body-Diode in einer > Richtung immer leitend wären. Hallo, ist doch prima, dass du jetzt nach gut einem Dutzend Beiträge und mehreren Nachfragen mal eben paar wichtige Details bekannt gibst. Dann steht aber die Frage, warum es so sein soll, dass Ladestrom und Laststrom über den gleichen Schalter fließen sollen? Evtl. ist das Schaltungsdesign hier einfach unpraktisch? > Welchen FET mit weniger als 2,8 mOhm würdest Du denn vorschlagen? Oben im dritten Posting habe ich auf einen Artikel verlinkt, in dem auf ein FET mit R_ds = 0,8...1mOhm bei U_ds = 24V hingewiesen wird. Bei diesem fallen bei 100A ca. 10W an. Mit 3 Stück parallel noch gut 1,3W pro FET. Das braucht fast keinen Kühlkörper mehr, Bischen Cu-Fläche auf der LPL reicht! Aber jetzt wurde ja auch noch ein FET verlinkt, der auf ca. 0,5 mOhm kommt. > da sie bereits leitend sein muß wenn die Last eingeschaltet wird. Da steht auch wieder die Frage, ob das auch beim Ausschalten gilt. Das hätte auch Einfluss auf die Verwendbarkeit von Relais. Falls die Schaltung aber zum "sicheren Trennen" unter Last geeignet sein sollte, kannst du deine Idee mit Parallelschaltung schwächerer Kontakte vergessen. Dazu wäre dann eher so was geeignet: http://www.schaltbau-gmbh.com/de/Produkte/Schuetze/Leistungsschuetze-CT1000/ Ansonsten habe ich noch einen Hinweis zur FET-Schaltung für beide Stromrichtungen: Beitrag "Re: Wechselstrom mit MOSFET schalten" Gruß Öletronika
Wahrscheinlich ist ein dicker Schütz dauerhafter als flüssiges Silizium bei Überlastung.
Pink Shell schrieb: > http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl6283mpbf.pdf > > Ist der cool, oder was? > > Überhaupt keine Bonddrähtchen mehr. Und kann man gut parallelschalten, > einfach ein paar mehr Pillen zwischen die Kupferschienen pressen. > Obwohl, eigentlich würde einer reichen. > Hast aber schon gesehen wie man die verarbeiten muss? Die Kupferschienen möchte ich kennenlernen....
> Dann steht aber die Frage, warum es so sein soll, dass Ladestrom und > Laststrom über den gleichen Schalter fließen sollen? Ich komm nur an ein Kabel dran. Ja, die FETs sind lustig. Schade, daß es die nicht bedrahtet gibt. Im Normalfall soll das Ding den Strom nicht schalten, sondern nur durchleiten. Für für die Schutzfunktion müßte unter Last getrennt werden.
wie wärs damit: http://www.microcharge.de/index.php?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_id=4&category_id=3&option=com_virtuemart&Itemid=55
> wie wärs damit: > http://www.microcharge.de/[..] Sowas bau ich selber und besser. Die Werbung auf der Seite ist auch nur was für technische Laien. Jemand mit etwas Ahnung bekommt eher das Grausen. > ZVL-Technologie ("zero voltage loss") Aha. Supraleiter-Kabel-und-FETs? > Innenwiderstand unter 0,002 Ohm Jo. Sind ja nur 80 Watt bei 200A Nennstrom. Da braucht man also in etwa die Leistungsfähigkeit eines Kühlers für eine größere CPU. Außerdem kann das Ding den Strom auch nur in eine Richtung durchleiten. Ich brauche wenn dann was, was den Strom in beiden Richtungen leiten und auch in beiden Richtungen sperren kann. Der von Ölektroniker oben verlinkte Beitrag beinhaltet genau die Schaltung, wie ich sie auch im Kopf hatte. > http://www.eschrott.de/itm/161322502303 Gar nichts, wenn man die Beschriftung auf dem Relais genauer liest. Momentan überlege ich wirklich mit der Parallelschaltung von 4-5 40A-KFZ-Relais und einem Test wie lange das hält. Evtl. baue ich im steuernden µC einen Zähler ein, wie oft durch die Schutzeinrichtung getrennt wurde (Über- oder Unterspannung). Ein paar Byte im EEPROM sind für sowas immer frei.
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