Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet schützen mit Rückstellsicherung!


von Wish (Gast)


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Hallo Kollegen,

ich möchte diesen Mosfet 
(http://www.reichelt.de/IRLML-6401/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=108742&artnr=IRLML+6401&SEARCH=irlml6401) 
dauerhaft gegen einen Kurzschluss ohne Spannungsverlust schützen. 
Betrieben wird er mit einem LI-ION Akku 3,7-4,2V

Mit dieser Rückstellsicherung Sicherung klappt es:

http://www.reichelt.de/PTC194700-150/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=125214&artnr=PTC194700-150&SEARCH=ptc194700-150

allerdings eben nicht dauerhaft, es hält 10 Sekunden oder so, dann ist 
die Sicherung und der Mosfet durch.

Mir ist es wichtig das es eine Selbst Rückstellende Sicherung sein soll.

Habt ihr mir einen Tipp?

: Verschoben durch Admin
von 0815 (Gast)


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PTC-Sicherungen sind so träge wie kaum eine andere Sicherung. Zum Schutz 
dieses winzigen Mosfets so gut wie nicht geeignet. Es sei denn, der 
Überstrom im Kurzschlussfall ist minimal.

Es gibt Schaltungen zu aktiven Sicherungen, die mit Mosfets arbeiten. 
Sowas spricht je nach Auslegung extrem schnell an.

von Wish (Gast)


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gibt es da ein einfaches Beispiel ?

von 0815 (Gast)


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von Wish (Gast)


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Gibt es was einfacheres?

von Helfer (Gast)


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0815 schrieb:
> Tut mir leid wegen dem elendig langen Link, sieht bei ner Google-Suche
> leider so aus...

Wenn du einmal oben rechts auf "Website for this image" klickst, wirds 
besser ;-)
http://dl5bte.darc.de/Sicherung1.html

von irmas (Gast)


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Wish schrieb:
> allerdings eben nicht dauerhaft, es hält 10 Sekunden oder so, dann ist
> die Sicherung und der Mosfet durch.

Wenn er nicht unmittelbar beim Kurzschluss abraucht, da der 
Maximalstrom(*) überschritten wird, vermute ich, dass du die Sicherung 
falsch plaziert hast - z.B. zwischem Source und Vbat - der Mosfet 
befindet sich dadurch im Linearbetrieb.

(*)
Rmin_fuse=35mΩ, Rds_fet=50mΩ@Vgs=-4.5V, Ri_akku=100mΩ, Vbat=4.7V
Ik=25A < Idm_fet=34A führt zumindest nicht direkt zum Verglühen.

Üblicherweise sind PTC bei diesen Strömen deutlich schneller als die 
angegebenen 2s@8A, was aber nicht heist, dass damit auch der SOA des 
Mosfet unter allen Umständen eingehalten werden kann. Das hängt auch 
davon ab ob der Kurzschluss im Betrieb auftritt oder ob auf einen 
bestehenden Kurzschluss geschaltet wird.

von Mehmet K. (mkmk)


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Helfer schrieb:
> 0815 schrieb:
>> Tut mir leid wegen dem elendig langen Link, sieht bei ner Google-Suche
>> leider so aus...
>
> Wenn du einmal oben rechts auf "Website for this image" klickst, wirds
> besser ;-)
> http://dl5bte.darc.de/Sicherung1.html

Oder wenn so ein Link nicht vorhanden gewesen waere: 
http://t-i-n-y-u-r-l.com benutzen (natürlich ohne Bindestriche; aber 
ohne diese meckert die Forumsoftware es handle sich um Spam)

von 0815 (Gast)


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Wish schrieb:
> Gibt es was einfacheres?

Bräuchtest schon mindestens einen OP und ein Gatter. Also das wäre eher 
aufwändiger als diese diskrete Schaltung.


Falls es nur um ne einzelne Platine geht: einfachst ist ein 
Reedschalter, um den man eine kleine Spule wickelt, durch die der 
Laststrom fließt. Der Schalter schließt bei Überstrom das Gate des 
Mosfets kurz. Stellt sich natürlich sofort wieder zurück, also das muss 
bei der Ansteuerung des FETs beachtet werden...

Gibt auch fertige Relais, die auf Ströme reagieren.

von 0815 (Gast)


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irmas schrieb:
> Üblicherweise sind PTC bei diesen Strömen deutlich schneller als die
> angegebenen 2s@8A

Stimmt genau nicht. Wie man sehen kann, hat diese Sicherung vielleicht 
die 10fache Masse des Mosfets. Betrachtet man nur den Chip des Mosfets, 
und das reine PTC-Element, wird das Massenverhältnis noch viel 
drastischer. Bis die Sicherung heiß ist, ist es der FET schon 
lange...DAS ist das Problem. Dazu braucht man rein gar nichts berechnen.

Diese PTC-Sicherungen sind lediglich schön praktisch. In Wahrheit sind 
die aber für Halbleiterschutz gänzlich ungeeignet, und erzeugen 
darüberhinaus während des Normalbetriebs unnötig viel Wärme.

von irmas (Gast)


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0815 schrieb:
> irmas schrieb:
>> Üblicherweise sind PTC bei diesen Strömen deutlich schneller als die
>> angegebenen 2s@8A
>
> Stimmt genau nicht.
Was soll daran nicht stimmen? Wie viele anderen Belastungsprobleme 
unterliegt die Reaktionszeit der i²t-Abhängigkeit.
http://www.littelfuse.com/~/media/Electronics/Datasheets/Resettable_PTCs/Littelfuse_PTC_2920L_Datasheet.pdf.pdf

> Wie man sehen kann, hat diese Sicherung vielleicht die 10fache
> Masse des Mosfets.
Das hat erst sekundär mit der Auslegung zu tun, wenn man den geringeren 
transienten Wärmewiderstand nutzen will oder muß.

Hilft dem OP aber nicht, da der IRLML6401 auch bei korrekter 
Verschaltung die Verlustleistung nicht schaffen wird - mit besserem 
Rdson bzw. Rth funktioniert das.

Zu klären ist auf jeden Fall, warum Ik<8A (sonst würde das keine 10s 
dauern) ist. Weil zuerst der Mosfet an Überhitzung stirbt und dabei den 
Strom limitiert oder erst das Einbrechen von Ugs oder Ubat dazu führt?

> Dazu braucht man rein gar nichts berechnen.
Auch eine Methode um Fehlberechnungen zu vermeiden - es gab ja schon 
genügend dadurch verursachte Desaster ;)

von 0815 (Gast)


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Irmas, das ist doch theoretischer Mumpitz. Die Sicherung dort in 
Verbindung mit dem Mosfet ist so ähnlich, als würde man einen 30A-Mosfet 
mit nem Draht absichern, der schon bei 15A Dauerstrom durchbrennt. Wer 
wird da wohl bei nem Kurzschluss und 100A zuerst zerstört??
Warum doch der Mosfet? Weil er viel weniger thermische Kapazität hat. 
Nur deshalb, ganz sicher, und ohne Datenblatt.


Falls der TE eine PTC-Sicherung in 0402 oder 0603 finden sollte, die 
seinen gewünschten Strom abdeckt, so wäre er damit deutlich besser 
beraten.
Wird aber voraussichtlich bei der Suche bleiben.

von Reiner O. (elux)


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Wish schrieb:
> ich möchte diesen Mosfet
> ...
> dauerhaft gegen einen Kurzschluss ohne Spannungsverlust schützen.

Warum ausgerechnet diesen FET?
Wenns nicht unbedingt genau dieser sein muss, nimm doch was aus der 
Infineon Hexfet Serie! Gehäuse sollte gleich sein, der schützt sich 
selbst...

MfG
Elux

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Reiner O. schrieb:
> nimm doch was aus der Infineon Hexfet Serie!
> Gehäuse sollte gleich sein, der schützt sich selbst...

Hexfets sind von IR und haben keinen Schutz...

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


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Er meint den Profet (=PROtected FET)...

: Bearbeitet durch Moderator
von Reiner O. (elux)


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@MaWin
Stimmt auffällig...

Lothar Miller schrieb:
> Er meint den Profet (=PROtected FET)...

Genau, ITS / BTS Reihe (z.B. BTS5090 o.ä.). Keine Ahnung, wie ich auf 
Hexfet kam...

Gruss
Elux

: Bearbeitet durch User
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