Guten Tag alle zusammen,
ich habe ein kleines Problem bei dem ich grad nicht weiterkomme und
dachte ich frag mal nach.
Es geht um die Diode VS-12EWH06FN-M3
http://www.vishay.com/docs/93254/vs-12ewh06fn-m3.pdf
Diese kann laut Datenblatt 12 Ampere. Allerdings wird die bei mir schon
mit 5 Ampere so heiss das sie sich nach ca. 45 Sekunden selbst auslötet.
Und komisch ist auch das nur das Lötzinn auf der Seite Kathode flüssig
wird, bei der Anode bleibt das Lötzinn hart.
Leiterbahnenstärke ist mehr als ausreichend.
Woran kann das liegen? Bin für alle Tips dankbar.
Peter schrieb:> Diese kann laut Datenblatt 12 Ampere.
Wobei eine Flussspannung von bis zu 2,5 V garantiert wird, d. h. es
werden worst case 30 W umgesetzt. Die muss deine Kühlfläche abführen
können.
> Und komisch ist auch das nur das Lötzinn auf der Seite Kathode flüssig> wird, bei der Anode bleibt das Lötzinn hart.
Klar, die Katode ist ja auch die Elektrode, die die Wärme vom Chip
nach außen bringt. Die Anode hängt lediglich über einen Bonddraht
dran.
> d. h. es werden worst case 30 W umgesetzt.> Die muss deine Kühlfläche abführen können.
Ich habe meine Elektronikbasteleien mit einem 15W Lötkolben angefangen
;)
Peter schrieb:> Allerdings wird die bei mir schon> mit 5 Ampere so heiss das sie sich nach ca. 45 Sekunden selbst auslötet.> Woran kann das liegen?
Was für eine Frage! Die Diode wird für die vorliegenden Kühlverhältnisse
einfach überlastet, oder meinst du vielleicht, die sammelt jede Menge
freie Energie ein.
> Und komisch ist auch das nur das Lötzinn auf der Seite Kathode flüssig> wird, bei der Anode bleibt das Lötzinn hart.
Was soll daran komisch sein? Die Kathode ist der massive Chipträger und
leitet daher die Abwärme vom Chip sehr gut weiter. Die Anode ist nur
über wenig Wärme ableitende Bonddrähte mit dem Pin verbunden, daher wird
der nicht so heiß.
Deine 7.5W und 220° Gehäusetemperatur (auslöten) sprechen für grob
geschätzt 200/7,5 = 27K/W Wärmewiderstand zur Umgebung. Das ist für
Standardplatinen schon ein guter Wert, laut AN1703 von ST kommt man mit
DPAK und FR4 2oz nicht unter 50K/W. Will man die 30W ausnutzen, braucht
es andere Platinentechnologie.
Peter schrieb:> Diese kann laut Datenblatt 12 Ampere.
Nö.
Square wave (D = 0.50)
Also nur 50% der Zeit.
Dauerstrom damit eher 6A, und das Gehäuse wird dabei 132 GradC warm.
Ich geb's auf, ich versteh's nicht.
> Wobei eine Flussspannung von bis zu 2,5 V garantiert wird, d. h. es> werden worst case 30 W umgesetzt.
Bei Tj=125 °C lese ich 1.8 V, also bei 12 A-Dauerbetrieb 21.6 W.
> Dauerstrom damit eher 6A
Ich lese 12 A, wo kommen die 6 her?
S. Landolt schrieb:>> Wobei eine Flussspannung von bis zu 2,5 V garantiert wird, d. h. es>> werden worst case 30 W umgesetzt.> Bei Tj=125 °C lese ich 1.8 V, also bei 12 A-Dauerbetrieb 21.6 W.
Gut, dann heizt sich der kalte Chip halt erstmal schneller auf und
dann langsamer …
>> Dauerstrom damit eher 6A> Ich lese 12 A, wo kommen die 6 her?
Bei den 12 A steht "IF(AV)", nicht "IF".
Jedenfalls ist die Verlustleistung = Spannung mal Strom. Das Gehäuse der
Diode wird kaum mehr als 1 Watt abführen können. Du musst die Diode an
einen ausreichenden Kühlkörper anlöten. Das kann je nach Platine eine
simple Kupferfläche sein.
> Bei den 12 A steht "IF(AV)", nicht "IF".
Aha, danke.
Ich ließ mich von der Zeile unter 'absolute max. ratings' irritieren:
Peak repetitive forward current IFM TC = 132 °C, f = 20 kHz, d = 50 % 24
A
S. Landolt schrieb:> wo kommen die 6 her?
Na zeitlich 50% von 12A.
Du bist bloss auf Datenblattmogelei seitens Vishay hereingefallen,
so wie IRF irgendwelche Phantasierstromwerte bei ihren MOSFETs nennt die
das Gehäuse gar nicht kann.
Wenn man aufmerksam liest, stellt man fest, daß die Daten für 50%
Stromfluss sind, wie es im Brückengleichrichter auftritt.
Die Kühlung muss so gut sein, daß das Gehäuse nicht über 135 GradC warm
wird (Vishay orientiert sich hier an: Beim Standardmaterial FR4 liegt
die empfohlene Maximaltemperatur bei Spitzenbelastung bei ca. 135
GradC") bei den bei 6A anfallenden ca. 7.5 Watt. Also bei 40 GradC
Umgebungstemperatur ca. 12K/W.
Ein 5 x 5 cm FR4 hat ohne Kupfer ca. 210 K/W weil FR4 echt mies die
Wärme leitet. Eine doppelseitige 35um Platine weitgehend voller Kupfer
hat 30 K/W, also immer noch zu schlecht. Vishay misst also wohl mit
Dickkuperinnenlagen oder aufgesetztem Kühlkörper.
Darum hasse ich diese Stromangaben im Datenblatt. Die gehören verboten.
Sieh führen Projeleiter und Anfänger auf die falsche Färte. Der Profi
braucht sie ohnehin nicht.
Projektleiter: Aber dein Transistor kann doch 50A und du brauchst nur
10A. Nimmd doch den anderen, der kann 11A, das reicht auch. Du immer mit
deinem overengeneering.
ARHG. Verdammt wie ich das hasse :-(
"Absolute Maximum Values" ist auch sowas. Das gehört auch verboten. Bei
mir gäbs das nur noch auf Nachfrage, gegen Vorlage des Personalausweises
und einer DNA-Probe im Gesamtgewicht von >100gramm.
MaWin schrieb:> Vishay misst also wohl mit> Dickkuperinnenlagen oder aufgesetztem Kühlkörper.
Das erinnert mich an den Benzinverbrauch der Autohersteller für ein
Auto.
Eine Leiterplatte aus FR4, beidseitig mit Kupfer, bringt bei einem TO220
oder aehnlich etwa 1 Watt weg. Wuerd ich so aber nicht laufen lassen,
wegen reduzierter Lebensdauer. Was man verbessern kann ..
1) von oben auf den Plastik ein hinreichendes Stueck Alu draufdruecken,
mit Paste dazwischen. Bringt wenig.
2) doppelseitig blankes Kupfer, und beliebig viele Vias dazwischen
unterhalb des Chips. Dann einen Kuehlkoerper unten dran. Bringt mehr.
3) Das Gehaeuse auf der Unterseite der Leiterpatte anbringen, mit der
Chipunterseite von der Leiterplatte weg. Dann dort mit einem
Kuehlkoerper draufdruecken. Bringt am Meisten. Wobei "draufdruecken"
bedeutet, ein paar M3 durch, oben und unten Alu und mit Federscheiben
anziehen. Ein paar Kilo sollten's schon sein.
Des Weiteren ist die Waerme im kuehlkoerper erst die halbe Loesung. Die
Waerme muss von da auch noch weg. Einfach mit einem Luefter im Gehaeuse
etwas umwaelzen muss nicht genuegen.
Die maximum Ratings sind immer an Bedingungen geknüpft, die man in der
Praxis nicht hat.
Angaben zu maximalem Strom oder Spannung sind auch immer mit Vorsicht zu
genießen. In den allermeisten Fällen darf der maximale Strom nur
fließen, wenn die Spannung weit vom maximum entfernt ist (und
umgekehrt). Die Wahrheit liest man meist an einem Diagramm ab.
Hinzu kommt, dass die maximum Werte nur bei optimaler Kühlung gelten,
welche in der Praxis sogut wie niemals vorhanden ist. Also muss man dann
noch die Verlustleistung ausrechnen und mit der realen Kühlung
abstimmen.
Ich habe mir folgende Faustregel für bedrahtete Bauteile gemerkt:
TO92 - maximal 0,5 Watt bei guter Belüftung
TO220 - maximal 1 Watt bei guter Belüftung und ohne Kühlkörper
Dioden im Format der 1N4001 - maximal 0,5 Watt ohne Kühlung, und maximal
1 Watt mit angelöteter Kühlfläche
