Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IMPULS! Leistung eines Vorwiderstandes berechnen


von Pulsar (Gast)


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Hallo Leute,

Habe vor einem FET einen Vorwiderstand.
Dieser ist 0.1R gross (oder klein).
Jede Millisekunde wird der FET für 80µS gechalten.
Die Versorgungsspannung hat 12V.
Der Innenwiderstand des FET hat 17mOhm.
Es fliessen also Pi mal Daumen 120A in 80µS.

Diese müssen über dem Widerstand auch drüber.
P = I² * R ist mir klar.
Nur muss der Widerstand dann wirklich 1440W haben?

Wie kannich das sinnvoll berechnen?

: Verschoben durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Erst mal musst du mit der Spannung rechnen, welche über dem Widerstand 
abfällt. Diese wird mit dem Strom der durch fließt multipliziert. Dieses 
Zahl in Watt muss dein Widerstand aushalten.

Dann kannst du als erste Näherung das Ergebnis ins Verhältnis deines 
Duty-Cycles setzen. Etwas Sicherheitsaufschlag sollte aber sein.

: Bearbeitet durch User
von Bernd (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Erst mal musst du mit der Spannung rechnen, welche über dem Widerstand
> abfällt. Diese wird mit dem Strom der durch fließt multipliziert. Dieses
> Zahl in Watt muss dein Widerstand aushalten.

Muss er nicht und hat er auch nicht. P = I² * R (siehe oben)

Ansonsten: der Widerstand muss nach der Impulsbelastung (Datenblatt. 
Parametersuche) ausgesucht werden.

von 电阻器 (Gast)


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Pulsar schrieb:
> für 80µS gechalten

Eine Leitfähigkeit von 80 Mikrosiemens wären 12,5kΩ. Wie kommst du da 
bei 12V auf 120A. Ich versteh nur Bahnhof.

von Pulsar (Gast)


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Also es fallen pro Impuls 11V am Widerstand ab.
Dann sind das 1210W.
Wenn der Puls alle 1000µS für 80µS ansteht,
dann ist das ein Verhältniss von 12,5 : 1.
Also würde ein 100W Widerstand reichen.

Stimmt das?

von Pete (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Erst mal musst du mit der Spannung rechnen, welche über dem Widerstand
> abfällt. Diese wird mit dem Strom der durch fließt multipliziert. Dieses
> Zahl in Watt muss dein Widerstand aushalten.

So ein Unsinn.  Der Widerstand diese Leistung bei einem Tastverhältnis 
von 8% aushalten, nicht ständig.

von Pulsar (Gast)


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8% von 1210W sind 96.8W.
Also bin ich mit 100W gut drann?

von eingast (Gast)


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Theoretisch ja. Praktisch nur, wenn der Widerstand bei 1.2kW nicht 
explodiert.

von karadur (Gast)


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Hallo

ist dein 0R1 die Last oder ein Shunt zur Strommessung?

von Joachim B. (jar)


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soso du baust als mit einem FET und Rv einen Kurzschluss an einer 12V 
Quelle die 120A liefern kann?

Ich verstehe den Sinn nicht, aber gut.
Oder hast du etwa einen Verbraucher der geschaltet werden soll der nur 
1A aufnimmt?

von hinz (Gast)


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Pulsar schrieb:
> 8% von 1210W sind 96.8W.
> Also bin ich mit 100W gut drann?

Im Prinzip ja, aaaber:

- der Widerstand wird dann etwa 350°C heiß sein.
- die Induktivität des Widerstands kann dir einen Streich spielen.

von Wolfgang (Gast)


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Pulsar schrieb:
> 8% von 1210W sind 96.8W.
> Also bin ich mit 100W gut drann?

Verbrenn dir nicht die Finger

von hinz (Gast)


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Pulsar schrieb:
> Der Innenwiderstand des FET hat 17mOhm.
> Es fliessen also Pi mal Daumen 120A in 80µS.

Und der FET macht das mit?

von Pulsar (Gast)


Angehängte Dateien:

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Sodala. Habe mal die Simulation angehangen.

von Pulsar (Gast)


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Pulsed Drain Current 280A
Power Dissipation 230W

Also der FET sollte das schaffen.

von Joachim B. (jar)


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welche Leiterqueraschnitte hast du denn? die mit eingerechnet?

Ich meine du schreibst hier von 17mOHM FET, 100mOHM, weiter nix?

Magst du bitte das Ziel erklären?
Was soll das sein, Kurzschlußtest von Netzteile oder wann ein 
Kondensator platzt?

von Pulsar (Gast)


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Es geht mir darum, das ich es verstehe.
Geht hier nicht um eine Anwendung.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Pulsar schrieb:
> Sodala. Habe mal die Simulation angehangen.

Was genau macht denn diese Schaltung?

Wozu dient R1?

und ein IrF2807 hält übrigens nur 82A aus.

von Pulsar (Gast)


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Johnny S. schrieb:
> Was genau macht denn diese Schaltung?

Gar nichts. Ich möchte die Impulsbelastung und Dimensionierung von 
widerständen kapieren.

Johnny S. schrieb:
> Wozu dient R1?

Das ist das Teil der Begierde.

Johnny S. schrieb:
> und ein IrF2807 hält übrigens nur 82A aus.

Dauerstrom.
Pulsed Drain Current = 280A

von Pulsar (Gast)


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Habe es jetzt genau ausgemessen.
Alle 940µs kommt ein Puls mit 60µs Dauer.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Pulsar schrieb:
> Johnny S. schrieb:
>> Was genau macht denn diese Schaltung?
>
> Gar nichts. Ich möchte die Impulsbelastung und Dimensionierung von
> widerständen kapieren.
>
> Johnny S. schrieb:
>> Wozu dient R1?
>
> Das ist das Teil der Begierde.
>
> Johnny S. schrieb:
>> und ein IrF2807 hält übrigens nur 82A aus.
>
> Dauerstrom.
> Pulsed Drain Current = 280A

Schau dir die Grafik mit Thermal Response an, da brauchst du aber schon 
eine sehr gute Kühlung wenn man den so betreiben will.

Ja, wenn das nur eine Dimensionierungsfrage ist, dann kann man 
theoretisch einen 100W Wassergekühlten Widerstand nehmen, oder man nimmt 
hald einen höheren Wattzahl , der wird dann nicht so warm.

: Bearbeitet durch User
von Pulsar (Gast)


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Also Zählt immer das Ein zu Aus Verhältniss, welche ich dann auch auf 
die Leistung anwenden kann?
Welche prozentuale Reserve wird da reingerechnet?

von suizidbastler (Gast)


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Pulsar schrieb:
> Welche prozentuale Reserve wird da reingerechnet?

da wird nichts reingerechnet.
Die Impulsbelastbarkeit eines Widerstandes hängt sehr von seiner Bauart 
ab.
Da hilft nur ein Blick ins Datenblatt.

von Peter R. (pnu)


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Berechne mal den Effektivwert des Stromes. Der ist für die Erwärmung 
maßgebend.

Ausschlaggebend ist der Effektivwert, solange die thermische Trägheit 
des Widerstandes groß genug ist. Bei ca. 1ms Folgefrequenz dürfte das 
der Fall sein.

Dann gilt für den Effektivwert bei Impulsen mit 1/N langer Dauer:
Effektivwert ist: i-Scheitel / sqrt (N)

Bei einem Stromimpuls, Rechteck, von 100 A ist also der Effektivwert 
31,6A wenn alle 1000µs ein 100µs langer 100-A-Impuls kommt.

: Bearbeitet durch User
von Arno H. (arno_h)


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Du solltest dir angewöhnen, zuerst die Fußnoten zu lesen, sobald eine im 
DB auftaucht: Nr 7 besagt "Package Limitation 75A" und dass das 
Werbegeschwafel berechnete Werte sind.

Bei fast jedem Hersteller findest du zu impulsfesten Rs auch 
Datenblätter, in denen die Impulsbelastung als mehr oder weniger gut 
lesbares Diagramm enthalten ist. Beispiel s.u.
https://escies.org/download/webDocumentFile?id=62217

Arno

von Anja (Gast)


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Peter R. schrieb:
> Ausschlaggebend ist der Effektivwert, solange die thermische Trägheit
> des Widerstandes groß genug ist. Bei ca. 1ms Folgefrequenz dürfte das
> der Fall sein.

Nö. unterhalb von ca. 100 ms kann es "hot spots" geben die die 
Impulsbelastbarkeit reduzieren.

Bei einem 100W 0.1 Ohm Widerstand gehe ich mal von einem Drahtwiderstand 
aus.
Die 100 W gelten allerdings nur bei DC-Belastung auf einem Chassis 
montiert.
Der Widerstandsdraht entspricht dem eines 10 oder 20W Widerstandes.
Und nur die Drahtstärke ist maßgebend.

Die typische (Einzel-) Impulsbelastbarkeit ist 5-fache Überlast 
(Leistung) für 5 Sekunden. (Manche auch 10-fache Überlast für 5 
Sekunden).
Dazwischen muß wieder auf 25 Grad abgekühlt werden.
Bis zu 1 Sekunde kann linear heruntergerechnet werden.
Darunter (und mit "Vorwärmung") wird das ganze dann nichtlinear.

Gruß Anja

von Der Andere (Gast)


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Die Simualtion ist völlig an der Realität vorbei, solange die 
Induktivitäten des Widerstands und der Zuleitungen fehlen.

Auch die Ansteuerung des Fets wird nicht einfach durch einen µC Ausgang 
funktionieren.
Also erkläre mal genauer WAS du verstehen willst.

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