Guten Abend,
Ich habe mir gestern eine einfache konstante Last gebaut, bestehend aus
ein 0,1 Ohm 5 Watt Zement Widerstand, ein IRFZ44N Mosfet, einen LM358
Operations Verstärker und einem Poti.
Der Operationsverstärker wird mit 5V versorgt. Über das Poti(470K Ohm)
kann man die Last in Ampere einstellen die man haben will 0,1 Volt
entsprechen 1 Ampere, angeschlossen über denn Nicht Invertieren
Eingang(+) des OpAmps.
Der Widerstand wird bald gegen ein 1 Ohm 5W Widerstand ausgetauscht. Im
Moment wäre ein Strom bis 50A möglich einzustellen.
Der Mosfet ist direkt mit dem Out Ausgang des OpAmp verbunden.
Der Invertierte Eingang(-) des OpAmps ist mit dem 5W Widerstand
verbunden.
Das Problem ist das mein Mosfet nun dauerhaft durchschaltet auch wenn
keine Gate Spannung anliegt. Lege ich eine Spannung von 6 Volt ans Gate
an, dann ändert es auch nix aber der Mosfet wird sehr heiß.
Zwischen Drain und Source ist etwa ein Widerstand von 14 Ohm.
Der Mosfet bleibt "heile" bis circa. 4,5 Ampere danach schaltet er voll
durch und die 10 Ampere Sicherung am mein Netzteil fliegt raus(Sicherung
zur Absicherung der 12V Spannung, NICHT die Sicherung an der 230V
Seite!)
Woran liegt das genau das ich ihn zerstört habe? An der niedrigen Gate
Spannung?
Wenn der OpAmp denn Ausgang auf Vcc zieht kommt dort circa. 4,5 bis 4,6
Volt raus.
Naja....
1:
5V werden ihm nicht reichen, zum durchsteuern.
Dafür bedarf es eines LogikLevel FET.
2:
Felix N. schrieb:> bis circa. 4,5 Ampere danach
Wieviel Spannung fällt dann an ihm ab?
Rechne die Leistung aus.
Vergleiche mit Ptot aus dem Datenblatt.
Tipp:
Du brauchst viel Kühlkörper!
Felix N. schrieb:> Woran liegt das genau das ich ihn zerstört habe?
Wird er warm? Oder gar heiß?
Arduino F. schrieb:> 5V werden ihm nicht reichen, zum durchsteuern.
Er soll ja im linearen Bereich betrieben werden. Aber der Trick ist:
aus dem OP kommen bei 5V Versorgung maximal 3,5..4V heraus...
Lothar M. schrieb:> Er soll ja im linearen Bereich betrieben werden. Aber der Trick ist:> aus dem OP kommen bei 5V Versorgung maximal 3,5..4V heraus...
Und bei so viel kapazitiver Last nicht als Gleichspannung...
Arduino F. schrieb:> 5V werden ihm nicht reichen, zum durchsteuern.> Dafür bedarf es eines LogikLevel FET.
Wie viel Volt brauche ich denn?
Arduino F. schrieb:> Du brauchst viel Kühlkörper!John D. schrieb:> Ein Klassiker: Kühlkörper vergessen?
Nein, es ist ein Kühlkörper aus einen alten ATX Netzteil da wo die
Dioden oder FETs anhängen. Zudem habe ich ihn noch mit ein Lüfter
versehen. Bei 3 Ampere Last bleibt er circa. bei 45-55 Grad.
Lothar M. schrieb:> Er soll ja im linearen Bereich betrieben werden. Aber der Trick ist:> aus dem OP kommen bei 5V Versorgung maximal 3,5..4V heraus...
Es kommen bei 5,1 Volt Eingangsspannung 4,35 Volt aus dem OpAmp raus
Felix N. schrieb:> Wie viel Volt brauche ich denn?
Für den vollen Strom, schätze ich mal ca 8V bis 10V.
Genaueres sagt das Datenblatt.
hinz schrieb:> Und bei so viel kapazitiver Last nicht als Gleichspannung...
Kann gut sein ....
> Bei 3 Ampere Last bleibt er circa. bei 45-55 Grad.
Rechnenwirmalnach:
- 12V, 3A, das macht grob 36W
- Wärmewiderstand beim irfz44n ist laut Datenplatt typisch maximal 2K/W
wenn der Kühlkörper ordentlich eingeölt ist
- das wären bei 45-55°C dann grob 117-127°C, das ist im dunkelroten
Bereich
- falls man dann noch das Wärmeleitpad/die Wärmeleitpampe vergessen hat
dauert es nicht lange bis zum ersten Rauchzeichen
Außerdem solltest Du den Opamp dringend bedämpfen, der schwingt sonst
wie wild rum, erst recht wenn der denkbar ungeeignete Zementwiderstand
wie eine Spule aussieht.
g457 schrieb:> - 12V, 3A, das macht grob 36W
Ja stimmt.
g457 schrieb:> - das wären bei 45-55°C dann grob 117-127°C, das ist im dunkelroten> Bereich
117-127 °C dunkelroter Bereich? Ich habe ein Mittl Großen Kühlkörper mit
Aktiver Luft Kühlung. Bei 1 Ampere bleibt er bei circa. 31 °C(Temperatur
auf dem Metall direkt über denn Fet) bei 2A bei knapp 44 °C und bei 3A
zwischen 50 und 65 °C. (Grade nochmal nach gemessen mit einen neuen 44N,
Infrarot sowie mit Stab Messung ergeben das gleiche Ergebnis +/- 2-4 °C)
Zudem lese ich im Datenblatt was von 175 °C Operations Temperature.
g457 schrieb:> - falls man dann noch das Wärmeleitpad/die Wärmeleitpampe vergessen hat> dauert es nicht lange bis zum ersten Rauchzeichen
Ist drauf. Ich nutze Arctic Cooling MX-2
g457 schrieb:> Außerdem solltest Du den Opamp dringend bedämpfen, der schwingt sonst> wie wild rum, erst recht wenn der denkbar ungeeignete Zementwiderstand> wie eine Spule aussieht.
Wie wie eine Spule aussieht? Es ist ein langes weißes Teil. Wo zwei
Drähte dran gehen.
Also doch mit ein Vorwiderstand zwischen OUT und GATE des Mosfets?
Und wieso ungeeignete Zementwiderstand? Was soll man denn sonst für ein
Widerstand nehmen der Flog noch in meiner Sammelkiste rum
Arduino F. schrieb:> Für den vollen Strom, schätze ich mal ca 8V bis 10V.
Betrieb denn OpAmp nun mit 12 Volt
Wenn ich mich hier mal mit einem ähnlichen Problem reinmogeln darf?
Der IRFZ44N ist ja fast ähnlich dem IRF520, wie bekommt man nun beide
geprüft ob sie noch funktionstüchtig, sprich heile sind?
Bei meinem IRF520 liegt in der Schaltung am Gate mehr als 40 V an am
Source fast 45 aber am Drain tut sich nichts mehr. Der läuft bei mir in
einem Takt-Betrieb weil dahinter ein Übertrager (Ferrit) die U-Wandlung
macht, aber da nichts mehr rauskommt.
Die Vermutung dass der Typ davor ins Jenseits ging war wohl nicht ganz
falsch, aber der Ersatz-Typ zeigt wiederum auch keine Besserung in der
Schaltung?
Deshalb die Frage wie man solche Typen mal auf korrekte Noch-Funktion
prüft?
Mit einem DMM ausreichen nach dieser Anleitung
Beitrag "Wie N-Channel MOSFET testen?"
von damals?
Danke schon mal für hilfreiche Beiträge
Felix Neumann
> Wie wie eine Spule aussieht? Es ist ein langes weißes Teil. Wo zwei> Drähte dran gehen.
wenn der konstruktiv wie eine Spule (runder Keramikkörper mit Draht
umwickelt) aufgebaut ist, wird der auch so in etwa wirken!
> Also doch mit ein Vorwiderstand zwischen OUT und GATE des Mosfets?
??
> Und wieso ungeeignete Zementwiderstand? Was soll man denn sonst für ein> Widerstand nehmen der Flog noch in meiner Sammelkiste rum.
??
Felix N. schrieb:> Arduino F. schrieb:>> 5V werden ihm nicht reichen, zum durchsteuern.>> Dafür bedarf es eines LogikLevel FET.>> Wie viel Volt brauche ich denn?
A.F. schreibt Unfug: Du willst nicht schalten, sondern einen
einstellbaren Widerstand abbilden. Wenn Du den gewünschten Strom
erreichst, ist Deine Ansteuerspannung passend.
Schaue Dir die Temperaturrechnung von g457 an, dem kann ich nur
beipflichten.
Wenn ich dann noch aus dem Datenblatt den Wert "Linear Derating Factor
0.63 W/°C" mit einbeziehe, darf man fast keine Leistung mehr umsetzen?
Dass das Gebilde schwingen könnte, war beim Anschauen der Schaltung auch
mein erster Gedanke.
Elo schrieb:> wenn der konstruktiv wie eine Spule (runder Keramikkörper mit Draht> umwickelt) aufgebaut ist, wird der auch so in etwa wirken!
Der Widerstand hat die Form eines Quaders 2 cm lang, 0,7 cm tief und 0,9
cm breit. Und kein es ist kein Draht drum.
Elo schrieb:>> Und wieso ungeeignete Zementwiderstand? Was soll man denn sonst für ein>> Widerstand nehmen der Flog noch in meiner Sammelkiste rum.> ??
Wenn ein Zementwiderstand laut dem einen Post ungeeignet sind für diese
Aufgabe was für ein Widerstand soll man denn dann nehmen für solche
lasten?
Elo schrieb:>> Also doch mit ein Vorwiderstand zwischen OUT und GATE des Mosfets?> ??
Wie soll ich denn OpAmp denn sonst Dämpfen?
> Wenn ein Zementwiderstand laut dem einen Post ungeeignet sind für diese> Aufgabe> was für ein Widerstand soll man denn dann nehmen für solche lasten?
zerlege deine Frage in 2 Teile und frage den der sie dir richtig
beantworten kann!
Ich vermute es war mit Zement-R der ringförmige Aufbau der Drahtführung
wie bei einer Spule gemeint,
- bei einem quadratischen Zement-R weiß ich nicht so recht wie da die
Drahtführung innen läuft,
- auf einem Zement-Rohr-R ist sie jedenfalls so von außen sichtbar.
Aber nur eine Vermutung von mir, denn bei deiner Frage bin ich auch bei
dir.
Benedikt S. schrieb:> Felix N. schrieb:>> Wie soll ich denn OpAmp denn sonst Dämpfen?>> Mit einem Kondensator am Ausgang.
Damit er noch besser schwingt?
Da muss ein Serienwiderstand von wenigen 100 Ohm rein.
> [..] Temperatur auf dem Metall direkt über denn Fet [..] und bei 3A> zwischen 50 und 65 °C.
..und das heisst das Silizium ist bei grob 122°C bis 137°C.
> Zudem lese ich im Datenblatt was von 175 °C Operations Temperature.
Das ist das absolute maximum rating. Das heisst nur dass wenn Du da
drüber gehst das Ding beinahe sicher ausfällt.
> Wie wie eine Spule aussieht? Es ist ein langes weißes Teil. Wo zwei> Drähte dran gehen.
Zementwiderstände sind üblicherweise gewickelt und eignen sich daher
selten als Shunt. Und hier nicht.
> Und wieso ungeeignete Zementwiderstand? Was soll man denn sonst für ein> Widerstand nehmen der Flog noch in meiner Sammelkiste rum
Weil eine Induktivität hier kontraproduktiv ist. 10 Stück 1 Ohm 1 Watt
Metallschicht parallel eignet sich wesentlich besser. Dickschickt im
TO220 ist noch besser, kostet aber auch wesentlich mehr.
Schaltplan_Konstante_Last.png
(11 KB)
