Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet geringerer Strom besser für die Wärmeregulierung ?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Gerold Heider (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

bin leider kein Elektroniker und kenne mich daher mit den 
Leistungstransistoren überhaupt nicht aus.

Sehe ich das richtig vom Prinzip her wenn der Strom höher ist das sich 
der Mosfet dann auch schneller erwärmt oder .... ?

Wenn ja, viele E-Bikesysteme abreiten ja noch mit 36V Akku-Spannung.
Mittlerweile gibt es schon Anbieter die Ihr System auf 48V umgestellt 
haben.
Die Nabenmotoren erwärmen sich halt an langen Steigungen etwas mehr als 
die Mittelmotoren.
Daher werden bei einigen Nabenmotoren die Leistung am Berg wenn sich der 
Motor zu stark erwärmt reduziert damit es nicht zu einer Abschaltung 
kommt.

Bei gleicher Leistung würde bei 48V weniger Strom fliesen wie bei 36V 
und daher dürfte sich der/die Mosfet weniger erwärmen, oder .... ?

Gruß Gerold

von Proletus protectus Troll (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja & Nein.
Ja, derselbe Mosfet erwaermt sich weniger bei kleinerem Strom. Daher 
wird eine Endstufe angepasst. Man nimmt auch mehrere Mosfet parallel, 
sodass sich die Verluste in Grenzen halten.
In Grenzen bedeutet im Wesentlichen : Kostengrenzen. Der Motor muss auch 
eher sparsam gefertigt werden, dh mit grad soviel Kupfer, dass die 
Waermeentwicklung akzeptabel bleibt.

von Dirk D. (onemintyulep)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was ist denn die Frage?

So ein Mosfet hat da zwei relevante Parameter. Das eine ist sein 
Innenwiderstand wenn er eingeschaltet ist. Das geht runter bis 1mOhm, 
aber je geringer dieser ist desto teurer. Dabei fällt aber nicht viel 
Verlustleistung an (0,05W - 0,25W...)
Der zweite ist seine Gatekapazität, und die ist entscheidender. Sie 
führt dazu das er bei schnellem An- und Ausschalten (wie im 
Ebikecontroller) immer mal wieder nicht ganz durchgeschaltet ist. Je 
höher die Kapazität, desto länger. In diesen Momenten ist sein 
Innenwiderstand wesentlich höher, das ist der Hauptgrund für Erwärmung.
Der heilige Gral wäre einer mit geringer Gatekapazität bei geringem 
Innenwiderstand.
Bzgl. der 48V wäre noch zu sagen dass Mosfets mit geringem 
Innenwiderstand um so teurer sind je höher die zulässige Spannung. Für 
48V braucht man da 60V, für 36V reichen 50.

von HildeK (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gerold Heider schrieb:
> Daher werden bei einigen Nabenmotoren die Leistung am Berg wenn sich der
> Motor zu stark erwärmt reduziert damit es nicht zu einer Abschaltung
> kommt.
>
> Bei gleicher Leistung würde bei 48V weniger Strom fliesen wie bei 36V
> und daher dürfte sich der/die Mosfet weniger erwärmen, oder .... ?

Worum geht es denn bei der Abschaltung bzw. Leistungsreduzierung? Um die 
Erwärmung der Ansteuerung, insbesondere der FETs oder um die Erwärmung 
des Motors?
Für den ersten Fall wurden schon genügend Antworten gegeben, es gibt 
ausreichend Möglichkeiten.
Die Erwärmung des Motors ist aber davon weitgehend unabhängig. Wenn es 
darum geht, dann haben 48V-Systeme keinen Vorteil gegenüber 
36V-Systemen. Der Motor muss für ein gegebenes Szenario x Watt Leistung 
abgeben und hat einen Wirkungsgrad von y% - zunächst mal bei beiden 
Varianten. Man kann etwas gewinnen, wenn der 48V-Motor bauartbedingt 
einen höheren Wirkungsgrad hätte (damit kenne ich mich nicht aus). Dann 
würde er weniger schnell heiß ...

von Boeser-(Trollhunter)-Jaeger (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gerold Heider schrieb:
> und daher dürfte sich der/die Mosfet weniger erwärmen, oder .... ?

Proletus protectus Troll schrieb etwas ähnliches wie:
> Daher wird (die) Endstufe (auf die Gegebenheiten) angepasst.

Und zwar hat ein Mosfet mit z.B. 60V Sperrspannung, der die gleiche 
Verlustleistung aushält wie einer mit z.B. 80V Sperrspannung, auch
normalerweise einen geringeren Einschaltwiderstand.

Ganz allgemein kann man FETs für niedrigere Sperrspannungen auch
leichter niederohmiger herstellen - angenommen gleiche Chipgröße.

Meist ist also eine Anpassung an Spannung und Strom im System ganz
einfach machbar - problematisch wird es oft erst bei sehr hohen
Spannungen oder Strömen.

Das wurde so noch gar nicht erwähnt, vielleicht hilfts ja...

Um es genauer zu erörtern, müßte man zwei komplette Systeme auch
mit allen beteiligten Komponenten in einen Vergleich quetschen.

von der schreckliche Sven (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gerold Heider schrieb:
> wenn sich der
> Motor zu stark erwärmt

Gerold Heider schrieb:
> dürfte sich der/die Mosfet weniger erwärmen,

Weil Du kein Elektroniker bist, kannst Du auch Motor und Mosfet nicht 
unterscheiden, alles klar.

Willkommen im Club.

von Dirk D. (onemintyulep)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es gibt so E-Bike Antriebe da ist der Controller im Motor :) Hab ich 
zwar nie verstanden... vielleicht ist das aber so einer.

von Manfred (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Troll oder nicht: Einen durchgeschalteten FET kann ich näherungsweise 
als einen Widerstand betrachten. Das Ohmsche Gesetz kann man nachlesen, 
die Leistung steigt mit dem Strom.

Damit kann man die Frage
Gerold Heider schrieb:
> Sehe ich das richtig vom Prinzip her wenn der Strom höher ist das sich
> der Mosfet dann auch schneller erwärmt

erstmal mit einem einfachen JA beantworten.

Wie war das denn, als man vor Jahrzehnten die Autoelektrik von 6 Volt 
auf 12 Volt umgestellt hat? Brachte eine Halbierung der Ströme und hat 
damit das Gesamtsystem deutlich toleranter gegen Übergangswiderstände 
gemacht.

Dass Gerold das mit der Erwärmung des Motors in einen Topf wirft, zeugt 
von einem mangelnden Verständnis weiterer Zusammenhänge, aber ändert 
nichts an der Frage zum Transistor.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.