mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche günstiges Labornetzteil 400V


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.
Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

für nur sehr gelegentliche Netzteil-Basteleien suche ich ein 
DC-Labornetzteil bis ca. 400 V, ca. 50 W oder mehr. Beruflich habe ich 
für derlei eine programmierbare AC-Supply, aber deren Preise sind 
astronomisch und völlig hobby-untauglich. Ebenso DC-Netzteile mit ein 
paar hundert Volt von TDK Lambda o.ä.
Die Chinesen haben dem Hobbybastler ja jede Menge wirklich günstige 
Messgeräte in brauchbarer Qualität beschert, darunter auch 
Labornetzteile. Jedoch keine > 100 V. Auch nach längerer Suche finde ich 
nur
https://www.aliexpress.com/item/32850661220.html
was auch nicht mehr günstig ist, vermutlich einen ungeregelten 
Sirenen-Lüfter hat und nach erbärmlicher Bedienung aussieht. Habt Ihr 
eine bessere Idee?

Alternativen wären Regeltrenntrafo mit Gleichrichter (keine 
Strombegrenzung!); interessanter fände ich es, ein existierendes 
Analognetzteil auf 400 V umzubauen. Bei mir im Schrank steht noch ein 
HGL 325 DLBN, das ich für diesen Zweck umbauen könnte (sieht aus wie 
diese hier 
https://de.elv.com/manson-3fach-labor-netzgeraet-ep-613-041609?fs=588766580&c=892). 
Aber ohne Schaltplan ist das sehr mühselig (und von HGL/Peaktech scheint 
es keine Schaltpläne zu geben).

- Martin

Autor: M. K. (sylaina)
Datum:

Bewertung
6 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Jedoch keine > 100 V. Auch nach längerer Suche finde ich
> nur
> https://www.aliexpress.com/item/32850661220.html
> was auch nicht mehr günstig ist

Also wenn dir nicht mal 200 US$ für nen 400W Netzteil schon zu viel ist 
kann dir hier sicher niemand helfen.

Autor: Olaf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Also wenn dir nicht mal 200 US$ für nen 400W Netzteil schon zu viel ist
> kann dir hier sicher niemand helfen.

Das hab ich mir gerade auch so gedacht. Man sollte bedenken das solche 
Netzteile sicher nur in sehr kleinen Stueckzahlen gebraucht werden und 
der Hersteller mehr Aufwand fuer die Isolation treiben muss. Ausserdem 
wuerde man sich da bessere Regeleigenschaften erwarten als bei den 
ueblichen 30V Kisten weil wenige Prozent ueberschwingen einem deutlich 
eher etwas killen werden.

Olaf

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Olaf schrieb:
> Das hab ich mir gerade auch so gedacht. Man sollte bedenken das solche
> Netzteile sicher nur in sehr kleinen Stueckzahlen gebraucht werden und

Zu dem Preis kommen ja noch die Kosten für die Import-Administration 
dazu. Und 400 W brauche ich nicht, ich schrieb ja > 50 W.
Ich denke auch, Preis/Leistung bei diesem HSPY-Teil ist mehr als OK. 
Aber für mich passt es in der Summe nicht - zu teuer, zu laut, 
Bedienung, zu viel Leistung. Daher die Frage.

Autor: M. K. (sylaina)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Zu dem Preis kommen ja noch die Kosten für die Import-Administration
> dazu.

Das sind keine 100% und selbst bei 100% wäre es noch günstig.

Martin schrieb:
> Aber für mich passt es in der Summe nicht - zu teuer, zu laut,
> Bedienung, zu viel Leistung.

Zu teuer, dazu hab ich was gesagt
zu viel Leistung ist auch OK

Aber du kennst weder die Bedienung noch obs wirklich zu laut ist.

Preislich gehe ich davon aus, dass ein Netzteil auch mit nur 50W in 
dieser Kategorie nicht wesentlich preiswerter sein wird.
Ganz im Gegenteil, die 400VDC-Netzteile, die ich sonst so kenne, kratzen 
hart am 4-stelligen Eurobetrag, wenn sie nicht grad drüber liegen.

Du könntest alternativ natürlich die selbst ein LNG bauen, dass die 
Anforderungen erfüllt. Schaltpläne von HP und Co sind ja offen 
zugänglich und die Netzteile zeichnen sich u.a. dadurch aus, dass sie 
sehr skalierbar sind.

Interessehalber von mir: Warum willst du überhaupt so ein Netzteil? 400 
VDC sind ja nicht grad üblich. Willst du Zwischenkreise oder ähnliches 
"simulieren"?

EDIT: Schau mal hier (wenn Eigenbau eine Lösung für dich ist): 
http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren-Geschichtliches/Roehren-Netzteile/400V-Netzteil/Kapitel1.htm

: Bearbeitet durch User
Autor: Fritze (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> ein existierendes Analognetzteil auf 400 V umzubauen

Leiterbahnabstände passen also zufällig auch für 400V?

Martin schrieb:
> Regeltrenntrafo mit Gleichrichter (keine Strombegrenzung!)

Vermutlich meinst Du Stelltrenntrafo - hättest Du jedoch
wirklich einen Regeltrenntrafo, wäre es doch einigermaßen
einfach, dessen Regelfeedback mit d. Ausgangsspannung nach
Brückengleichrichter + variabler linearer Strombegrenzung
o. evtl. genauerer -regelung zu füttern... möglich wär's.

Beim Stelltrenntrafo fehlte nämlich "original" nicht nur
die Strombegrenzung, sondern auch die Spannungsregelung.

Du scheinst nicht einmal geregelte Spannung zu brauchen
(obwohl Du nach "Labornetzteil" suchst, ist dort inhärent)
- da wundert mich dann gar nicht mehr so stark, daß Dir
der Preis für dieses Teil überzogen scheint...

Und diese ganzen Unterschiede bzw. Definitionen scheinen
Dir nicht einmal bekannt, bewußt, geschweige denn klar...
aber Du bastelst mit Netzteilen herum? Zu welchem Zweck?


Sag' doch mal, um welche Basteleien genau es sich handelt.

Autor: Fritze (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Fritze schrieb:
> Beim Stelltrenntrafo fehlte nämlich "original" nicht nur
> die Strombegrenzung, sondern auch die Spannungsregelung.

(Wehe da kommt wieder einer mit: "+Auge+Hand=Regelung" ;)

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Also einfach umbauen geht nicht, weil kein Teil da drin für so hohe 
Spannungen ausgelegt ist. Weder die Trafowicklung, noch die 
Kondensatoren und die Leistungshalbleiter auch nicht.

Was ich gemacht habe, um PC-Netzteile mit ähnlicher Leistung am 
Labornetzteil zu testen: Einen Wandler von 12V hoch auf 400..420V 
gebastelt. Gar nicht so schwer. PWM-Regler-IC, Gegentaktendstufe, Trafo 
mit Mittelpunktspeisung, sekundäre Brückengleichrichtung, Siebdrossel 
und Kondensator, Feedback - fertig ist der  gefährliche Spaß. Primär 
waren glaub ich 3 Windungen 2..3 parallele dicke Drähte auf dem Kern, 
sekundär dann mindestens 110 Windungen. Die Sekundärseite war in zwei 
Teile gesplittet um eine Mittelanzapfung zu haben falls die Netzteile 
zwei Elkos in Reihe besitzen. Die können dann symmetrisch versorgt 
werden und ungleiche Belastung ist dem Aufbau egal. Für nur eine 
Ausgangsspannung braucht man das nicht.

Mein Aufbau war auf etwa 100W ausgelegt, konnte aber auch das doppelte 
ohne groß heiß zu werden. Also Vorsicht mit sowas, das kann Dich 
problemlos ins Grab befördern.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ben B. schrieb:
> Also einfach umbauen geht nicht, weil kein Teil da drin für so hohe
> Spannungen ausgelegt ist. Weder die Trafowicklung, noch die
> Kondensatoren und die Leistungshalbleiter auch nicht.

Klar. Die Idee wäre: Trenntrafo, dann gleichrichten und linear runter 
auf den Ausgang. Existierende Regelungen recyceln und per level-shifter 
auf den Ausgangstransistor hieven. Man könnte so Gehäuse, Kühlkörper, 
Anzeigen, Bedienelemente etc. wiederverwenden.
Aber wenn ich mir so einen Schaltplan anschaue
https://www.eevblog.com/forum/repair/manson-velleman-etc-ps-613-bench-power-supply-repair-schematics-needed/?action=dlattach;attach=479027
dann hängt recht viel am Ausgang direkt dran, Strommessung ist H-side... 
in der Summe wird das so aufwendig, dass man wohl gleich besser bei 0 
anfängt. Und das möchte ich mir nicht antun, das würde dann wohl doch 
der HSPY werden oder

Ben B. schrieb:
> Labornetzteil zu testen: Einen Wandler von 12V hoch auf 400..420V
> gebastelt. Gar nicht so schwer. PWM-Regler-IC, Gegentaktendstufe, Trafo
> mit Mittelpunktspeisung, sekundäre Brückengleichrichtung, Siebdrossel
> und Kondensator, Feedback

genau so. Anstelle "vorwärts" würde ich allerdings Boost (trafolos) oder 
flyback (Trafo aus einem passenden Steckernetzteil) versuchen. Eine 
interessante Bastelei wäre es zu versuchen, ein Steckernetzteil 
"umzukehren" - also so zu verschalten (mit möglichst wenigen neuen 
Teilen), dass existierendes PWM-IC, Flyback-Trafo, Regelung etc. von 12 
V auf Zwischenkreis funktionieren. Das wäre aber eher als 
Denksportaufgabe interessant als vom Nutzwert her.

- Martin

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Trafolos bzw. als Drosselwandler wird nicht ganz so schön. Eine 
PFC-Spule schafft das vielleicht, aber dann lieber mit 20..30V auf die 
Spule, sonst wird der Strom in der Spule zu hoch für 50W. Oder eine 
zweite Wicklung auf die Spule aufbringen, die für 12V ausgelegt ist 
(damit wird das Ding defacto zum Sperrwandler-Trafo).

Linear von 400V (eher 430V wegen Regelreserve) runter würde ich als 
allerletztes machen. Ist zwar vielleicht die einfachste Lösung und 
ergibt eine schöne glatte Ausgangsspannung, aber wenn man das Ding nur 
auf 1A auslegt (schon damit erreicht das Ding unter 50V die 50W nicht 
mehr), werden bis zu 400W im Leistungstransistor verheizt. Das schafft 
ein Transistor alleine gar nicht (bzw. man müsste irgend ein 
Hochleistungsmodul nehmen) und hinten am nötigen Lüfter kann sich Deine 
Tussi nebenbei die Haare föhnen. Nee, schön ist was anderes.

Trafos aus Steckernetzteilen sind zu klein für 50W. Du kannst zwar 
problemlos den 5V-Standby-Trafo aus einem ATX-PC-Netzteil nehmen, der 
macht die 400V locker wenn man ihn "verkehrt herum" (gibts beim Trafo 
eigentlich gar nicht, der funktioniert immer in beide Richtungen, auch 
wenn man es nicht will) betreibt. Ich habe das vor etlichen Jahren mal 
für eine Blitzröhre gemacht... aber bei 10W ist halt Schluss.

Die Haupttrafos von PC-Netzteilen eignen sich ohne Neuwickeln nicht bzw. 
nur begrenzt. Erstens sind das heute meistens Eintakt-Durchflusswandler 
und keine Gegentaktwandler mehr und zweitens haben die nur 40..44 
Windungen primär und 3/7 Windungen sekundär (5V/12V-Ausgänge). Falls Du 
einen alten Trafo findest, der noch für einen Gegentaktwandler war 
könntest Du damit einen Wandler mit sekundärseitiger 
Spannungsverdopplung bauen. Auch nicht so sehr schön, die untere 
Gleichrichterdiode bekommt durch die Rechteckspannung am Trafo kräftige 
Stromspitzen ab. Wird an 12V dann auch nur etwa 320V erreichen, nicht 
400V.

Du siehst, alles nicht so einfach.

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fritze schrieb:

> (Wehe da kommt wieder einer mit: "+Auge+Hand=Regelung" ;)

Das ist doch die Regel! :-)

Autor: Werner H. (werner45)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wieso braucht man bei 400 V eine REGELUNG?
Wenn doch eine Stabilisierung benötigt wird, da bieten sich 
Röhrennetzteile an, wie bei den alten Oszis.

Für Fotomultiplier nehme ich die Platine aus einem Spektrometer, dort 
wird über die 15-V-Primärseite mit einem Transistor geregelt, danach 
kommt ein fertiges DC-Wandlermodul 1:100. Die Rückführung erfolgt über 
Spannungsteiler und OpV auf den Eingangstransistor. Geht auch für 
Geigerzähler, obwohl da keine Stablisierung nötig ist.

Für etwas größeren Strom ein Stelltrafo mit passendem weiteren Trafo. 
Wenn man statt Lade/Siebelkos eine MP-Kondensatorbatterie nimmt, ist 
eine Gleichspannung in weitem Bereich einstellbar.
Eine eventuelle Regelung wird einem vorgeschalteten 
Brummteufel-magnetischem-Spannungskonstanter überlassen.

Für noch höhere Spannngen bei max. 2 mA greift man auf Shuntregler wie 
in in den ersten Farbfernsehern zurück (PD500).

Gruß - Werner

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ben B. schrieb:
> Du siehst, alles nicht so einfach.

Sonst wäre es ja langweilig. Persönlich würden mich an so einem 
Konstrukt vor allem zwei Dinge interessieren:
1. Stabilitätsnachweis U/I-Regelkreise, am liebsten Bode-Plot 
Berechnung/Simulation/Messung
2. Auslegung Trafo
aber dann artet es wirklich aus und so viel Zeit will ich nicht 
investieren. Wobei, interessant wärs schon.
Eine Variante wäre noch spannend. Topologien im Rennen für closed loop 
wären Flyback, Eintakt- und Gegentakt-Vorwärts. Aber es gäbe noch eine 
simple Abwandlung: Wenn man einen Gegentakt-Vorwärts fix mit 50% PWM 
betreibt, ist es effektiv ein DC-Trafo, der Eingangsspannung und -Strom 
mit dem Windungsverhältnis auf den Ausgang umsetzt. Der LT3439 macht das 
so:
https://www.analog.com/en/products/lt3439.html#product-overview
und man kann sogar auf die sonst obligatorische Ausgangsdrossel 
verzichten. Damit könnte man dann z.B. ein 1:10-Modul bauen, das den 
Ausgang des Labornetzteils (0-30 V) z.B. auf 0-300 V anhebt. Wenn man 
den Eingangsstrom limitiert, hat man auch eine grobe 
Ausgangsstrombegrenzung.

Habe dann doch dieses hier gefunden:
https://www.aliexpress.com/item/32827533203.html
und das reicht mir wohl vorerst. Hat zwar keine Ausgangsstrombegrenzung, 
aber wenn man es am Labornetzteil betreibt, kann man ja auch wieder die 
Eingangsleistung begrenzen. Zusammen mit eine kleinen Voltmeter kommt 
das in ein 3D-gedrucktes Gehäuse und dann ist auch erstmal gut für mich.

- Martin

Autor: Fritze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> mit dem Windungsverhältnis

Wie 50Hz-Trafo ungeregelt (U_a lastabhängig).

Wird übrigens nicht gemacht wg. festgelegtem
ÜV, sondern zwecks Low_Noise -Schaltwandler.

Regelung - so erforderlich - erst danach, als
sog. "Postregulator". (Falls ein gewönlicher
Linearregler mit niedriger PSRR im HF-Bereich,
ist wohl der "optionale LC-Filter" anzuraten.)

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ungeregelter Gegentaktwandler mit 50/50 Tastverhältnis kannst Du 
natürlich machen, allerdings brauchst Du dann unter Umständen eine 
zweite Versorgungsspannung für die Ansteuerung der FETs. Dann kannst Du 
die Ausgangsspannung mit der Eingangsspannung regeln, allerdings driftet 
die mit Belastung ein wenig nach unten ab.

Habe sogar mal eine echt sinnvolle Anwendung von sowas in PA-Endstufen 
gesehen. Der Vorteil liegt darin, daß der Energiespeicher auf der 
230V-Seite liegt (die Endstufe hatte noch keine PFC, also einfache 
Gleichrichtung auf 6 Stück 2200µF/200V Elkos). Die stark schwankende 
Belastung durch das Audiosignal interessiert den Wandler nicht und er 
kann auch aus dem Leerlauf ohne Probleme volle Leistung liefern.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ben B. schrieb:
> zweite Versorgungsspannung für die Ansteuerung der FETs. Dann kannst Du

Klar. Ich habe ein dreikanaliges Labornetzteil, da würde ich 12-15 V für 
den Wandler und 0-30 V für die Ausgangsspannung einstellen.

Ben B. schrieb:
> Habe sogar mal eine echt sinnvolle Anwendung von sowas in PA-Endstufen
> gesehen. Der Vorteil liegt darin, daß der Energiespeicher auf der

Interessant. Bin grade zu faul, die Kosten J/$ für Elkos auszurechnen. 
Mit E=1/2 CU^2 würde man aber erwarten, dass mit steigender Spannung die 
Energie eines Elkos im Quadrat, die Baugrösse (Separatordicke) maximal 
linear mit der Spannung. Von daher macht das Sinn.

Allerdings hast Du in der Konfiguration keine Strombegrenzung - wenn ein 
fetter Bass-Wumm die Endstufe in Anschlag bringt, könnten die primären 
Schalttransistoren überlastet werden, oder nicht? Für den Trafo ist das 
kein Problem, so wie ich das sehe (Magnetfelder der 
Ein/Ausgangswicklungen kompensieren sich, nur die Spannung trägt zur 
Kernmagnetisierung bei, daher ist Sättigung kein Thema).
Zum quasi kurzschlussfesten Laden von z.B. Blitzelkos hätte ich eher 
Flyback erwartet, da die zwei Phasen Laden/Entladen des Kerns trennen 
und bei einem Ausgangskurzschluss halt nur die Demagnetisierungsphase 
länger dauert.

Autor: Andrew T. (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> für nur sehr gelegentliche Netzteil-Basteleien suche ich ein
> DC-Labornetzteil bis ca. 400 V, ca. 50 W oder mehr.



Soeteas findest Du z.B. in ebay als gebrauchte Elektrophorese Netzteile,
400V DC und höher.
50W und mehr.

Preis so um die 40€..70€.

Autor: Achim M. (pepeloki)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achim M. schrieb:

> Oder sowas:
> http://hpm-elektronik.de/ng350-0400-netzteil.htm

Interessante Schaltung. Wichtig ist dabei die Auswahl der Endtransis-
toren. Diese müssen für den Analogbetrieb geeignet sein, was für viele
"moderne" MOSFET-Schalttransistoren nicht mehr zutrifft.

Autor: Rote T. (tomate)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fluke 332/335(A/D)?
Hat bei 400V zwar nur 20W, ie 50mA, dafür super stabil und auch zum 
Voltmeter justieren geeignet.

Autor: Andi_73 (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Achim M. schrieb:
> http://hpm-elektronik.de/ng350-0400-net

Diese Schaltung habe ich vor ein paar Jahren aufgebaut.

Im Prinzip funktioniert das ganze.
Es gab jedoch niederfrequente Schwingungen bei geringer Last.
Ursache ist die Diode D14, diese macht schon Sinn,
jedoch habe ich sie direkt an den Ausgang gelegt.
Seitdem ist die Schaltung stabil.

Als Transformator habe ich einen Steuertrafo 230V / 230V 250VA genommen.


Die MOFETs werden Linear betrieben, ich habe den IRFPC50a verwendet.

https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-600v-11a-180w-to-247ac-irfpc-50-p8818.html?&trstct=pos_0


Auch die zwei MJE340 wurden gegen einen BUT12AF ersetzt.

https://www.reichelt.de/hf-bipolartransistor-npn-450v-8a-23w-sot-186-but-12af-isc-p6147.html?&trstct=pos_1

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Andi_73 schrieb:

> Die MOFETs werden Linear betrieben, ich habe den IRFPC50a verwendet.
>
> 
https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-600v-11a-180w-to-247ac-irfpc-50-p8818.html?&trstct=pos_0

Dieser Typ hat aber keine DC-Linie im SOA-Diagramm. Das heisst
er wird sozusagen im undefiniertem Bereich betrieben.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Allerdings hast Du in der Konfiguration keine Strombegrenzung
> - wenn ein fetter Bass-Wumm die Endstufe in Anschlag bringt, könnten
> die primären Schalttransistoren überlastet werden, oder nicht?
Das war 'ne 3,2kW Endstufe (Class-H), die primären Schalttransistoren
waren 50A-IGBTs. Sowas bläst bei Bedarf einen 16A LSS weg ohne Schaden 
zu nehmen. :)

Autor: Andi_73 (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Harald W. schrieb:
> Dieser Typ hat aber keine DC-Linie im SOA-Diagramm. Das heisst
> er wird sozusagen im undefiniertem Bereich betrieben.

Ja das ist richtig, auch der Original verwendete SPW20N60S5 hat keine.
Kennt denn jemand einen Type mit ca. 600V V-DS und erlaubtem 
Linearbetrieb ?

Ich hatte damals aufgrund dessen auch Kontakt mit dem 
Webseitenbetreiber.
Die jeweils 10 Ohm Widerstände für jeden MOSFET müssen es hier richten.
Ich habe infolge auch Versuche mit IGBTs gemacht,
aber noch nicht weiter realisiert.

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Andi_73 schrieb:

> Harald W. schrieb:
>> Dieser Typ hat aber keine DC-Linie im SOA-Diagramm. Das heisst
>> er wird sozusagen im undefiniertem Bereich betrieben.
>
> Ja das ist richtig, auch der Original verwendete SPW20N60S5 hat keine.

In dem vom Autor verlinkten Datenblatt:
https://www.infineon.com/dgdl/SPW20N60S5_Rev.2.5.pdf?folderId=db3a304412b407950112b408e8c90004&fileId=db3a304412b407950112b42c879f471b

...sieht man aber schon eine DC-Kurve.

Autor: Dieter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andi_73 schrieb:
> Kennt denn jemand einen Type mit ca. 600V V-DS und erlaubtem
> Linearbetrieb ?

Linearbetrieb geht bei allen, aber mit einem deutlich niedrigerem Strom 
und Leistung. In einigen Fällen kann das durchaus nur 1/100 sein.

Autor: M. K. (sylaina)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Harald W. schrieb:
> Dieser Typ hat aber keine DC-Linie im SOA-Diagramm. Das heisst
> er wird sozusagen im undefiniertem Bereich betrieben.

Man kann den Mosfet schon im Linearbetrieb betreiben. Wenn ich mir den 
Typ ansehe: Der ist für diese Anwendung hier durchaus geeignet, auch 
wenn er keine DC-Kurve in seinem SOA-Diagram hat.

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
M. K. schrieb:

> Man kann den Mosfet schon im Linearbetrieb betreiben. Wenn ich mir den
> Typ ansehe: Der ist für diese Anwendung hier durchaus geeignet, auch
> wenn er keine DC-Kurve in seinem SOA-Diagram hat.

Nun gut, ich habe sowas noch nie probiert. Für ein nachbausicheres
Konzept würde ich mich aber lieber innerhalb der laut Datenblatt
zulässigen Grenzen bewegen.

Autor: M. K. (sylaina)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Harald W. schrieb:
> Nun gut, ich habe sowas noch nie probiert. Für ein nachbausicheres
> Konzept würde ich mich aber lieber innerhalb der laut Datenblatt
> zulässigen Grenzen bewegen.

Wie gesagt, nur weil keine DC-Kurve vorhanden ist im SOA-Diagram heißt 
das nicht automatische, dass der Mosfet nicht für DC-Betrieb geeignet 
ist. Das Beispiel mit dem SPW20N60S5 ist dafür ja ganz gut: Da gibts ein 
Datenblatt mit DC-Kurve und eines ohne DC-Kurve im SOA-Diagramm.
Wenn keine DC-Kurve im Datenblatt ist müsste man die Kurve selbst 
vermessen. Bei heutigen FETs werden die DC-Kurven auch gern weg gelassen 
weil FETs heute fast nur noch im Schalterbetrieb eingesetzt werden, man 
hat heute DC-Kurven nur noch bei FETs, die ausgesprochen gut geeignet 
sind für diesen Betrieb.

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der IRF840 wird normalerweise für so ein 400V-Netzteil genommen. Der ist 
einer der ganz wenigen MOSFETs, der auch bei der höchsten Spannung 
(500V) noch mit der maximalen Verlustleistung von 125W im DC-Betrieb 
belastet werden darf.

Autor: Andi_73 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
M. K. schrieb:
> Das Beispiel mit dem SPW20N60S5 ist dafür ja ganz gut: Da gibts ein
> Datenblatt mit DC-Kurve und eines ohne DC-Kurve im SOA-Diagramm.

So ist es, dazu war er nicht erhältlich.

ArnoR schrieb:
> Der IRF840 wird normalerweise für so ein 400V-Netzteil genommen. Der ist
> einer der ganz wenigen MOSFETs, der auch bei der höchsten Spannung
> (500V) noch mit der maximalen Verlustleistung von 125W im DC-Betrieb
> belastet werden darf.

Den habe ich mir damals auch angesehen, er hat jedoch das TO220 Gehäuse
was mir im Vergleich zum TO247 Gehäuse etwas schwach wirkte.
De DC Kurve ist jedoch bei dem Datenblatt von IR auch nicht vorhanden.

Die damals verwendeten IRFPC50a habe zuvor noch ausgemessen und gepaart,
da ich zwei Geräte gebaut habe waren genug vorhanden.

Sie werden aktiv gekühlt und erreichen hierdurch keine hohen 
Temperaturen. Ich belaste mit maximal 250mA, anstatt 400mA.
Bedingt durch die Zwischenkreisspannung von ca.310V
werden,bei Kurzschluß, pro MOSFET nur ca. 20W verbraten.

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Andi_73 schrieb:
> De DC Kurve ist jedoch bei dem Datenblatt von IR auch nicht vorhanden.

Dann schaust du eben in ein anderes DB.

Autor: spannend (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dieter schrieb:
> Linearbetrieb geht bei allen, aber mit einem deutlich niedrigerem Strom
> und Leistung. In einigen Fällen kann das durchaus nur 1/100 sein.

Das ist - so pauschalisiert - falsch bis übertrieben.

Man kann wohl alle Fets bei <= 1/3 V_BR(DSS) benutzen
(hauptsächlich die Spannung ist bestimmender Faktor,
wurde von einem gewissen Herrn "Spirito" [Google -->
"Spirito-Effekt"] festgestellt - freilich verbunden m.
d. Leistung, aber vordergründig @ hoher Spannung ist
da Gefahr eines Effektes ähnlich dem 2. Durchbruch b.
BJTs vorhanden), wenn auch P_tot auf <= 1/3 der jew.
bei der aktuellen Temperatur erlaubten begrenzt wird.

@ArnoR hat ein Datenblatt vom IRF840 gezeigt. Möglich,
daß es bei diesem geht, was er sagte - den Typ (noch
von keinem Hersteller) habe ich nicht getestet.

Aber auf "gerade" DC-Kurven in Datenblättern ist kein
Verlaß, bei 99% aller Fets mit solchen ist die Kurve
rein theoretisch, so gut als ob gar nicht vorhanden...

Bei manchen mag sowas gehen (oberhalb 1/3 V_BR(DSS),
aber das ist recht selten, und müßte erst bestätigt
werden (Testreihen), wenn (wie eben meist) nicht der
Hersteller selbst das tat (manche IRF Typen wurden
nachträglich (also Monate oder Jahre nach Einführung
deren Produktion) aufgrund Spiritos Arbeit auf die
Weise vermessen, echte DC-Kurve in korrigierter
Form in korrigiertes Datasheet gesetzt.

Auch manche IXYS Typen verfügen über eine glaubhafte
DC-Kurve, siehe im Anhang zwei 600V-P-Channel Typen
(wo meine Ausführungen von 1/3 V_BR(DSS) Obergrenze
so ziemlich bestätigt werden - diese Typen wurden
bestimmt nicht als (Google:)"Linear Fets" optimiert,
aber eben die DC-Charakteristik vermessen. So - oder
ähnlich halt - sollte eine dahingehend korrigierte
SOA Grafik aussehen, bei den meisten Typen (auf reine
Schaltanwendung hin gezüchtet) wird es nicht besser
sein als bei dem Extrembeispiel... aber unterhalb
dieser Werte (1/3 Spannung und 1/3 Leistung) sehe
ich wenig Gefahr.

Oder interpretiere ich das falsch, ArnoR? Im Moment
sehe ich diese Werte als vernünftig an, und denke,
äußerst wenige "normale" Typen kommen da irgendwie
drüber.

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
spannend schrieb:
> (manche IRF Typen wurden
> nachträglich (also Monate oder Jahre nach Einführung
> deren Produktion) aufgrund Spiritos Arbeit auf die
> Weise vermessen, echte DC-Kurve in korrigierter
> Form in korrigiertes Datasheet gesetzt.

Damit meinst du wohl dieses Dokument:

http://www.irf.com/product-info/hi-rel/alerts/fv5-p-09-01-A.pdf

spannend schrieb:
> Aber auf "gerade" DC-Kurven in Datenblättern ist kein
> Verlaß, bei 99% aller Fets mit solchen ist die Kurve
> rein theoretisch, so gut als ob gar nicht vorhanden...

Na dann schau mal in das verlinkte IR_Dokument. Dort gibt es etliche 
gerade DC-Kurven und sogar solche, die zu hohen Spannungen ansteigen. 
Eigentlich sollte man das Gegenteil erwarten:

Beitrag "Re: MOSFET Linearbetrieb möglich?"

Autor: Hp M. (nachtmix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Zusammen mit eine kleinen Voltmeter kommt
> das in ein 3D-gedrucktes Gehäuse und dann ist auch erstmal gut für mich.

Würde ich mich für Leistungselektronik nicht trauen.
Das Zeug schmilzt bekanntlich und brennt wohl auch ganz gut...

Autor: M. K. (sylaina)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hp M. schrieb:
> Würde ich mich für Leistungselektronik nicht trauen.
> Das Zeug schmilzt bekanntlich und brennt wohl auch ganz gut...

Kommt das nicht auf das Material an, dass man verwendet? ABS dürfte doch 
ganz gut geeignet sein wenn man drauf achtet, dass die Teile, die mit 
ABS in Verbindung sind, nicht heißer als 80/85° werden. Oder?

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
spannend schrieb:
> Aber auf "gerade" DC-Kurven in Datenblättern ist kein
> Verlaß, bei 99% aller Fets mit solchen ist die Kurve
> rein theoretisch, so gut als ob gar nicht vorhanden...

Hier gibt es auch noch einen Artikel dazu:
https://www.analog-praxis.de/mosfet-datenblaetter-richtig-lesen-das-soa-diagramm-teil-2-a-773811/
Interessant wird das SOA-Diagramm wohl erst, wenn es von der 
theoretischen P=const-Linie (Steigung -1, symmetrisch zur linken Hälfte) 
abweicht.

Wie sieht es eigentlich mit bipolar vs MOSFET aus? Wenn ich zum Test 
meines NT eine kleine elektronische Last improvisieren wollte (400V, 0.1 
- 0.2 A) - so in etwa alter Prozessor/Graka-Kühler, Transistor dran, 
einfache Stromregelung?
Wenn ich bei Mouser einfach mal die Parameter eingebe, komme ich z.B. 
auf
https://www.mouser.ch/datasheet/2/196/Infineon-IPP50R190CE-DS-v02_02-EN-1227094.pdf
(Suche: 
https://www.mouser.ch/Semiconductors/Discrete-Semiconductors/Transistors/MOSFET/_/N-ax1sfZ1yzvvqxZgjdhub?P=1yuk7vzZ1yzxnagZ1z0y3zrZ1y95l6eZ1yw76gdZ1z0yli7Z1z0z63x&Rl=ax1sfZgjdhp0Z1yw7zv0Z1yvy2dqSGT&Ns=Pricing%7c0)
Bipolar sieht viel dünner aus. Selbst dieses grobe Möbel
https://www.mouser.ch/datasheet/2/308/MJW18020-D-113122.pdf
kommt bei 400 V auf knapp 40 mA in der SOA.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also vielen Dank nochmal für die vielen erleuchtenden Kommentare zum 
Thema SOA. Das hat mir learning by doing erspart...
Wenn hier noch jemand mitliest - ein kleiner Wettbewerb: Wer findet den 
MOSFET mit dem grössten Strom bei 400 V (DC, in SOA natürlich)?
Wie man mehrfach liest, eignen sich die alten Eisen viel besser für den 
Linear-Modus als neue hochgezüchtete Schalt-FETS. Also

Infineon Coolmos C6: 
https://www.infineon.com/cms/de/product/power/mosfet/500v-900v-coolmos-n-channel-power-mosfet/600v-and-650v-coolmos-c6-e6/
Z.B. IPW60R041C6 ca. 1.2 A

IXYS Linear-FETs 
https://www.littelfuse.com/products/power-semiconductors/discrete-mosfets/n-channel-linear.aspx

Z.B. IXTB30N100L 2 A

wer bietet mehr... Einen dieser Typen werde ich hier 
https://www.aliexpress.com/item/32974896347.html versuchen zu 
implantieren.

Übrigens findet die Suche nach "irf840 labornetzteil" einige 
interessante HV-Schaltungen. Der IRF840 scheint ja wirklich verbreitet 
zu sein.

Autor: Andrew T. (marsufant)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Wie man mehrfach liest, eignen sich die alten Eisen viel besser für den
> Linear-Modus als neue hochgezüchtete Schalt-FETS.


Das ist genauso wie sich ein Ferrari viel besser zum Schnellfahren 
eignet wie ein alter VW Bus.
Wenn man allerdings im Baumarkt etwas Sperriges einkaufen will, ist der 
Bus besser.

Kurz: Was erwartest Du von modernen FETs, die für die Marktanforderung 
"kein Linearbetrieb, jedoch schnelles Schalten bei hohem Strom" 
optimiert sind?

Eben.
Schau mal unter Infineon Optimos

https://www.infineon.com/cms/en/about-infineon/press/market-news/2017/INFPMM201707-065.html

Und ja, diese sind zur Zeit auf 200V limitiert, eben weil der Hersteller 
da Kunden hat bzw. Marktchancen sieht.



> Übrigens findet die Suche nach "irf840 labornetzteil" einige
> interessante HV-Schaltungen. Der IRF840 scheint ja wirklich verbreitet
> zu sein.

Weil IRF840 relativ billig, lange im Markt und in großen Stückzahlen und 
somit leicht erhältlich ist.

Autor: nachtmix (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
M. K. schrieb:
> ABS dürfte doch
> ganz gut geeignet sein wenn man drauf achtet, dass die Teile, die mit
> ABS in Verbindung sind, nicht heißer als 80/85° werden. Oder?

Und wie garantierst du, dass es im Fehlerfall nicht sehr viel heisser 
wird?
Dann wandern plötzlich  Netzspannung oder 400V führende Teile durch den 
geschmolzenen Kunststoff und gefährden den Benutzer.
Von da bis zum Brand ist es dann auch nicht mehr weit.

Ein Netzteil, dessen Gehäuse schon ein derartig niedriges 
Temperaturlimit hat, würde es ja nicht mal überleben, wenn man es im 
Sommer auf der Hutablage im Auto liegenliesse.

Autor: M. K. (sylaina)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nachtmix schrieb:
> Ein Netzteil, dessen Gehäuse schon ein derartig niedriges
> Temperaturlimit hat, würde es ja nicht mal überleben, wenn man es im
> Sommer auf der Hutablage im Auto liegenliesse.

Du lässt sowas auf der Hutablage liegen? Meine Hutablage würde das nicht 
mal aushalten, selbst schon im Winter.

Mal ernsthaft: Klar, passieren kann immer was. Aber so verteufelt kann 
Kunststoff auch wieder nicht sein, es werden heutezutage ja sehr viele 
Geräte aus Kunststoff gebaut. Das Gehäuse muss halt so konstruiert sein, 
dass die heißen Teile nicht an den Kunststoff kommen, auch nicht im 
Fehlerfall. Das ist jetzt bei weitem keine unlösbare Aufgabe.

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]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [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.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.