Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFETs Verlsutleistung geringer = besser?


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 Tüftler (Gast)


Bewertung
-5 lesenswert
nicht lesenswert
Kann man eigentlich davon ausgehen, dass die Bauteile mit der 
Geringesten Verlustleistung auch die effizientesten sind? Und warum sind 
meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die eher die höchste 
Verlustleistung haben?

: Verschoben durch Moderator
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Kann man eigentlich davon ausgehen, dass die Bauteile mit der
> Geringesten Verlustleistung auch die effizientesten sind?

Wenn du sie als Schalter verwenden willst: ja

> Und warum sind meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die
> eher die höchste Verlustleistung haben?

Du hast Dir womöglich Transistoren für analoge Anwendungen heraus 
gesucht.

Ein Transistor, der viel Wärme nach außen abführen kann, ist aufwändiger 
gebaut, als einer der nur wenig Abwärme abführen muss.

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-4 lesenswert
nicht lesenswert
Gut dann müssten die mit der geringsten Verlustleistung für meine Zwecke 
am besten sein, ist digital 18 khz bzw 50hz, versuche einen Inverter 
effizienter zu bekommen, ist ein bisschen blöd dass der nur einen 
Wirkungsgrad von etwa 60% hat. Leider sieht es so aus, dass unsere 
Kollegen aus Chinesia da die billigsten Dinger reingepfuscht haben die 
sie nur gefunden haben, aber gut bei einem Preis von 170€ für 1000W 
Sinus hatte mich alles andere auch gewundert. Im übrigen fällt die 
Leistung wirklich als Wärme von den Mosfets und IGBTs ab, das hab ich 
schon überprüft, die Trafos bleiben recht kühl. Nun müsste sich ja die 
Effizienz erhöhen wenn ich Mosfets einbaue die weniger Energie in Wärme 
verbraten, oder hab ich da einen Denkfehler drin? Immerhin sind die 
Mosfets die ich einabuen will auch 10 Mal so teuer wie die originalen, 
die kosten schon zusammen so viel wie die Firma Conrad für den 
Wechselrichter im Einkauf bezahlt hat...

von Georg M. (g_m)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Und warum sind
> meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die eher die höchste
> Verlustleistung haben?

Ja, gute Frage...
Warum z.B. 1kg Kupfer teurer ist als 1g?

von hinz (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was ist verbaut, und was willst du rein bauen?

von Andreas B. (bitverdreher)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es kann auch genauso eine suboptimale Ansteuerung der MosFets sein.

Tüftler schrieb:
> oder hab ich da einen Denkfehler drin?

Ja, vermutlich.

von M. K. (mkn)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> die Mosfets dann am teuersten die eher die höchste
> Verlustleistung haben?

Meinst Du die haben permanet 100W Verlustleistung, wenn es 100W Typen 
sind?
Auch wenn sie nur in der Verpackung liegen?

Die können BIS ZU 100W Verlustleistung abführen.
Logisch das etwas das viel leistung abführen könnte auch teurer ist 
als etwas das das nicht kann.

Teuer ist hoher Strom, bei niedrigem RDSon, trotzdem schnell und dabei 
noch ein Gehäuse das die Wärme auch los wird.

von Uwe (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,
>oder hab ich da einen Denkfehler drin?
ich bin mir nicht ganz sicher weil du schreibst:
> Und warum sind meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die eher die > 
höchste Verlustleistung haben?
Die haben von Haus aus überhaupt keine Verlustleistung. Sie können sie 
höchstens abführen. Entstehen tut sie durch den Strom der an RDSon eine 
Spannung erzeugt. Meistens ist es so das einer mit kleinem RDSon auch 
sehr hohe Verluste abführen kann. Ein kleiner RDSon ist aber für die 
Effizienz gut da dann bei gleichem Strom weniger Wärme erzeugt wird.

Viel Erfolg, Uwe

von MaWin (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Kann man eigentlich davon ausgehen, dass die Bauteile mit der
> Geringesten Verlustleistung auch die effizientesten sind?

Ja, bloss schaffen sie eventuell die Aufgabe nicht.

Ein MOSFET für 10mA Strom mit 1 Ohm hat nur 0,1mW Verlust, schaltet aber 
auhc nur 10mA bei vielleicht 30V, also 0.3 Watt. Immerhin nur 0,033% 
Verlust.

> Und warum sind
> meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die eher die höchste
> Verlustleistung haben?

Weil sie grössere Aufgaben schaffen können (und dazu mehr Substanz 
brauchen).

Ein MOSFET für 200A bei 500V mit 0.01 Ohm macht zwar 400 Watt Verlust, 
schaltet aber 100000 Watt, Verlust also 0,4%, also schlechter, aber der 
kleine MOSFET würde das niemals schaffen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Kann man eigentlich davon ausgehen, dass die Bauteile mit der
> Geringesten Verlustleistung auch die effizientesten sind?

Äpfel und Birnen.

> Und warum sind
> meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die eher die höchste
> Verlustleistung haben?

Ich glaube, du verstehst einfach die Angabe aus dem Datenblatt falsch. 
Das ist nicht die Verlustleistung, die der MOSFET hat, sondern die, 
die er maximal verträgt. In einer realen Schaltung muß die 
Verlustleistung kleiner sein, meist ist sie sogar sehr viel kleiner.

Ein MOSFET verhält sich im durchgeschalteten Zustand näherungsweise wie 
ein Widerstand. Auch dieser Wert steht im Datenblatt: R_ds_on. Der liegt 
für Leistungstypen zwischen wenigen mΩ und wenigen Ω 
(Hochspannungstypen). Die Verlustleistung am MOSFET hängt neben dem 
R_ds_on noch vom geschalteten Strom I ab: P = I² × R_ds_on.

Wenn wir einfach mal unterstellen, daß der "teure" und der "billige" 
MOSFET den gleichen R_ds_on haben, aber der teure mehr Verlustleistung 
verträgt, dann bedeutet das, daß der teure einen größeren Verbraucher 
(mehr Strom) schalten kann. Bei gleichem Strom haben beide die gleichen 
Verluste.

Praktisch ist es aber eher so, daß der größere (teurere) MOSFET nicht 
nur mehr Verlustleistung verträgt, sondern auch noch einen kleineren 
R_ds_on hat. Dann kann er noch mehr Strom schalten und ist bei gleichem 
Strom auch noch effizienter als der kleinere MOSFET.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Im übrigen fällt die
> Leistung wirklich als Wärme von den Mosfets und IGBTs ab, das hab ich
> schon überprüft, die Trafos bleiben recht kühl. Nun müsste sich ja die
> Effizienz erhöhen wenn ich Mosfets einbaue die weniger Energie in Wärme
> verbraten, oder hab ich da einen Denkfehler drin?

ja, würde ich auch so erwarten.

Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt 
Verlustwärme.

Wie viel davon gehen auf das Konto der Transistoren? Wohl nur ein 
kleiner Bruchteil davon. Diese dann zu verbessern wird in der 
Gesamtbilanz vermutlich enttäuschend wenig nützen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
> ja, würde ich auch so erwarten.

Nö, wenn die Ansteuerung nichts taugt, nützt Dir der beste MosFet 
nichts.
Das habe ich zwar oben schon angedeutet, wird hier aber geflissentlich 
überlesen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Immerhin sind die
> Mosfets die ich einabuen will auch 10 Mal so teuer

Das garantiert gar nichts. Die iPhones meiner Kinder sind auch rund 10x 
so teuer als mein Smartphone. Aber das macht sie nicht 10x so nützlich 
oder gut - es macht sie höchstens 10x so attraktiv als Statussymbol.

von Joachim B. (jar)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
> Verlustwärme.

ich dachte eher 400W Verlustwärme, oder irre ich mich da?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Joachim B. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
>> Verlustwärme.
>
> ich dachte eher 400W Verlustwärme, oder irre ich mich da?

60% von 1600W Eingangsleistung sind (ungefähr) 1000W Ausgangsleistung
40% von 1600W Eingangsleistung sind (ungefähr) 600W Verlustleistung

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (amateur)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
@Tüftler
Spar Dir Dein Geld! Lass das arme Teil in Ruhe!

So ein Inverter ist "EIN" Teil, da kann man nicht einfach irgendwas 
tauschen.

Klar, es gibt eine Entwicklung hin zu immer geringeren 
Durchlasswiderständen, bei den aktuellen FETs.

Aber in diesem Falle sollte man IMMER das Kleingedruckte im Auge 
behalten. Oft ist dieser Vorteil mit einer höheren Gate Kapazität 
verbunden, zusammen mit der Notwendigkeit den "Neuen" noch schneller 
ein- bzw. auszuschalten. Das wiederum belastet die zugehörige (Gate) 
Treiberschaltung.

Also schneller, mit noch höheren Steuerströmen verbunden, könnte eine 
komplett neue Treiberschaltung erfordern. Dann bist Du aber einem Neubau 
recht nahe.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
> 60% von 1600W Eingangsleistung sind (ungefähr) 1000W Ausgangsleistung
> 40% von 1600W Eingangsleistung sind (ungefähr) 600W Verlustleistung

OK so meintest du das, angenommen!

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Grundastzbedingt bin ich Tüftler, also zu allem bereit, wenn ich das 
Teil auf 90% Wirkungsgrad kriege, notfalls auch die gesamte Ansteuerung 
zu verstärken oder zu modifizieren. Ich glaube aber nicht, dass die in 
Chinesia das bestmöglich an Mosfet genommen haben, da das wohl zu teuer 
gewesen wäre. Also müsste es noch was besseres, aber teuereres geben. 
Verbaut sind im Moment zwei Typen, einmal MOSFets, diese hier:

https://de.rs-online.com/web/p/mosfet/2171255/

Und einmal IGBTs, diese hier:

https://de.rs-online.com/web/p/igbt/1661872/

Verbauen will ich bei den MOSFETs diese:

https://de.rs-online.com/web/p/mosfet/1811911/

Und bei den IGBTs diese:

https://de.rs-online.com/web/p/igbt/7604224/

oder aber vielleicht diese:

https://de.rs-online.com/web/p/igbt/7871121/

Weiß nicht welche in meinem Fall eine geringere Verlsutleistung hätten, 
oder obs noch besser geeigente gäbe, Preis ist da relativ egal, wie 
gesagt habs gemessen, die Transistoren werden so heiß dass es gut 600W 
sein können die da verbraten werden, das ding schmeißt hinten am Lüfter 
40-50°C heiße Luft raus. Wenn es möglich wäre auf einen Wirkungsgrad von 
90-95% zu kommen, wäre das toll. Die Trafos müssten nicht das Problem 
werden, die werden kaum warm, es sind schon die Transistoren, die die 
ganze Leistung verbraten.

von Andreas B. (bitverdreher)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Mach Du nur.
Dir irgendwelche Ratschläge zu geben ist wohl ziemlich nutzlos. Ich bin 
draußen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Die Trafos müssten nicht das Problem
> werden, die werden kaum warm,

Das bezweifle ich, die sind sicher mit in der Kühlung.

von hinz (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Erzähle uns unbedingt wie oft es geknallt hat.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Leistung, die deine idealisierten Transistoren nun nicht mehr 
verheizen geht dann ja nach deinem Wunsch in den Trafo.

Du belastest des Trafo dann also bis zu 40% stärker, als zuvor. Bist du 
sicher, dass er das aushält, nachdem du vorher schon bemerkt hast, dass 
solche Produkte an allen Ecken auf Kante genäht sind?

Ich sehe da gewisse Parallelen zum Mofa-Tuning ohne die Bremsen und 
alles andere drumherum anzupassen.

: Bearbeitet durch User
von Tüftler (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist ja was ich ncith verstehe, das Teil hat 4 Trafos die parallel 
geschaltet sind, die dürften das mitmachen, am besten wäre natürlich 
wenn ich die Trafos nicht um 40% mehr belasten würde, sondern das Teil 
einfach dann 40% weniger aus der Batterie an der es hängt ziehen würde. 
Es muss doch eine Möglichekti geben, hier das Gerät noch zu verbessern. 
Warum sagen eigentlich hier alle das geht nciht, ich bin raus usw, 
dagegen sein aber dann nchtmal eine Begründung warum das nciht geht, 
haben die keine Ahnung warums nicht geht oder warum fehlt die 
Begründung. Ein SOlarinverter schafft bis zu 95% Wirkungsgrad, dass das 
bei dem Teil schon ein bisschen hoch gehofft ist, ist klar, da es nunmal 
kein 2000€ Solarinverter ist, und dass aus einem Mofa keine Rennmaschine 
wird ist mir auch klar, aber ein bisschen was müsste sich do da noch 
machen lassen, immerhin kann es doch nicht sein, dass die da unten für 
170€ VK wirklich schon lauter optimale Bauteile verbaut haben???

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> die (Trafos) dürften das mitmachen

Wie bist du zu diesem Schluss gekommen?

> Warum sagen eigentlich hier alle das geht nicht

Weil eine schlechte Schaltung nicht durch simplen Austausch einzelner 
Bauteile besser wird. Du musst im Grunde genommen das ganze Gerät 
überarbeiten. Das kannst du nicht, und es ist auch finanziell sinnlos.

Wenn du bei einem Mofa die Motorleistung erhöhst, brauchst du einen 
anderen Auspuff und stärkere Bremsen. Wenn du starke Bremsen hast, 
brauchst du einen stärkeren Rahmen.

Ähnlich wird es bei deinem Gerät sein. Wobei dort der schlechte 
Wirkungsgrad zum Teil sicher auch von einem schlechten Schaltungsdesign 
kommt.

Willst du den Kastenwagen jetzt flach legen, damit er windschnittig 
wird?

: Bearbeitet durch User
von Sven S. (schrecklicher_sven)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
> Verlustwärme.

Wer am Computer sitzt, sollte auf den Händen sitzen.
(Und nicht gleich drauflos tippen).


@Tüftler:
Ohne genaue* Informationen über Dein Gerät kann die Frage nach 
Wirkungsgradsteigerung nicht beantwortet werden.

*Mit Schaltplan und so weiter.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sven S. schrieb:
> Wer am Computer sitzt, sollte auf den Händen sitzen.
> (Und nicht gleich drauflos tippen).

Wie meinst du das? Sollte ich da etwas falsch berechnet habe, korrigiere 
mich bitte. Andernfalls nützt dein Beitrag nur dazu, schlechte Stimmung 
zu machen.

von Walter S. (avatar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sven S. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
>> Verlustwärme.
>
> Wer am Computer sitzt, sollte auf den Händen sitzen.
> (Und nicht gleich drauflos tippen).

da schreibst du ein wahres Wort
(aber leider beherzigst du es nicht)

von Sven S. (schrecklicher_sven)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
666 ist näher bei 700.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sven S. schrieb:
> 666 ist näher bei 700.

Setze dich mal auf deine Hände!

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
> Verlustwärme.

Mutig falsch gerundet.

Bei 1000W Ausgangsleistung brauchst du am Eingang 1667W und hast eine 
Verlustleistung von - wenn du es denn unbedingt auf eine Stelle runden 
willst - rund 700W.

von HildeK (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
> Sollte ich da etwas falsch berechnet habe, korrigiere
> mich bitte.
Ja, das sollte man machen.
Du sagst:
Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
> Verlustwärme.
60% Wirkungsgrad heißt 60% der 1000W sind Nutzleistung, 40%, also 400W 
sind Verlustwärme. (Ich habe das Zeug davor nicht gelesen ...)

Warum kann man eigentlich nicht einfach auf einen kleine Fehler 
hinweisen und gut ist?

von hinz (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
HildeK schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Sollte ich da etwas falsch berechnet habe, korrigiere
>> mich bitte.
> Ja, das sollte man machen.
> Du sagst:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Aber 60% Wirkungsgrad bei 1000W Ausgangsleistung heisst: RUnd 600 Watt
>> Verlustwärme.
> 60% Wirkungsgrad heißt 60% der 1000W sind Nutzleistung, 40%, also 400W
> sind Verlustwärme. (Ich habe das Zeug davor nicht gelesen ...)
>
> Warum kann man eigentlich nicht einfach auf einen kleine Fehler
> hinweisen und gut ist?

Du hast falsch gerechnet.

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-4 lesenswert
nicht lesenswert
Ist ja gut, ich werds wieder so machen wie immer, ausprobieren und sehen 
was passiert. Ich bin Tüftler und mir generell nicht zu schade, auch den 
ganzen Kasten in alle einzelteile zu zerlegen, wenn ich danach was hab, 
was die 1000€ victron dinger umhaut, und das muss gehen, in den Victron 
dingern steckt nichts viel besseres drin. Ein bisschen was drumrum hab 
ich ja schonmal verbessert, Entlötlitze auf die Traces gelötet, wo der 
Hochstrom drüber geht, seitdem werden die nichtmehr heiß, gescheite 
Kondensatoren verbaut, die Spannungs und kapazitätsmäßig nicht ständig 
am anschlag sind, usw usf, jedes mal nachdem ich was geändert hatte, 
verringerte sich die Wärmeentwicklung des gerätes, und mit ihr sank auch 
der verbrauch von der Batterie her. Leider sind die größten 
energieverschwender die Transistoren, wenn deren Asnteuerung schrott 
ist, wird die eben auch überarbeitet und durch eine ersetzt, die mehr 
Wumms dahinter hat, damit ein Gate ordentlich schnell geladen werden 
kann, auch gut, wenn die Schaltfrequenz zu nidrig ist wird sie eben 
erhöht, wie ich sagte, ich bin Tüftler tue zum Teil Die sonst keiner 
tut, und wenns sein muss nehme ich auch ein Gerät, schraube alles 
auseinander bis auf Typenschild, und die Platine, und baue dann an diese 
Teile aus einzelteilen ein neues Gerät dran. Ich meine immernoch dass es 
die Transistoren sind, an denen sie gespart haben. Leider gibts von dem 
Teil nirgendwo einen Schaltplan, wäre auch zu schön...

von Wahrsager (Gast)


Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler hat recht, Tüftler haben Dieselmotor, Ottomotor, Dynamo, Rakete, 
Transistor usw. erfunden. Experten und Profis bisher noch nix. Alter 
Regel,
wer etwas versteht, dann macht es. Wenn nicht dann lehrt.

von Joachim B. (jar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
HildeK schrieb:
> 60% Wirkungsgrad heißt 60% der 1000W sind Nutzleistung, 40%, also 400W
> sind Verlustwärme. (Ich habe das Zeug davor nicht gelesen ...)

so dachte ich ja auch, nur Stefan nicht.....

Beitrag "Re: MOSFETs Verlsutleistung geringer = besser?"

muss am kulturellen Unterschied liegen :)))

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Na so einfach ist es nun auch nciht, aber Profi sollte mal erklären, 
warum etwas nciht geht, Profi sagt immer nur: Geht nicht, Profi sollte 
mal sagen warum geht nicht. Ich such mal durch, im Grund ist es ja recht 
einfach, einfach die MOSFETs mit der niedrigesten RDs ON und den 
nidrigsten Schaltverlusten suchen, dann sehen wieviel energie die beim 
Laden brauchen um
möglichst schnell ganz durchzuschalten, das muss der Treiber dann halt 
können. Die Eckdaten (Spannung, Strom usw sollten auch stimen, das ist 
klar.

von HildeK (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
hinz schrieb:
> Du hast falsch gerechnet.

Ich hätte es ja gleich wieder gelöscht, wenn ich gekonnt hätte :-).

Joachim B. schrieb:
> so dachte ich ja auch, nur Stefan nicht.....
>
> Beitrag "Re: MOSFETs Verlsutleistung geringer = besser?"
>
> muss am kulturellen Unterschied liegen :)))

Nein, ich war falsch. Er rechnete von 1000W Ausgangsleistung, nicht 
von 1000W Eingangsleistung.
Manchmal wäre es halt besser, man wäre still.

von Joachim B. (jar)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
HildeK schrieb:
> Manchmal wäre es halt besser, man wäre still.

wer das nie erlebt hat soll halt schweigen.

Mach dir nichts draus, ich lag so auch falsch, aber auch Stefan macht 
Fehler, alles menschlich.

Wirkungsgradbetrachtung von der Ausgangsleistung ist auch irgendwie von 
hinten durch die Brust ins Auge.

: Bearbeitet durch User
von ACDC (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> die Transistoren werden so heiß dass es gut 600W
> sein können die da verbraten werden, das ding schmeißt hinten am Lüfter
> 40-50°C heiße Luft raus.

Wie viele und welche Bauform?

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Die einen sind 8 Stück MOSFET Typ IRF3710 Gehäuse TO220 liegen über ein 
Isolierpad an einem Kühlkörper der dann wiederum am Gehäuse des 
Spannungswandlers anliegt an. Die anderen sind FGH40N60UFD die haben TO 
247 und liegen ohne zwischenliegenden Kühlkörper direkt über ein 
Isolierpad am Gehäuse an. Die 4 Trafos haben je 2 der IRF3710, die 
FGH40N60UFD hängen hinter den Trafos, und sind wohl für den Sinus 
zuständig. Die werden schon so heiß, dass man das Gehäuse an der Stelle 
an der sie anliegen kaum noch anfassen kann, die IRF3710 werden so heiß 
dass man den Kühlkörper der zwischen den MOSFETs und dem Gehäuse liegt 
nichtmehr anfassen kann, wenn man den Spannungswandler nach dem Betrieb 
öffnet und den Kühlkörper berührt verbrennt man sich die Finger, IR 
Thermometer sagt etwa 60-70°C. Ich denke mal da wird am meisten Leistung 
verbraten, diese 8 MOSFETs je zwei pro Trafo dürften die 
Zerhackerschaltung vor den Trafos sein, die müsste den AC für die Trafos 
aus der Batteriespannung erzeugen.

von Thomas B. (thomas2)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> wenn ich danach was hab, was die 1000€ victron dinger umhaut, und das
> muss gehen, in den Victron dingern steckt nichts viel besseres drin.

Die Victron-Wechselrichter (zumindest die, die ich kenne) haben ein 
völlig anderes Funktionsprinzip, das sind NF-Wechselrichter mit 50-Hz 
Ringkerntrafo.

Nachdem du von 4 Trafos und IGBTs sprichst, hast du dagegen 
offensichtlich einen HF-Wechselrichter mit Ferrittrafos.

Wenn du einen guten NF-Wechselrichter selbst bauen willst, suche nach 
"OzInverter", ein paar Leute aus einem australischen Forum haben das 
ziemlich gut hinbekommen.

Wenn du einen vergleichbaren HF-Wechselrichter haben willst, muss du 
verdammt gut sein, das hat scheinbar noch keiner hinbekommen. Es hat 
schon seinen Grund, dass alle qualitativ guten Batteriewechselrichter 
(Vicron, Studer, SMA Island, ..) noch als NF-Wechselrichter gebaut 
werden. Wobei gar nicht unbedingt der Wirkungsgrad bei Maximallast das 
Hauptproblem ist, sondern eher der Eigenverbrauch, die fehlende 
Überlastfähigkeit für Anlaufströme und die Lebensdauer.

: Bearbeitet durch User
von Tüftler (Gast)


Bewertung
-4 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist ein HF Wechselrichter, ob den aber deshlab noch keiner wie z.B. 
Victron gebaut hat wegen den Nachteilen oder weil er zu teuer wäre, ist 
die Frage. Ich bin mir sicher dass es eine Möglichkeit gibt, einen HF 
Inverter zu bauen der diese Nachteile bei weitem weniger ausgeprägt oder 
garnicht hat. Mein Exemplar ist nach meinen bereits getätigten 
Modifikationen hier und da in der Lage eine schweranlaufende Last z.B. 
einen Kompressor ohne Mühe anzuwürgen, der Verbracuh im Idle ist mit 
etwa 225ma bei 24V wenn ich richtig gemessen habe noch ein bisschen hoch 
aber ich denke mal da sind auch die MOSFETs schuld, Stichwort 
Schaltverluste. Wäre mal was neues, ich könnte mal versuchen einen HF 
Inverter zu bauen, der die typischen Nachteile eines HF Inverters nicht 
hat. Immerhin habe ich schon einge Probleme beseitigt, z.B. konnte das 
Gerät am Anfang keine schweranlaufenden Lasten treiben ohne dass die 
Spannung auf 160V abgefallen ist, das ist jetzt schon nichtmehr der 
Fall. Auch das Problem mit dem Leiterbahn und Hochstrom zusammen zu 
bekommen habe ich gelöst, jetzt bräuchte es nurnoch richtig gute 
MOSFETs, dann müsste der schon nochmal um einige Prozent effizienter 
werden, und dann mal sehen, ob sich sonst noch was machen läst... Trafos 
könnte man auch noch angehen, irgendwann

von Timo N. (tnn85)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas B. schrieb:
> Die Victron-Wechselrichter (zumindest die, die ich kenne) haben ein
> völlig anderes Funktionsprinzip, das sind NF-Wechselrichter mit 50-Hz
> Ringkerntrafo.

Trifft auf die untere Leistungsregion wohl nicht zu:

https://www.victronenergy.de/inverters/phoenix-inverter-180va-1200va#pd-nav-secondimage

Hatte leider auch mit der Vorgängerversion von diesen Victron HF WR 
meine Probleme.
Die hatten einen Unterspannungsschutz und schalten dann ab. Laut 
Anleitung sollten sie eigentlich wieder zuschalten, tun sie aber nicht.
Leider war meine Version das einzige Produkt von Victron mit nur 2 
Jahren Garantie. Scheinbar eine China-Co-Entwicklung.

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Laut der verlinkten Webseite gibt es von Victron Inverter mit einem 
Wirkungsgrad von 94% also muss es zu schaffen sein. Schade dass keiner 
weiß welche MOSFETs für sowas gut zu gebrauchen wären...

von Carsten (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
@Tüftler: Du bist eigentlich Vertriebsfritze ohne jede Ahnung von Physik 
und Realität, so mit BWL-Studium, das nichts lehrt, aber vermittelt, 
dass man alles besser weiß, oder? +nurmalsogefragt+

von Tüftler (Gast)


Bewertung
-4 lesenswert
nicht lesenswert
Nein ich bin Bastler der alles so lange zu Tode probiert, bis es 
funktioniert. Bislang hat das auch immer geklappt, früher oder 
später.Und ja ich weiß, die Werte in den Katalogen sind 100% ig 
geschönt, trotzdem müsste es mit genug Know How und Kohle möglich sein, 
einen Inverter zu bauen, der auf einen Wirkungsgrad von 95% kommt. 
Vielleicht nicht in allen betriebsbereichen, aber wenigestens in einem 
z.B. 95% Wirkungsgrad bei 70% Last.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Ich bin mir sicher dass es eine Möglichkeit gibt

Was für ein hohles Geschwätz.

1. selbst wenn du dir dessen sicher bist, heißt das noch lange nicht, 
daß es eine solche Möglichkeit gibt.

2. selbst wenn es möglich ist, heißt das nicht, daß du es auch 
hinbekommst.

Angesichts der Fragen die du stellst und angesichts der Tatsache, daß es 
Profis anscheinend auch nicht hinbekommen - zumindest nicht gut genug, 
um ein Produkt daraus zu machen, was sie aber sicher täten, wenn es denn 
ginge - würde ich sogar sagen, daß du es ganz sicher nicht 
hinbekommen wirst.

Daß du außerdem noch lernresistent bist, macht die Sache nicht besser.

Insofern kann ich Hinz nur beistimmen:

hinz schrieb:
> Erzähle uns unbedingt wie oft es geknallt hat.

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Laut der verlinkten Webseite gibt es von Victron Inverter mit
> einem
> Wirkungsgrad von 94% also muss es zu schaffen sein. Schade dass keiner
> weiß welche MOSFETs für sowas gut zu gebrauchen wären...

Spannungsfeste niederohmige. Aber der MOSFET alleine macht den Kohl 
nicht fett. Dir liegt doch die Schaltung vor, die du modifizieren 
willst. Warum nicht erst mal den Schaltplan und Bauteil (datenblätter 
bzw. Trafokern und Draht) erfassen, und rechnen (LTSpice Simulation) wo 
welche Verluste anfallen. Dann weisst du, was sich am meisten lohnt, 
dickeren Draht im Trafo, besseres Kernmaterial, bessere MOSFETs oder 
andere Schaltfrequenz, Synchrongleichrichter oder ZVS Ansteuerung.

Was soll das planlose herumgestocher ohne den geringsten Plan ? Glaubst 
du, so dumm haben das die Entwickler vom Victron gemacht ?

von Thomas (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Timo N. schrieb:
>> Die Victron-Wechselrichter (zumindest die, die ich kenne) haben ein
>> völlig anderes Funktionsprinzip, das sind NF-Wechselrichter mit 50-Hz
>> Ringkerntrafo.
> Trifft auf die untere Leistungsregion wohl nicht zu:
> 
https://www.victronenergy.de/inverters/phoenix-inverter-180va-1200va#pd-nav-secondimage

Ich denke schon, dass es auch hier zutrifft. Im Datenblatt steht ja: 
"Ein wesentliches Merkmal der SinusMax Technologie ist die besonders 
hohe Startleistung. Mit konventioneller HF-Technik ist das nicht 
möglich."

Das wird schon ein normaler Ringkerntrafo sein, der halt mit 
sinusmodulierter PWM beaufschlagt wird. Victron nennt es halt 
Hybrid-HF-Technik, hört sich moderner an.

von Thomas (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> Laut der verlinkten Webseite gibt es von Victron Inverter mit einem
> Wirkungsgrad von 94% also muss es zu schaffen sein.

Erstens ist das wahrscheinlich kein Wechselrichter mit Ferrittrafos.

Zweitens schafft auch Victron die 94% nur bei manchen Modellen in der 
größeren Leistungsklasse und mit höherer Batteriespannung, nicht bei 
Modellen mit 12 V Batteriespannung.

> Schade dass keiner weiß welche MOSFETs für sowas gut zu gebrauchen wären

Die MOSFETs ggf. gegen welche mit kleinerem Rdson und/oder kleinerer 
Kapazität zu ersetzen, sollte das kleinste Problem sein. Über die 
Parametersuche z. B. bei Mouser sollten sich Typen mit geeigneter 
Bauform und Spannungsfestigkeit finden lassen. Gewisse Randbedingungen 
wie isoliert oder nicht, Eigenschaften der integrierten Diode etc. sind 
dabei evtl. noch zu berücksichtigen. Du bräuchtest halt die Daten der 
verbauten MOSFETS um sicherzustellen, keine schlechteren einzubauen.

Ich glaube aber nicht, dass das Tauschen der MOSFETs alleine zum Erfolg 
führt.

Einen Gleichspannungswandler von 12 V auf ca. 350 V mit 1000 W zu bauen 
ist nicht so einfach. PV-Wechselrichter zur Netzeinspeisung haben 
bessere Wirkungsgrade, weil mit wesentlich größerer Eingangsspannung 
gearbeitet wird.

Bei ca. 100 A auf der Batterieseite ist es kaum möglich, die eigentlich 
erforderlichen Kupferquerschnitte in den kleinen Ferrittrafos 
unterzubringen. Drum wird auch auf mehrere aufgeteilt, wahrscheinlich 
ist die Dimensionierung aber immer noch spärlich. Dass die Trafos auch 
warm werden merkst du vielleicht nur nicht, weil es aufgrund der Masse 
etwas länger dauert.

von Timo N. (tnn85)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas schrieb:
> Das wird schon ein normaler Ringkerntrafo sein, der halt mit
> sinusmodulierter PWM beaufschlagt wird. Victron nennt es halt
> Hybrid-HF-Technik, hört sich moderner an.

Welchen Vorteil hat NF-Technik? Wenn große Ringkerntrafos eingesetzt 
werden, hätten doch HF-Technik die gleichen Vorteil (Überlastfähigkeit 
etc) und hätte zusätzlich noch die inhärenten Vorteile von HF. Sind die 
Schaltverluste bei HF das Problem?

"Hybrid-HF" hört sich jetzt aber trotzdem eher nach HF an als nach NF.

Überlastfähig ist mein Victron z.b. nicht.

von hauspapa (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tüftler schrieb:
> ...versuche einen Inverter
> effizienter zu bekommen, ist ein bisschen blöd dass der nur einen
> Wirkungsgrad von etwa 60% hat.

Wie hast Du das gemessen?

viel Erfolg
hauspapa

von hinz (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Timo N. schrieb:
> Welchen Vorteil hat NF-Technik? Wenn große Ringkerntrafos eingesetzt
> werden, hätten doch HF-Technik die gleichen Vorteil (Überlastfähigkeit
> etc) und hätte zusätzlich noch die inhärenten Vorteile von HF. Sind die
> Schaltverluste bei HF das Problem?

Hast du völlig richtig erkannt, bei beiden Varianten ist es nur von der 
Dimensionierung der Halbleiter abhängig, die Trafos sind prinzipiell 
kurzzeitig überlastfähig.

von Timo N. (tnn85)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hinz schrieb:
> Trafos sind prinzipiell
> kurzzeitig überlastfähig.

Aber dann vermutlich bei den NF-Invertern höher überlastbar, da der 
Trafo bei niedriger Frequenz insgesamt größer sein muss...vermute ich 
mal.

hinz schrieb:
> Hast du völlig richtig erkannt, bei beiden Varianten ist es nur von der
> Dimensionierung der Halbleiter abhängig

Mein Gedanke war ja, dass bei der höheren Frequenz der HF-Inverter 
zwangsläufig die Leistungshalbleiterschalter relativ gesehen häufiger im 
ungesättigten Zustand mit relativ hohem R_DSon betrieben werden (beim 
Umschalten) und auch die Umladung der Gates häufiger passiert.
Also hätte es nicht nur mit der Dimensionierung der Schalter zu tun, 
sondern auch mit der der Gatetreiber etc. Wobei eben hochfrequent 
angesteuerte Schalter immer diesen Nachteil haben würden.

von hinz (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Timo N. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Trafos sind prinzipiell
>> kurzzeitig überlastfähig.
>
> Aber dann vermutlich bei den NF-Invertern höher überlastbar, da der
> Trafo bei niedriger Frequenz insgesamt größer sein muss...vermute ich
> mal.

Das gibt sich nichts, der kleine Trafo hat ja eh schon viel weniger 
Verluste.


> hinz schrieb:
>> Hast du völlig richtig erkannt, bei beiden Varianten ist es nur von der
>> Dimensionierung der Halbleiter abhängig
>
> Mein Gedanke war ja, dass bei der höheren Frequenz der HF-Inverter
> zwangsläufig die Leistungshalbleiterschalter relativ gesehen häufiger im
> ungesättigten Zustand mit relativ hohem R_DSon betrieben werden (beim
> Umschalten) und auch die Umladung der Gates häufiger passiert.
> Also hätte es nicht nur mit der Dimensionierung der Schalter zu tun,
> sondern auch mit der der Gatetreiber etc. Wobei eben hochfrequent
> angesteuerte Schalter immer diesen Nachteil haben würden.

Klar, die Ansteuerung muss das leisten, und es sind höhere 
Umschaltverluste da, aber die halten sich in Grenzen.

von Timo N. (tnn85)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hinz schrieb:
> Klar, die Ansteuerung muss das leisten, und es sind höhere
> Umschaltverluste da, aber die halten sich in Grenzen.

hinz schrieb:
> Das gibt sich nichts, der kleine Trafo hat ja eh schon viel weniger
> Verluste.

Warum dann überhaupt NF-Technik?

von Sven S. (schrecklicher_sven)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Timo N. schrieb:
> Warum dann überhaupt NF-Technik?


Für die, die daran glauben.

(Ich hätte jetzt beinahe geschrieben, das hat religiöse Gründe, aber das 
wäre bestimmt falsch verstanden worden).

von Thomas B. (thomas2)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im Bereich der Batteriewechselrichter gibt es derzeit einfach keine 
guten HF-Wechselrichter. Die kleineren HF-Trafos hätten eigentlich den 
Vorteil, dass die Eisenverluste geringer sind und damit der 
Eigenverbrauch des Wechselrichters geringer sein könnte. Bisher hat es 
aber scheinbar kein Hersteller geschafft, diesen Vorteil zu nutzen. 
Warum das so ist, keine Ahnung. SMA hat nun wirklich genug Erfahrung mit 
HF-Wechselrichtern im PV-Bereich, als Batteriewechselrichter (Sunny 
Island) nutzen sie trotzdem einen NF-Wechselrichter. Es wird also schon 
irgendwelche prinzipiellen Gründe geben, warum es in diesem Bereich mit 
HF nicht so recht klappt.

von Peter R. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Und warum sind meistens z.B. die Mosfets dann am teuersten die
>> eher die höchste Verlustleistung haben?

Du mischst zwei verschiedene Verlustleistungen.

Die eine ist die, die bei einer gewünschten Arbeit des Halbleiters 
entsteht, um z.B. 1A bei 325V zu schalten. Stellt sich bei der ersten 
Inbetriebnahme
heraus. (oder kann von Könnern vorher abgeschätzt bzw. berechnet 
werden).

Die andre ist die Verlustleistung, die als höchste im MOSfet entstehen 
darf ohne ihn zu überlasten. Steht als Grenzwert im Datenblatt.
Je größer dieser Wert ist, desto aufwändiger ist die Herstellung des 
FET, nicht nur vom Chip sondern auch von der Kühlung her.

Man sollte aus den vielen Typen den auslesen, der, mit Reserven, bei der 
Anwendung nicht überlastet wird.

von Peter R. (pnu)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hoppla, ich hab nur den ersten Beitrag des thread auf dem Schirm gehabt, 
bitte meinen  Beitrag (unter Peter R.) löschen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Peter R. schrieb:
> hoppla, ich hab nur den ersten Beitrag des thread auf dem Schirm gehabt

Der kommt aber nicht von mir

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.