Hallo, ich bastle grad mit einem MOSFET im To220 rum. Das Ding kann Ströme über 100A ab, aber wie kriege ich solche Ströme über eine Platine? Nein, ich belaste ihn nicht so hoch, nur interessenshalber. Gruß, Martin
Warum sollte man das? Da er auch gut gekühlt werden sollte man den schon mechanisch anders verbauen.
Mit möglichst breiten Leiterbahnen und mindestens vier Lagen mit 70µm Kupfer.
Oder mit Stromschienen. Es gibt auch Leiterplatten, in die Kupferblech als Leiterbahn eingesetzt wird. Zusätzlich muss man bedenken, dass die Leiterbahn nicht bis zum Pin so breit sein muss. Natürlich könnte man TO-220-Pins nicht mit 5mm breiten Leiterbahnen kontaktieren. Da hätte man nur noch eine große Fläche. Man kann die Breite kurz vor den Pins verringern, so dass sie sich gut kontaktieren lassen. 100 A sind aber eine ganz andere Hausnummer.
xyz schrieb: > Mit möglichst breiten Leiterbahnen und mindestens vier Lagen mit 70µm > Kupfer. Breite ist ja ok aber an der Stelle wo das TO220 eingelötet wird ist ja der Platz sehr eingeschränkt.
Dussel schrieb: > Man > kann die Breite kurz vor den Pins verringern, Genau die Stelle meine ich auch.
Dickkupfer in Leiterplatten. 210µm oder 420µm sind ohne Probleme machbar, das auf mehreren Lagen und gut durchkontaktiert. Ansonsten gibt es noch Wirelaid von Jumatech.
Martin B. schrieb: > Breite ist ja ok aber an der Stelle wo das TO220 eingelötet wird ist ja > der Platz sehr eingeschränkt. Stimmt, ab bei 100A ist es problemlos machbar. Dussel schrieb: > Es gibt auch Leiterplatten, in die Kupferblech > als Leiterbahn eingesetzt wird. ... und es gibt Firmen, die mittels Wasserstrahl beliebige Konturen aus Kupferblechen schneiden, die auf Standardplatinen gesetzt werden können. Das ist preislich durchaus erschwinglich.
xyz schrieb: >> Breite ist ja ok aber an der Stelle wo das TO220 eingelötet wird ist ja >> der Platz sehr eingeschränkt. > > Stimmt, ab bei 100A ist es problemlos machbar. Du meinst diese drei kleinen Pads schaffen 100A?
>... und es gibt Firmen, die mittels Wasserstrahl beliebige Konturen aus >Kupferblechen schneiden, die auf Standardplatinen gesetzt werden können. >Das ist preislich durchaus erschwinglich. ... und fürs Blechlöten gibt es auch – schon seit Jahrzehnten - prima Lötkolben.
Martin B. schrieb: > Du meinst diese drei kleinen Pads schaffen 100A? Nur eins der Pads (z.B. Source) muss die 100A schaffen, das liegt sinnvollerweise nicht in der Mitte und kann somit von >180° herum angebunden werden. Drain läuft dann über die Fahne, das ist sowieso kein Problem.
Beitrag #6254004 wurde vom Autor gelöscht.
Martin B. schrieb: > Du meinst diese drei kleinen Pads schaffen 100A? Das muß kein Problem sein. Wenn du z.B. eine sechslagige Platine hast, dann kannst du jedes Beinchen an sechs Pads anbinden. Und selbst wenn nicht: Du kannst einen Leiter kontrolliert ohne Probleme sehr stark verjüngen. Sofern die verjüngte Strecke nur kurz, und links und rechts wieder genug Leiter zur Verfügung steht um auch die entstehende Abwärme rasch abzuführen. Wenn du links und rechts von den drei kleinen Pads mit einer großen Fläche rauskommst, schaffen die kleinen Pads das durchaus.
Statt jeden Pin in z.B. allen sechs Lagen anzubinden, ist es ggf. sinnvoller, drei Lagen für Drain und drei für Source und entsprechend große Polygone zu verwenden. Wie schon von anderen Teilnehmern erwähnt, gibt es ja auch die Möglichkeit, Dickkupfer zu verwenden. Auch gefräste/wasserstrahlgeschnittene Kupferbleche lassen sich in Leiterplatten integrieren. Das ist zwar nicht gerade billig, aber die Kanten sind wesentlich steiler als bei geätzten und aufgekupferten Strukturen. Ein erhebliches Problem stellt dann aber das Löten dar. Nachträglich geht da nix mehr, d.h. selbst bei Vorwärmen der Leiterplatte. Deswegen müssen alle Bauelemente einschließlich Anschlussleitungen in einem Rutsch in der Dampfphase gelötet werden. Wenn man nämlich das letzte bisschen an Stromtragfähigkeit herauskitzeln muss, sollte man auch auf Hochstromsteckverbinder und Schraubklemmen verzichten. Dann schafft man es auch, 500 A und mehr Dauerstrom auf einer handlichen Baugruppe zu handhaben. Eines der wichtigsten Werkzeuge für solche Projekte ist aber eine gute Wärmebildkamera.
Andreas S. schrieb: > Ein erhebliches Problem stellt dann aber das Löten dar Das Einlöten geht meistens noch (Dachrinnenlötkolben), aber Auslöten im Reparaturfall ist unmöglich ohne Beschädigung. Georg
Martin B. schrieb: > Das Ding kann Ströme über > 100A ab, aber wie kriege ich solche Ströme über eine Platine? bei einem Netzteil welches wir bestellten 2V 1000A 1HE für eine Aufdampfanlage waren 30mm breite Kupferbänder in mehreren Lagen zum Ausgangsport geführt. Es geht also und wenn dann konstruktiv.
Da frag ich mich manchmal, wie die Anschlussdrähte des FET das aushalten sollen?
Crazy H. schrieb: > Da frag ich mich manchmal, wie die Anschlussdrähte des FET das aushalten > sollen? "Aushalten" ist eine Frage der Temperatur, aber die Anschlüsse sind i.d.R. so kurz dass sie die Wärme abführen z.B. an die Pads auf der Leiterplatte. Dünner und kritischer sind die internen Bonddrähte, aber dafür muss ja der Hersteller geradestehen, wenn er 100A (Dauerbelastung?) angibt. Bei vielen Leistungshalbleitern werden mehrere Bonddrähte parallel verwendet. Bei Autoelektrik habe ich schon Dies gesehen mit 10 oder mehr Bonddrähten nebeneinander. Georg
Hallo Martin. Martin B. schrieb: > ich bastle grad mit einem MOSFET im To220 rum. Das Ding kann Ströme über > 100A ab, aber wie kriege ich solche Ströme über eine Platine? Für 100A z.B. eine doppelseitige Platine mit jeweils 250um Kupferauftrag. Die Leiterbahnen sind flächig ausgelegt, mindestens Daumenbreit, und die große Fläche gibt gute Kühlung. An Engstellen kühlen die großen Flächen die Engstellen mit. Siehe auch meine Vorschreiber oben. Sowas ist dann für 100A schon recht entspannt, wenn Du auch noch Luft darüberblässt. Trozdem wäre das für die meistem TO220 Anschlüsse etwas knapp auf Dauer.... Was aber hier noch nicht erwähnt wurde ist, dass es meistens dabei auch nicht um Dauerströme handelt, sondern um Spitzenströme , die nur einen ganz kurzen Moment fliessen, z.B. bei einem Schaltregler. Im Datenblatt steht dann im allgemeinen was von "peak", und meistens steht auch noch etwas von seiner Dauer dabei, und ob es ein einzelnes Ereignis ist, oder ob er sich wiederholt. Das Datenblatt ist also genau mit paranoider Attitüde zu lesen. Speziell auch die Fußnoten. Ich erinnere mich an einen Fall, wo so ein kleiner DCDC-Converter öfter durchbrannte, obwohl er kurzschlussfest sein sollte, Es stellte sich dann heraus, dass hinter "Kurzschlussfest" auf eine Fussnote verwiesen wurde, und in der Stand "für 1 Sekunde". ;O) Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Bernd W. schrieb: > Was aber hier noch nicht erwähnt wurde ist, dass es meistens dabei > auch nicht um Dauerströme handelt, sondern um Spitzenströme Continuous drain current*) C=25°C, V GS=-10V -120 A C=100°C, V GS=-10V**) -114 A Pulsed drain current**) T C=25°C -480 A *) Current is limited by bondwire; with an R thJC = 1.1K/W the chip is able to carry -171 A at 25°C. **) Defined by design. Not subject to production test. Laut Datenblatt. Ein IPP120P04P4L-03. Wie gesagt, ist nur Interessehalber. Diese jämmerlich dünnen Beinchen und diese winzigen Lötpads... Dabei bin ich davon überzeugt dass das noch nicht Ende der Fahnenstange ist.
Hallo Martin. Martin B. schrieb: >> Was aber hier noch nicht erwähnt wurde ist, dass es meistens dabei >> auch nicht um Dauerströme handelt, sondern um Spitzenströme > > Continuous drain current*) C=25°C, V GS=-10V -120 A > C=100°C, V GS=-10V**) -114 A > Pulsed drain current**) T C=25°C -480 A > > *) Current is limited by bondwire; with an R thJC = 1.1K/W the chip is > able to carry -171 A at 25°C. D.h. Du musst es schaffen, unter diesen Umständem das Gehäuse auf 25°C zu halten. :O) Das wird mindestens aufwändig. In der Praxis bin ich froh sein, wenn ich es schaffe unter 50-70°C Gehäusetemperatur zu bleiben, bei Zimmertermperatur der Umgebung (18-30°C, je nach Wetter). > **) Defined by design. Not subject to production test. D. h. auch hier sollte man vorsichtig sein. Es ist ja nicht nur eine thermische Belastung. Auch die Magnetkräfte werden vermutlich bei den kleinen Abmessungen eines Dies auch nicht unerheblich sein, und "pulsed" bedeutet dann "rütteln". > Laut Datenblatt. Ein IPP120P04P4L-03. Danke für den Lesetipp. > Wie gesagt, ist nur Interessehalber. Diese jämmerlich dünnen Beinchen > und diese winzigen Lötpads... Dabei bin ich davon überzeugt dass das > noch nicht Ende der Fahnenstange ist. Das habe ich schon damals vor 25-30 Jahren im Studium gehört, dass Halbleitermaterialien je nach Dotierung und anderen Umständen schlechter Leiten als Quarz oder auch besser als Silber. ;O) Hängt natürlich am Anwendungsfall, ob man diesen dafür nötigen geringen Widerstand unbedingt für hohe Ströme braucht oder für geringe Verluste. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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