Ich Grüße euch.
Vorab, ich beschäfte mich seit langen mal wieder mit Schaltungen,
(Wieder Anfänger)...
Ich habe einen N-MOSFET (TOSHIBA K3878) mit dem ich einfach eine
Halogenlampe (12V/20W) schalten will. Das Ganze als Low Side.
(Siehe Foto)
Also: 12V ---> Lampe ---> Drain->Source--->Ground
Wenn ich Gate an +12V halte leuchtet die Lampe, auf Ground geht sie
wieder aus. So weit ok. Jedoch messe ich zwischen Drain und Source über
2V. Die Lampe läuft also < 10V Volt und der Mosfet wird heiß.
Das ist doch viel zu hoch oder?
Habe das Ganze auch schon als High Side probiert, mit zweiter
Spannungsquelle (17V für den Gate)
-> Spannunsabfall kommt auf das Gleiche raus.
Was mache ich falsch?
Viele Grüße
Horst
Horst R. schrieb:> Wenn ich Gate an +12V halte leuchtet die Lampe, auf Ground geht sie> wieder aus. So weit ok. Jedoch messe ich zwischen Drain und Source über> 2V. Die Lampe läuft also < 10V Volt und der Mosfet wird heiß.> Das ist doch viel zu hoch oder?
Nö, das passt zu den Angaben im Datenblatt:
Rds(on) = 1,0 Ohm (typisch)
https://toshiba.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=2259&prodName=2SK3878
Nun,
der Strom durch Lampe und MOSFET beträgt ca. 20W / 12V = ca. 1,7A.
Nachdem der MOSFET 1 Ohm typ. beim Raumtemperatur hat, fallen da
schonmal 1,7V ab => nachdem er sich aber ordentlich aufheizt, wird der
rDS_on höher.
Bedeutet: du kannst über die Spannungsmessung die Junction-Temperatur
vom MOSFET abschätzen ;)
Lg
>Was mache ich falsch?
Erstens, daß Du das Batterie-leer-Symbol des Multimeters ignorierst.
Denn wenn die Batterie nicht mehr genug Spannung liefert, fangen manche
Multimeter recht schnell an, Mondwerte anzuzeigen.
Aber in dem Falle scheint die Anzeige noch ok zu sein, wie die anderen
beiden schon vorgerechnet haben.
Und zweitens, daß Du einen 900V-Mosfet für eine 12V-Anwendung benutzt -
die Dinger sind von haus aus rel. hochohmig. Das Ergebnis siehst Du ja
auch.
Nimm also einen 50V-Typen o.ä. mit niedrigem Rds_on.
Der FET ist für bis zu 900 V spezifiziert, außerdem nicht mehr das
neueste Modell. In dem Bereich waren etwas über 1 Ohm nicht unüblich.
Nimm Dir lieber einen aktuellen FET der für max. 30 V oder so gedacht
ist, da landest Du dann im Bereich von wenigen Milliohm.
Horst R. schrieb:> Konnte mir irgendwie nicht vorstellen, dass man so viel Energie> verschwendet...
Tja, das mit der Vorstellung (landläufig Fantasie) ist eben so eine
Sache...
Das Ding ist über zehn Jahre alt – das ist eine sehr lange Zeit für
damals noch recht neue Technologien wie Hochvolt-FETs. Nicht umsonst
waren damals IGBTs noch angesagt.
Zum anderen: Ja, damals gab es eben noch keine 80+-zertifizierten
Schaltnetzteile, und von lüfterlos konnte man auch nur träumen.
Insgesamt waren die Hersteller aber sicher nicht doof und setzten das
damals geeignetste Bauteil für den Anwendungszweck ein – in diesem Fall
ein preisgünstiges Bauteil für ein preisgünstiges Netzteil – hochwertige
Markennetzteile hatten auch damals schon Besseres.
Warum machst du daher keine kurze Recherche und setzt das für deine
Anwendung geeignetste Bauteil ein und nicht einen uralten
900V-Switching-FET?
Kann man das auf dem Foto nur nicht richtig erkennen...oder sind Drain
und Source verbunden? Jedenfalls sieht es für mich so aus als ob von den
Anschlüssen je ein Draht in den Stecker von der schwarzen Laborleitung
geht.
Horst R. schrieb:> Halogenlampe (12V/20W) schalten will
Man sollte auch nicht vergessen, dass eine Halogenlampe einen 16-fachen
Einschaltstrooom haben könnte.... Dein MOSFET könnte schwitzen.
Horst R. schrieb:> Ich habe einen N-MOSFET (TOSHIBA K3878) mit dem ich einfach eine> Halogenlampe (12V/20W) schalten will.
Es macht natürlich Sinn, für 12V einen FET mit 900V Spannungsfestigkeit
verwenden zu wollen - oder eher nicht?
Gucke Dir IRLZ34, IRLZ44 und IRF3708 an, die bleiben bei 10V am Gate
deutlich unter 100mV UDS.
Letzteren kannst Du sogar mit 3,3V aus einen Raspberry sauber
durchsteuern!
Horst R. schrieb:> OK Danke, dachte wäre zu hoch...> Der ist aus einem ATX Schaltnetzteil. Konnte mir> irgendwie nicht vorstellen, dass man so viel Energie> verschwendet...
???
Bei 230V und angenommenen 4A Wandern 920W durch das
ATX-Netzteil, im FET bleiben (4A)^2 * 1 Ohm = 16W
hängen; der Wirkungsgrad beträgt 904W/920W = 98.3%
Bei 12V und 1.7A wandern 20.4W durch den FET, er
setzt (1.7A)^2 * 1Ohm = 2.9W in Wärme um. Der
Wirkungsgrad beträgt 17.5W/20.4W = 85.8%
Ein Bauteil, das für 230V vorgesehen ist, liefert nicht
automatisch gleich gute Ergebnisse bei 12V. Eigentlich
logisch.
Ich hatte hier gerade keine anderen zu Hand. Muss ich bestellten. Das
Foto ist was verwirrend wegen den Schatten der Kabel.
Das sich in der Entwicklung so viel getan hat wusst ich nicht. Habe mich
lange nicht mehr mit dem Thema beschäftig und will jetzt wieder
anfangen.
Ich will einen Mosfet mit PWM steuern, jedoch High Side mit Treiber und
zweiter Treiberspannnungsversorgung. Der soll ca 540 Volt steuern welche
aus einem B6U Gleichrichter kommt (aus 3-Phasen Dieselgenerator) .... Na
ja, das wäre jetzt hier zu viel für das Thema. Bald kommt ja der
Blackout;)
Veit D. schrieb:> der Mosfet hat einen RDS von 1 bis 1,3 Ohm.
...
> Aktuelle Mosfets liegen im mOhm Bereich.
Aber nicht, wenn sie 900V sperren können. Typischer Fall von falscher
Bauteilwahl. Ein LKW mit 5 Tonnen Zuladung kommt halt auch nicht auf
6l/100km Spritverbrauch ...
Axel S. (a-za-z0-9)
>Veit D. schrieb:>> der Mosfet hat einen RDS von 1 bis 1,3 Ohm.>...>> Aktuelle Mosfets liegen im mOhm Bereich.>Aber nicht, wenn sie 900V sperren können.
Ooch, die gibt's auch schon seit geraumer Zeit. Sind eben nur nicht ganz
so billig ...
Hallo
Horst R. schrieb:> Der ist aus einem ATX Schaltnetzteil. Konnte mir irgendwie nicht> vorstellen, dass man so viel Energie verschwendet...
Der hat aber auch eine V DSS von 900V - aus technologischen Gründen,
welche ich aber nicht genauer kenne, haben diese "Hochspannungs" MOSFETs
immer ein deutlich schlechteres Rds on als "normale" MOSFETs - bezogen
auf eine ähnliche Entwicklungsperidoe (Technologie).
Horst R. schrieb:> Vorab, ich beschäfte mich seit langen mal wieder mit Schaltungen,> (Wieder Anfänger)...
Natürlich weist nur du was für dich eine lange Zeit ist, aber schon 5
Jahre und erschwerend das wohl ein gewisses Grundwissen tief im
Eiweißspeicher vorhanden ist -"wieder Anfänger"- sind eine lange Zeit -
und gerade wir Hobbyisten nutzen aus mancherleich Gründen meist nicht
die neuste Technologie in diesen Bereioch, so das dein doch irgendwie
immer noch vorhandenes Wissen bzw. ehemals genutzte Bauelemente die
Technolgie und typischen Werte von vor deutlich über 20 jahren
wiederspiegeln.
Einigermaßen aktuelle "normale" MOSFETs haben Werte beim Rds on die
einfach nur "genial" sind - mehrere 100mOhm sind da schon die
"schlechten" mehrere 10mOhm ist "Normalkram" und selbst unter 10mOhm
(sprich einstelliger mOhm Bereich) gibt es so einiges.
Natürlich nicht gleichzeitig mit anderen extremen Daten (3,3V und
weniger Low Level) sehr hohen V DSS, geringen Kapazitäten - irgendein
Tod muss da immer gestorben werden - aber trotzdem es hat sich sehr viel
getan und wer noch BUZ irgendwas und weitere aus der Generation nutzt
muss schon sehr gute Gründe haben das zu tun - das Geld ist es zumindest
im Hobbybereich nicht.
Hennes
Veit D. schrieb:> Hallo,>> 4 Bsp. vom deutschen Hersteller:>> N-Channel Vds 900V> IPW90R120C3 120 mOhm> IPA90R340C3 340 mOhm>> oder Carbide Mosfet> Vds 1200V> IMBG120R090M1H 140 mOhm> IMBG120R030M1H 30 mOhm
Für die Anwendung des TO viel zu hohe Spannungsfestigkeit, davon 3 mit
viel zu hohen Rds(on).
Jörg R. schrieb:> Für die Anwendung des TO viel zu hohe Spannungsfestigkeit, davon 3 mit> viel zu hohen Rds(on).
Zu hohe Spannungsfestigkeit? Würde mich nich störten, der Preis von
~8-20€ das Stück, allerdings heftig!
Hallo,
das war nur um zu zeigen das es 900V Typen mit deutlich niedrigeren
RDSon gibt als mit 1 Ohm. Ja dem TO würde ein IRLZ34N oder IRLZ44N
reichen. Wenn er den mit Ub ansteuert muss er zusätzlich auf Vgs achten.
Dann wäre ein IRF3205 vielleicht noch "sicherer". Nur so als Bsp.
Veit D. schrieb:> das war nur um zu zeigen das es 900V Typen mit deutlich niedrigeren> RDSon gib
Dein Anliegen bezweifelte hier keiner.... Denke ich. ;)
Veit D. schrieb:> Ja dem TO würde ein IRLZ34N oder IRLZ44N> reichen.
Ach was, ein IRLML2502 tuts locker! Selbst eine 35W tut dem nich weh.
Hallo Teo,
das klingt zum Tagesausklang sehr beruhigend, nach dem der Tag im Forum
hier und da etwas aufregend war. Lag vielleicht am "Montag". :-)
Bei mir ist alles fluschig. :-)
blup schrieb:
...
> der Strom durch Lampe und MOSFET beträgt ca. 20W / 12V = ca. 1,7A.>> Nachdem der MOSFET 1 Ohm typ. beim Raumtemperatur hat, fallen da> schonmal 1,7V ab => nachdem er sich aber ordentlich aufheizt, wird der> rDS_on höher.>> Bedeutet: du kannst über die Spannungsmessung die Junction-Temperatur> vom MOSFET abschätzen ;)
...
Da gibt es sogar eine Kurve im Datenblatt: Vds über Tcase
Ich habe das gleiche Mulimeter und der Messfehler erhöht sich bei
sinkender Versorgungsspannung. :D
Ich mag solche Fragen, weil die einem bewusst machen, was beim
Schaltungsdesign alles beachtet werden muss...
Marcus H. schrieb:> Ich mag solche Fragen, weil die einem bewusst machen, was beim> Schaltungsdesign alles beachtet werden muss...
Das hier ist doch wie beim Kuchenbacken, Milch oder Mehl zu vergessen
und es nicht mal zu bemerken.... 8-O
Ich nehme gerne die MOSFETs reichlich dimensioniert, d.h. mit kleinem
On-Widerstand.
Z.B. habe ich für 24V/6A einen mit max 95A genommen, den PSMN4R0-30YLD.
Damit spare ich den Kühlkörper mit Montage ein und kann ihn einfach auf
die Platine löten (Power-SO-8).
0,004Ω * 6A² = 144mW
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