Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet geht jedesmal sofort kaputt. Warum?


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von Gimmeamosfet (Gast)


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Hallo,

ich habe folgendes Problem. Ich habe die, eigentlich sehr simple 
Schaltung im Anhang erstellt, um ein Netzteil Array (Also ein Tower mit 
4 darin befindlichen DPS Netzteilen) über einfache kleinspannungs 
Kippschalter einzeln Ein und aus schalten zu können. Jedesmal beim 
Einschalten fliegt mir mehr oder weniger sofort der Transistor Q3 davon. 
Mehr oder weniger heißt, es kann 2-3 mal gut gehen und es funktioniert, 
aber ein Abschießen des Mosfets ist generell bei wenigen Schaltversuchen 
fakt. Und ich weiß einfach nicht warum.
Die Spezifikationen der Mosfets wurden eigentlich eingehalten.

IRFZ44N : 55V (Max Spannung des Boost Converters 50V) und auch die Gate 
Spannung gegenüber Source (lt. Datenblatt bis 20V) ist auf 15V gehalten.
Auch wenn Source dieses Mosfets auf dem Masseingang des Boost Converters 
liegt, messe ich dennoch zwischen Gate und diesem Potential lediglich 
diese 15V.
Auch Versuche mit einem verzögeten Einschalten (evtl. brauchen ja die 
Boost Converter etwas bis deren Spannung eingepegelt ist und gehen 
kurzzeitig über das Limit der Fets...? ) bracheten keinen Erfolg. Selbst 
das Einschalten nach 5 sekunden verzögerung, also wenn alle Spannungen 
Stabil sind zerstören den Mosfet eigentlich sofort.

Ich weiß nicht mehr weiter oder sehe den Wald vor lauter Bäumen nicht...

Evtl hat jemand von euch eine Idee warum das so ist?

Der Mosfet Q2 übrigens tut seinen Dienst immer noch. der geht nicht 
kaputt, obwohl er doch eigentlich nichts anderes schaltet wie der Q3 
auch....nur eben mit 12V.
Und 50V sind ja immerhin noch innerhalb der Spezifikation.

Wäre dankbar wenn mir da jemand auf die Sprünge helfen könnte...

Gruß, Andy

von meckerziege (Gast)


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Alles etwas sehr auf Kante genäht. 55V vs. 50V.
Gate mit 15 V angesteuert bei max 20V VGS.
Ansteuerung des Gates mit langsamen 100 Ohm. Kein Mosfettreiber.
GGf prellen des Schalters und damit des MOSFETs (schaltet im Worst case 
im Peak-Current ab!)
Vermutlich hast du einen ordentlichen Einschaltstromstoß der dir hier 
und da auch noch etwas Potentialverschiebung einbringen wird.

Mich würde es eher wundern, wenn das problemlos funktionieren würde...

von Stefan F. (stefanus)


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> Ich weiß nicht mehr weiter oder sehe den Wald vor lauter Bäumen nicht...

Kein Wunder.

Das Unterbrechen der GND Leitungen würde ich nochmal überdenken. 
Abgesehen vom Knoten im Kopft provoziert man damit technische Probleme, 
vor allem wenn man nicht 100% genau sicher ist.

Der GND Anschluss auf der Eingangsseite deiner Converter ist doch sicher 
mit dem GND Anschluss auf der Ausgangsseite verbunden, oder nicht? In 
diesem Knoten fällt es mir auch schwer, die Folgen abzuschätzen.

Netzteile/Spannungswandler haben einen dicken Elko am Eingang, der ohne 
spezielle Schaltung kurzzeitig einen unendlich hohen Ladestrom hat. Ich 
gehe mal davon aus, dass deine Transistoren nicht für diesen Stromstoß 
dimensioniert sind. Anstelle der 100Ω Gate-Widerstand bräuchtest du 
einen starken Treiber der mehrere Ampere liefern kann. Und die MOSFET 
müssen kurzzeitig für einige zig wenn nicht gar 100 Ampere ausgelegt 
sein. Das meine ich ernst.

Es gibt sogenannte High-Side Switches, die das mit dem Einschaltstrom 
automatisch lösen.

: Bearbeitet durch User
von Gimmeamosfet (Gast)


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meckerziege schrieb:
> 55V vs. 50V.
> Gate mit 15 V angesteuert bei max 20V VGS.
> Ansteuerung des Gates mit langsamen 100 Ohm. Kein Mosfettreiber.

Okay, da frage ich mich, wo liegt die Differenzierung ? wie weit 
unterhalb der im Datenblatt angegebenen Max. Spannung muss man bleiben? 
Wenn man es mal übertrieben ausdrückt, was nutzen Spannungsangaben von 
55V, wenn man nur 12V sicher schalten darf ? Hätte ich ihn mit 54,5V 
betrieben könnte ich diesen Einwand noch verstehen.
Wo ist das Problem mit 15V Gate Spannung ? Auch Mosfet Treiber werden 
mit dieser Spannung problemlos betrieben.
Apropos Mosfet treiber... Wozu ? Erstens es ist ein reiner 
Schaltvorgang. Einmal ein, oder aus. Kein fast switching betrieb. Und 
dann noch im LS Betrieb. Wozu als ein Treiber ?
100 Ohm ? Es ist vollkommen Wurscht ob ich 0 Ohm, 47 Ohm, 100 Ohm oder 
sonstwas nehme. Es ändert nichts. Der Mosfet stirbt.

Einen Einschaltstromstoß gibt es wohl, da hast Du recht. Der ist wohl 
den Eingangs Elkos geschuldet. Den hat aber der Q2 auch und hat keine 
Probleme. Jaaa, sind zwar nur 12V im Gegensatz zu 50V aber sollte der 
Fet wirklich soooo empfindlich sein ?

Und mit dem Prellen des Schalters... habe ich auch prellfrei probiert. 
daran liegt es auch nicht.

von H. H. (hhinz)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Jaaa, sind zwar nur 12V im Gegensatz zu 50V aber sollte der
> Fet wirklich soooo empfindlich sein ?

Da fließen locker mal 500A!

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Apropos Mosfet treiber... Wozu ? Erstens es ist ein reiner
> Schaltvorgang. Einmal ein, oder aus. Kein fast switching betrieb. Und
> dann noch im LS Betrieb. Wozu als ein Treiber ?

Wenn der MOSFET langsam eingeschaltet wird, gibt es eine große 
Zeitspanne wo er aufgrund des Laststromes und seines Innenwiderstandes 
heiß wird. Da wir hier von sehr vielen Ampere reden, muss man auch sehr 
schnell schalten. Der MOSFET brennt sonst intern schneller durch, als 
das du außen an seiner Kühlfahne irgend etwas spüren kannst.

> aber sollte der Fet wirklich soooo empfindlich sein ?

Zumindest sind MOSFET dafür berüchtigt, in dieser Hinsicht weitaus 
weniger robust zu sein als z.B. der gute alte 2N3055.

Miss die Schaltung aus, dann kannst du es berechnen und mit dem SOA 
Diagramm im Datenblatt vergleichen.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Jedesmal beim Einschalten fliegt mir mehr oder weniger sofort der
> Transistor Q3 davon.

Abstruse Schaltung.

Ich wurde eher von Q2 ausgehen, der 1500W bei 12V also mindestens 125A 
schalten soll, aber dazu nur eine langsam ansteigende Gate-Spannung aus 
dem 15vV step up erhält.

Wenn Masse im 1500W Konverter aber nicht durchverbunden ist, hat Q3 
überhaupt keinen Massebezug,und platzt natürlich sofort.

Ansonsten trifft ihn ähnliches Unbill wie Q2: eingeschaltet durch 
langsam ansteigende Ausgangsspannung des 15V step up soll er wohl 30A 
bei 50V durchverbinden.

Die Schaltung ist aber nicht reparabel, sondern übles Kombinieren von 
nicht mal halb verstandenen Bauteilen.

Lass wenigstens den 12V->15V step up weg, sorge statt prellender Taster 
fur saubere (Ein-)Schaltsignale schalte nicht die Spannungszuführung der 
Konverter, sondern suche dir Konverter die einen ENABLE Steuereingang 
haben.

von Gerald B. (gerald_b)


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Warum überhaupt der 15V Boost? Laut Datenblatt macht der IRFZ44 auch bei 
10V am Gate nach Spezifikation auf. Hängt am 15V Boost noch eine 
nennsenswerte Last? Nicht das es dort bei Anschwingen einen Peak gibt, 
weil keine, oder kaum Last am Ausgang hängt.
Wie bewerkstelligst du die Einschaltzeitverzögerung? Mittels einfachem 
RC Glied?  Dann  arbeitet der FET den Moment der Verzögerung nicht im 
Schalterbetrieb und dampft möglicherweise deshalb ab.
Auch dicke FET mit über 100A kosten heuzutage kaum was. Ein IRFP064 hat 
immerhin TO247, der sollte alleine von der Bauform her mehr Transienten 
thermisch wegstecken können.
Eine Zenerdiode, oder eine Transieldieode am Gate können ebenfalls 
"unerklärliche" Überspannungen einbremsen.

von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Der GND Anschluss auf der Eingangsseite deiner Converter ist doch sicher
> mit dem GND Anschluss auf der Ausgangsseite verbunden, oder nicht?

Bei dem 6009 Booster ja. Bei dem 1500W Booster liegt ein Shunt (0,01 
oder 0,001 Ohm. Bin mir grad nicht sicher) dazwischen.

> Netzteile/Spannungswandler haben einen dicken Elko am Eingang, der ohne
> spezielle Schaltung kurzzeitig einen unendlich hohen Ladestrom hat. Ich
> gehe mal davon aus, dass deine Transistoren nicht für diesen Stromstoß
> dimensioniert sind. Anstelle der 100Ω Gate-Widerstand bräuchtest du
> einen starken Treiber der mehrere Ampere liefern kann. Und die MOSFET
> müssen kurzzeitig für einige zig wenn nicht gar 100 Ampere ausgelegt
> sein. Das meine ich ernst.

Das ist mir bewusst, jedoch ging ich nicht davon aus daß der Fet da so 
empfindlich drauf reagiert
>
> Es gibt sogenannte High-Side Switches, die das mit dem Einschaltstrom
> automatisch lösen.

High side Switch für den Low Side Betrieb ?

Wäre es denn besser ich würde den Fet als HS Switch und in der + Leitung 
betreiben? Einen P-Fet wollte ich wegen des höheren Innenwiderstandes 
nicht nehmen.

Soweit mir bekannt nutzen HS Treiber den Bootstrap Betrieb, welcher ja 
nur bei gepulsten Gates Sinn macht. Hier wird ja aber nur Ein oder aus 
geschaltet. Gibt es auch HS Treiber für den reinen Schalt Betrieb ? 
Welche wären das ?

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> High side Switch für den Low Side Betrieb ?

Warum fragst du das? Ich habe dir doch direkt darüber mit Begründung 
geschrieben, dass du nicht die Low Side schalten sollst!

> Soweit mir bekannt nutzen HS Treiber den Bootstrap Betrieb, welcher ja
> nur bei gepulsten Gates Sinn macht. Hier wird ja aber nur Ein oder aus
> geschaltet.

Wenn du so schlau bist, dann frage doch nicht. Und erkläre mal unseren 
Auto-Herstellern, dass sie das alles ganz falsch machen.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Das ist mir bewusst, jedoch ging ich nicht davon aus daß der Fet da so
> empfindlich drauf reagiert

die "single pulse avalanche energy" gibt dir ein Gefühl dafür, wie viel 
Energie der FET auf einen Schlag schlucken kann bevor er zerstört wird. 
Bei Q3 beträgt der Datenblattwert zwischen 0,5e J und 0,15 J.

Beim Aufladen des Eingangskondensators wird genau so viel Energie im 
Schalt-FET umgesetzt wie im Kondensator gespeichert wird. Also 1/2*C*U^2
-> wenn der Eingangskondensator größer als 200µF sein sollte, dann muss 
bei U=50V dein Q3 sterben. Daran würde auch bessere Treiberschaltungen 
nichts ändern.

Abhilfe schafft ggf. eine Einschaltstrombegrenzung. Also das Netzteil 
erst über einen Vorwiderstand einschalten (so dass der Widerstand statt 
des FETs die Energie schluckt) und dann kurz danach den Vorwiderstand 
mit einem weiteren FET überbrücken.

von Stefan F. (stefanus)


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Achim S. schrieb:
> Daran würde auch bessere Treiberschaltungen nichts ändern.

Sicher? Ich gehe davon aus, dass die Zuleitungen und der Elko einen 
gewissen Innenwiderstand haben der dann zu Tragen kommt.

Ich stimme dir aber zu, dass eine berechenbare Einschaltstrombegrenzung 
besser ist. Deswegen hatte ich sie ja ebenfalls vorgeschlagen.

von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Soweit mir bekannt nutzen HS Treiber den Bootstrap Betrieb, welcher ja
>> nur bei gepulsten Gates Sinn macht. Hier wird ja aber nur Ein oder aus
>> geschaltet.
>
> Wenn du so schlau bist, dann frage doch nicht. Und erkläre mal unseren
> Auto-Herstellern, dass sie das alles ganz falsch machen.

Nun, es wäre schön, wenn man meine Fragen nicht aus dem Kontext reißen 
würde, denn wenn man zu ende zitiert oder gelesen hätte , hätte man auch 
verstanden dass ich danach gefragt habe weil ich es nicht weiß. Wäre ich 
so schlau, müsste ich hier ja nicht um Rat fragen.

Ich lese immer nur von HS Treibern im Bootstrap Betrieb. Es wird immer 
darauf hingewiesen daß diese für den reinen Schalt Betrieb nicht 
geeignet sind. Versteh ich auch. Auber nirgends wird eine Alternative 
genannt. Zumindest hab ich trotz langer suche diesbezüglich nichts 
gefunden

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> es wäre schön, ... wenn man zu ende zitiert ... hätte

Ich zitiere nur so viel, dass klar ist auf welchen Beitrag ich mich 
beziehe. Den ganzen Text kann jeder interessierte per Mausklick finden. 
Und der angesprochene (du) hat nicht einmal das nötig. Also jammer nicht 
rum!

Gimmeamosfet schrieb:
> Zumindest hab ich trotz langer suche diesbezüglich nichts gefunden

https://www.infineon.com/cms/de/product/power/smart-low-side-high-side-switches/high-side-switches/

: Bearbeitet durch User
von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Es gibt sogenannte High-Side Switches, die das mit dem Einschaltstrom
> automatisch lösen.

Es wäre auch schön, wenn Du mir einfach mal ein paar Typen nennen 
würdest, die mein Problem lösen, denn Du scheinst ja mein Problem 
verstanden zu haben und weißt mit welchen Bauteilen ich es lösen kann.

Nur zu sagen "sowas gibts" hilft mir nicht wirklich.

Ich habe jetzt Verstanden daß ich den Fet als HS Schalter setzen und mit 
einem entsprechenden Treiber ansteuern soll. Gut. Vielen Dank. Mache 
ich. Nun brauche ich wie gesagt nur noch einen entsprechenden Treiber 
Typ, der das auch kann.

Vielen Dank im Vorraus

Gerald B. schrieb:
> Warum überhaupt der 15V Boost? Laut Datenblatt macht der IRFZ44 auch bei
> 10V am Gate nach Spezifikation auf. Hängt am 15V Boost noch eine
> nennsenswerte Last? Nicht das es dort bei Anschwingen einen Peak gibt,
> weil keine, oder kaum Last am Ausgang hängt.

Weil die Eingangsspannung auch schonmal unter 9V fallen kann, da das 
ganze an einem Akku hängt.
Nein, am Ausgang hängt sonst keine Last. Daher zum einpendeln auch die 
Verzögerungsschaltung


> Wie bewerkstelligst du die Einschaltzeitverzögerung? Mittels einfachem
> RC Glied?  Dann  arbeitet der FET den Moment der Verzögerung nicht im
> Schalterbetrieb und dampft möglicherweise deshalb ab.

Habe testweise eine Verzögerungs Schaltung mit zwei Opamps aufgebaut und 
die Gates über Transistoren, also auch eher Prellfrei angesteuert

> Auch dicke FET mit über 100A kosten heuzutage kaum was. Ein IRFP064 hat
> immerhin TO247, der sollte alleine von der Bauform her mehr Transienten
> thermisch wegstecken können.

Werde ich mir auf jeden Fall mal angucken...

> Eine Zenerdiode, oder eine Transieldieode am Gate können ebenfalls
> "unerklärliche" Überspannungen einbremsen.

Stimmt. Dachte nur da die 15V wären eigentlich kein problem. Auch das 
korrigiere ich..

von Gimmeamosfet (Gast)


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von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Nur zu sagen "sowas gibts" hilft mir nicht wirklich.

Ich habe dir geschrieben, wie die Bauteile heißen. Danach kannst du 
suchen. Du kannst auch gerne ein Entwicklungsbüro dafür bezahlen, dir 
diese Arbeit anzunehmen.

> Nun brauche ich wie gesagt nur noch einen entsprechenden Treiber

Hast dich für meinen Link bedankt, aber ich bezweifle dass du auch nur 
ein einzige Datenblatt davon angeschaut hast. Die Treiber sind in den 
"High Side Switches" (alias Profet) enthalten!

: Bearbeitet durch User
von Jan (Gast)


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Also eigentlich(tm) macht man aus hohen Spannungen niedrige, nicht 
umgekehrt. Schon gar nicht bei 1500 Watt und... 12V? o_O ... ernsthaft 
jetzt?

von Jan (Gast)


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Nur mal interessehalber... wieviel mOhm hast du vor dem Boost inkl. 
Innenwiderstand der Spannungsquelle?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Ist der Source von Q3 überhaupt mit GND verbunden, oder etwa nur mit dem 
Minusanschluss vom Boost?

von Gimmeamosfet (Gast)


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Jan schrieb:
> Also eigentlich(tm) macht man aus hohen Spannungen niedrige, nicht
> umgekehrt. Schon gar nicht bei 1500 Watt und... 12V? o_O ... ernsthaft
> jetzt?

Nun, da wie bereits geschrieben meine Versorgungsspannung aus einem 12V 
Akku kommt, die "Buck Converter" also die Spannungsregler DPS5020 oder 
das Riden6018 Eingangsspannungen bis 60V verarbeiten können gehts nunmal 
nur mit Step up Convertern. Dafür sind sie ja da. Oder warum sollte man 
nur nach unten regeln dürfen?

von H. H. (hhinz)


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Achim S. schrieb:
> wenn der Eingangskondensator größer als 200µF sein sollte,

Der hat 2 x 470µF!

von Gimmeamosfet (Gast)


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Jan schrieb:
> Nur mal interessehalber... wieviel mOhm hast du vor dem Boost inkl.
> Innenwiderstand der Spannungsquelle?

Nun, der Saft kommt aus 4LiFepo Zellen. Wieviel mOhm die genau hat weiß 
ich gerade nicht, jedenfalls sehr wenig :) Dazwischen hängt ne 30A 
Stecksicherung ( Auto) sowie ca 1M 6mm2 Kabel.

von Gimmeamosfet (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Ist der Source von Q3 überhaupt mit GND verbunden, oder etwa nur mit dem
> Minusanschluss vom Boost?

Der ist mit dem Minus Anschloos des Boost verbunden, welcher über einen 
Shunt mit GND verbunden ist

von Achim S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Der hat 2 x 470µF!

Danke für die Info.

@Gimmeamosfet: dein FET muss beim Einschalten
1/2*C*U^2 = 0,5  2  470µF * (50V)^2 = 1,18 J verbraten. Er stirbt aber 
schon ab 0,5 J.

Du könntest theoretisch mit einem FET mit wesentlich größerem 
die-Volumen arbeiten (denn die Energiebeschränkung ergibt sich vor allem 
daraus, wie stark der Energiepuls die Wärmekapazität des dies aufheizt).

Sinnvoll wäre aber allein dafür zu sorgen, dass die Energie des 
Aufladepulses nicht im FET hängen bleibt sondern in einem Bauteil, das 
damit klar kommt (d.h. einem Vorwiderstand). Deshalb nochmal: schalte 
den RD6018 zunächst über einen Vorwiderstand. Und brücke den 
Vorwiderstand, sobald sich der Eingangskondensator ausreichend 
aufgeladen hat.

von Jan (Gast)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Nun, da wie bereits geschrieben meine Versorgungsspannung aus einem 12V
> Akku kommt, die "Buck Converter" also die Spannungsregler DPS5020 oder
> das Riden6018 Eingangsspannungen bis 60V verarbeiten können gehts nunmal
> nur mit Step up Convertern. Dafür sind sie ja da. Oder warum sollte man
> nur nach unten regeln dürfen?

Oh darfst du schon. Kommt keiner, der es dir verbietet.... naja ausser 
vielleicht Herr Ohm.

von Gimmeamosfet (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Sinnvoll wäre aber allein dafür zu sorgen, dass die Energie des
> Aufladepulses nicht im FET hängen bleibt sondern in einem Bauteil, das
> damit klar kommt (d.h. einem Vorwiderstand). Deshalb nochmal: schalte
> den RD6018 zunächst über einen Vorwiderstand. Und brücke den
> Vorwiderstand, sobald sich der Eingangskondensator ausreichend
> aufgeladen hat.

Ich denke so auf die schnelle für mich machbar wird wohl diese Version 
sein.

Danke schonmal allen für die schnelle Hilfe und Denkanstöße :)

von Thomas O. (kosmos)


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übliche 230V Schaltnetzteile haben gut und gerne ca. 60A Einschaltstrom, 
und den wird dein Mosfet nicht aushalten, wenn er nicht schnell 
durchgeschaltet. Also zumindestens einen kleine Push/Pull Stufe ans Gate 
und evtl. auch etwas aus der TO-247 Reihe nehmen.

Ansonten könntest du ICL's (NTC's) verbauen die begrenzen den 
Einschaltstrom da Sie im kalten Zustand einen höheren Widerstand haben 
welcher bei Erwärmung dann zurückgeht.

von Gerald B. (gerald_b)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Dazwischen hängt ne 30A
> Stecksicherung ( Auto) sowie ca 1M 6mm2 Kabel.

Also bei 1500W aus 12V komme ich roundabout auf 120 Ampere bei Vollast!
125, und da das Ganze keine 100% Wirkungsgrad, sondern optimistisch eher 
bei 85% anzusiedeln ist, 147 Ampere, also 150A.
Selbst wenn bei 6 Quadrat Kabel sich da noch nicht die Isolation 
verflüssigt, aber bei derartigen Strömen bringen selbst Widerstände von 
10 Milliohm 1,5 Volt Spannungsabfall.
Ich rate da dringend zu 16 Quadrat Kabel - und ich meine Kupfer und kein 
CCA ;-)
Alles was du auf der Leitung an Spannung verlierst, holt sich der Boost 
über noch mehr Strom wieder rein. Die Physik lässt sich nun mal nicht 
überlisten.

von Stefan F. (stefanus)


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Dass die MOSFET für diese Anwendung grotesk unterdimensioniert sind, 
muss ich nicht noch extra erwähnen, oder?

von Jan (Gast)


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Gerald B. schrieb:
> bei 85% anzusiedeln ist

Bullshit. 50%. Wenn überhaupt. Und auch nur dann, wenn man weiss, was 
man tut, denn selbst da sind es nur 24 mOhm und da darf man nicht wie 
ein Halbgescheiter nur das Kabel rechnen, sondern alles. Innenwiderstand 
der Batterie, Übergangswiderstand Kabel, Steckerkabel schon gar nicht, 
dann Eingangswiderstand Boost. Da wäre die Buchse, Innenverkabelung, 
Spule, FET.

24 mOhm? Mit viel Glück. Und dann sind es wie gesagt 50%. 1500 Watt 
Heizung.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Achim S. schrieb:
> Schalte den RD6018 zunächst über einen Vorwiderstand. Und brücke den
> Vorwiderstand, sobald sich der Eingangskondensator ausreichend
> aufgeladen hat.

Zuerst geht der NPN-Transistor an und lädt über einen Widerstand den 
Elko auf, danach wird der Mosfet über eine Zeitverzögerung (RC-Glied mit 
Schmitt-Trigger) abrupt dazugeschaltet. Über die Widerstandswerte kann 
man sich nochmal drüber unterhalten.

von Jan (Gast)


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Aber es soll ja auch viele geben, die sich nur aus Coolness die richtig 
fetten Boliden kaufen, und dann laufen da 200 Watt drüber. Das ist in 
der Tat kein Problem. Man darf halt nur nicht auf die Idee kommen, man 
könnte da das rausholen, was drauf steht :D

von Gerald B. (gerald_b)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dass die MOSFET für diese Anwendung grotesk unterdimensioniert sind,
> muss ich nicht noch extra erwähnen, oder?

Schon Murphy wußte, das niemals die Sicherung den Halbleiter schützt, 
sondern immer der Halbleiter die Sicherung duck und weg

von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dass die MOSFET für diese Anwendung grotesk unterdimensioniert sind,
> muss ich nicht noch extra erwähnen, oder?

Okay, da bin ich wohl schon wieder zu dumm dafür. Ein Mosfet, der 49A 
kann und ein Power Supply einschaltet das auf max 18A begrenzt?
Warum ist da der Fet unterdimensioniert ? Sorry, aber versteh ich nicht.

Beim 1500W Boost versteh ichs ja. Aber dessen Eingang ist mit 30A 
abgesichert. Also Eingangsseitig zieht der nicht mehr als 30A.

von H. H. (hhinz)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Okay, da bin ich wohl schon wieder zu dumm dafür.

Du solltest dich über Einschaltstromstoß und Sicherungskennlinie 
informieren.

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Okay, da bin ich wohl schon wieder zu dumm dafür. Ein Mosfet, der 49A
> kann und ein Power Supply einschaltet das auf max 18A begrenzt?

Wie rechnest du das?

1500W geteilt durch 12V sind 125 Ampere. Da kein Spannungswandler 100% 
Wirkungsgrad hat, kannst du eher mit 150 Ampere rechnen. Und der 
Einschalt-Stromstoß wird ein vielfaches davon sein, sondern würde man 
ihn nicht so nennen.

> Aber dessen Eingang ist mit 30A abgesichert.

Das passt nicht zu 1500 Watt. Wie viel Watt brauchst du denn?

Den Einschalt-Strom solltest du erstmal messen, denn darauf muss die 
Transistorschaltung ausgelegt werden.

: Bearbeitet durch User
von Gimmeamosfet (Gast)


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H. H. schrieb:
> Du solltest dich über Einschaltstromstoß und Sicherungskennlinie
> informieren.

Ja, darüber wurde ja jetzt hinreichend diskutiert und Lösungen dafür 
angeboten.

Über Sicherungskennlinien weiß ich auch, daß diese.. ich wills mal kurz 
sagen nicht apprupt über ihren Bestimmungswerten auslösen. :)

Die Sicherung lass ich aber mal bewusst ausser acht, denn da gehts ja 
mehr um den Kurzschluss Fall

von Stefan F. (stefanus)


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Es gibt spezielle Relais mit Wolfram Vorlauf-Kontakt, die sind für 
solche Fälle gedacht.

von H. H. (hhinz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> 1500W geteilt durch 12V sind 125 Ampere.

Der hat aber gar keine 1500W, bzw sind das chinesische Werbewatt.

Der Chinese rechnet so:

30A max Input x 50V max Output = 1500W

: Bearbeitet durch User
von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wie rechnest du das?
>

Nun, nur weil der Booster 1500W max kann heißt das ja nicht dass diese 
Leistung permanent von ihm abverlangt wird. Ich brauche max 30V an den 
PS. Das Riden kann max 18A *30 = 540W / 12V = 45A  +div auf der 
Eingangsseite. Natürlich ist das hart an der Grenze. Notfalls setz ich 
noch einen Parallel oder besorg mir Leistungsstärkere Typen. (Daß zwei 
parallel nicht die doppelte Leistung heißt ist mir durchaus bewusst)
Aber bei Maximal Last ( Das Riden bringt noch so ca 46V bei 18 A, das 
wären rund 830W / 12V = 69A. Sollten 2 Parallele aber verkraften, wobei 
diese Leistung eher nie gezogen wird.

> 1500W geteilt durch 12V sind 125 Ampere. Da kein Spannungswandler 100%
> Wirkungsgrad hat, kannst du eher mit 150 Ampere rechnen. Und der
> Einschalt-Stromstoß wird ein vielfaches davon sein, sondern würde man
> ihn nicht so nennen.
>
>> Aber dessen Eingang ist mit 30A abgesichert.
>
> Das passt nicht zu 1500 Watt. Wie viel Watt brauchst du denn?

Und ich muss mich korrigieren, Eingangsseitig hängen 2x20A Sicherungen 
Parallel am 1500W Booster, also mit 40A abgesichert. Warum? Das weiß nur 
der Entwickler :)

Die 1500W schafft er auch nur bei bestimmten Wandlerverhältnissen 
zwischen Ein und Ausgangsspannung / Strom
>
> Den Einschalt-Strom solltest du erstmal messen, denn darauf muss die
> Transistorschaltung ausgelegt werden.

Habe leider kein Messgerät um eine solch kurzzeitige Stromspitze zu 
messen.

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Habe leider kein Messgerät um eine solch kurzzeitige Stromspitze zu
> messen.

Dan bleibt wohl nur probieren, bis es zufällig hält. Ich würde der Sache 
mit den Relais mit Wolfram Vorlauf-Kontakt nachgehen, anstelle von 
MOSFET.

von Gimmeamosfet (Gast)


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Nur damit jeder weiß über welchen Converter hier geredet wird. Dieser im 
Anhang

von H. H. (hhinz)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Die 1500W schafft er auch nur bei bestimmten Wandlerverhältnissen
> zwischen Ein und Ausgangsspannung / Strom

Die schafft er nur bei 50V rein und 50V raus!

von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dan bleibt wohl nur probieren, bis es zufällig hält. Ich würde der Sache
> mit den Relais mit Wolfram Vorlauf-Kontakt nachgehen, anstelle von
> MOSFET.

Ist ein Relais aufgrund der Übergangswiderstände der Kontakte nicht eher 
weniger geeignet ? Nur deswegen wollte ich ja einen Fet verwenden.

Was spricht gegen die Vorladung über einen Widerstand ? Okay. ein paar 
mehr Bauteile, aber ist ja kein Serienprodukt wo es auf jeden Cent 
ankommt :-)

Ich denke das werde ich als erstes mal testen.

von Gimmeamosfet (Gast)


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H. H. schrieb:
> Die schafft er nur bei 50V rein und 50V raus!

:-)))))))) Ja, wahrscheinlich :-))))))))

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Nur damit jeder weiß über welchen Converter hier geredet wird. Dieser im
> Anhang

Haben die da im ernst die KFZ Steck-Sicherungen eingelötet? Das wäre in 
Deutschland ein Umtausch-Grund. Man kann davon ausgehen, dass sie schon 
bei der Montage vorgeschädigt wurden.

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Ist ein Relais aufgrund der Übergangswiderstände der Kontakte nicht eher
> weniger geeignet ?

Sie reduzieren dein Einschalt-Stromstoß.

> Was spricht gegen die Vorladung über einen Widerstand ?

Das habe ich dir doch empfohlen! Genau diesem Zweck dient der Wolfram 
Vorlauf-Kontakt!

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Gimmeamosfet schrieb:
>> Ist ein Relais aufgrund der Übergangswiderstände der Kontakte nicht eher
>> weniger geeignet ?
>
> Sie reduzieren dein Einschalt-Stromstoß.

Nahezu gar nicht.


>> Was spricht gegen die Vorladung über einen Widerstand ?
>
> Das habe ich dir doch empfohlen! Genau diesem Zweck dient der Wolfram
> Vorlauf-Kontakt!

Nicht mal im Ansatz.

von Stefan F. (stefanus)


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H. H. schrieb:
> Nicht mal im Ansatz.

"
Hohe Ströme erfordern spezielle Kontakte. Theben verwendet neben 
Silber-Zinnoxid (AgSnO2) als Kontaktmaterial auch eine Kombination aus 
zwei Kontakten, die nacheinander schließen: den Wolfram-Vorlaufkontakt.

Wolfram-Vorlaufkontakt schonte Relais
Der voreilende Kontakt besteht aus hochohmigen und sehr beständigen 
Wolfram. Er fängt den Einschaltstrom ab und begrenzt ihn zugleich. Der 
niederohmige Hauptkontakt bleibt so von Einschaltspitzen unbelastet.
"
http://www.thebenchina.com/Deutschland/Home/Aktuelles/Wissenswertes/LEDs-schalten-und-dimmen/LEDs-mit-Theben-sicher-schalten/Wolfram-Vorlaufkontakt.htm

"
Das Hochleistungsrelais C7-W1… von Comat Releco schaltet zuverlässig 
kurze Einschaltströme bis über 500 A / 2,5msec. ...
Der vorlaufende Wolframkontakt gewährleistet langfristige Sicherheit 
beim Schalten kapazitiver Lasten wie z.B. elektronischer Geräte. Die 
meisten dieser Geräte sind mit Kondensatoren ausgestattet, um 
Gleichspannungen zu glätten. Die bekanntesten Beispiele hierfür sind 
Vorschaltgeräte (EVG) für Leuchtstoffröhren, Energiesparlampen usw. 
Einzelne Geräte weisen schon Einschaltströme von mehr als 30 A über 
mehrere 100 µs auf...
Der hochtemperaturfeste Wolframkontakt dagegen erleidet keinen 
Kontaktabbrand und bewährt sich auch bei erhöhter Abschaltenergie 
(induktive Last).
"
https://www.elektro.net/41177/hohe-einschaltstroeme-sicher-schalten/

von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Haben die da im ernst die KFZ Steck-Sicherungen eingelötet?

Nein, die sind gesteckt :-)

von H. H. (hhinz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Der voreilende Kontakt besteht aus hochohmigen und sehr beständigen
> Wolfram. Er fängt den Einschaltstrom ab und begrenzt ihn zugleich. Der
> niederohmige Hauptkontakt bleibt so von Einschaltspitzen unbelastet.

Du solltest dich über die elektrische Leitfähigkeit von Wolfram 
informieren.
Das mit dem begrenzen ist einfach nur ein Märchen.

von Stefan F. (stefanus)


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H. H. schrieb:
> Du solltest dich über die elektrische Leitfähigkeit von Wolfram
> informieren. Das mit dem begrenzen ist einfach nur ein Märchen.

Na du bist ja ein Experte. Ich werde den Herstellern nicht 
widersprechen. Es sind ja nicht nur diese beiden, die das so verkaufen.

von H. H. (hhinz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Du solltest dich über die elektrische Leitfähigkeit von Wolfram
>> informieren. Das mit dem begrenzen ist einfach nur ein Märchen.
>
> Na du bist ja ein Experte. Ich werde den Herstellern nicht
> widersprechen. Es sind ja nicht nur diese beiden, die das so verkaufen.

Dein Problem.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Der hochtemperaturfeste Wolframkontakt dagegen erleidet keinen
> Kontaktabbrand und bewährt sich auch bei erhöhter Abschaltenergie
> (induktive Last).

Das bedeutet, dass beim Abschalten eine mögliche Kontaktverschweißung 
der Hauptkontakte ausgeschlossen ist. Erst wenn der Hilfskontakt sich 
öffnet, wird der Stromkreis nahezu lichtbogenfrei unterbrochen (eben 
wegen des Wolframs).

von GeGe (Gast)


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Kann auch gut sein, das der Q3 nicht beim Ein, sondern beim Abschalten 
verreckt. Nur da merkt man das da noch nicht.
Wenn bei deinem Konstrukt die Ausgangsspannung des Boost schneller 
Abfällt als die Eingangskondensatoren vom RD 6018 zieht es den Drain vom 
Q3 voll ins negative > schlimmstenfalls bis -50V

Gimmeamosfet schrieb:
> fliegt mir mehr oder weniger sofort der Transistor Q3 davon.
> Mehr oder weniger heißt, es kann 2-3 mal gut gehen und es funktioniert,

Ja beim ersten Mal abschalten die Bodydiode und dann den Rest.

von Kontaktspezifikationen (Gast)


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Aber Leute - ist alles eine Frage der Formulierung. :-)

H. H. schrieb:
>>> Was spricht gegen die Vorladung über einen Widerstand ?
>>
>> Das habe ich dir doch empfohlen! Genau diesem Zweck dient der Wolfram
>> Vorlauf-Kontakt!
>
> Nicht mal im Ansatz.

"Ansatzweise" eben schon (siehe oben), aber der Grund für
Wolfram-Vorläufer-Kontakte ist genaugenommen vielmehr der
Schutz des Haupt- (also "Nachläufer-" ? ;-) Kontaktes.


H. H. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Der voreilende Kontakt besteht aus hochohmigen und sehr beständigen
>> Wolfram. Er fängt den Einschaltstrom ab und begrenzt ihn zugleich. Der
>> niederohmige Hauptkontakt bleibt so von Einschaltspitzen unbelastet.
>
> Du solltest dich über die elektrische Leitfähigkeit von Wolfram
> informieren.
> Das mit dem begrenzen ist einfach nur ein Märchen.

So stimmt das also nicht, aber es ist werbewirksamer, das
so darzustellen, als hätte es einen Mords-Effekt. Faktisch
richtig(er) wäre jedenfalls:

"Ein leicht Inrush-begrenzender Effekt ist vorhanden...
allerdings ist dieser genaugenommen ziemlich begrenzt."


Was aber nicht hindert, diesen (je nach Fall) bei Planung
eines stark reduzierenden Inrush-Limiters MIT- oder zum
Abfangen von ein paar % Spitzenwert I_peak ganz_allein
zu nutzen.

Beide einverstanden?

von Kontaktspezifikationen (Gast)


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Aber Leute - ist alles eine Frage der Formulierung. :-)

H. H. schrieb:
>>> Was spricht gegen die Vorladung über einen Widerstand ?
>>
>> Das habe ich dir doch empfohlen! Genau diesem Zweck dient der Wolfram
>> Vorlauf-Kontakt!
>
> Nicht mal im Ansatz.

"Ansatzweise" aber schon (siehe unten), doch der Grund für
Wolfram-Vorläufer-Kontakte ist genaugenommen vielmehr der
Schutz des Haupt- (also "Nachläufer-" ? ;-) Kontaktes.


H. H. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Der voreilende Kontakt besteht aus hochohmigen und sehr beständigen
>> Wolfram. Er fängt den Einschaltstrom ab und begrenzt ihn zugleich. Der
>> niederohmige Hauptkontakt bleibt so von Einschaltspitzen unbelastet.
>
> Du solltest dich über die elektrische Leitfähigkeit von Wolfram
> informieren.
> Das mit dem begrenzen ist einfach nur ein Märchen.

So stimmt das also nicht, aber es ist werbewirksamer, das
so darzustellen, als hätte es einen Mords-Effekt. Faktisch
richtig(er) wäre jedenfalls:

"Ein leicht Inrush-begrenzender Effekt ist vorhanden...
allerdings ist dieser genaugenommen ziemlich begrenzt."


Was aber nicht hindert, diesen (je nach Fall) bei Planung
eines stark reduzierenden Inrush-Limiters MIT- oder zum
Abfangen von ein paar % Spitzenwert I_peak ganz_allein
zu nutzen.

Beide einverstanden?

von Gimmeamosfet (Gast)


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Sodele. Habe die Schaltung jetzt wie im Anhang modifiziert. Es war wohl 
doch der Einschaltstrom, der dem Fet Flügel wachsen ließ. Über den 220R 
Widerstand werden die Elkos vor geladen und nach ca 2 sekunden schaltet 
der Haupt Fet zu, den ich in einen IRF3205 geändert habe. Der kann lt 
Datenblatt 110A

Nach ca 20 mal Ein / Aus schalten läufts immer noch.

GeGe schrieb:
> Kann auch gut sein, das der Q3 nicht beim Ein, sondern beim Abschalten
> verreckt. Nur da merkt man das da noch nicht.
> Wenn bei deinem Konstrukt die Ausgangsspannung des Boost schneller
> Abfällt als die Eingangskondensatoren vom RD 6018 zieht es den Drain vom
> Q3 voll ins negative > schlimmstenfalls bis -50V

Dies ist nicht der Fall. Gemessen Am Drain erst mal 0V wenn der Fet 
leitet. Beim Abschalten geht die Spannung ins Positive auf ca Booster 
Ausgangsspannung und fällt langsam gegen 0V

Vielen Dank an alle die ihren Beitrag dazu geleistet haben. Hut ab

von GeGe (Gast)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Dies ist nicht der Fall. Gemessen Am Drain erst mal 0V wenn der Fet
> leitet. Beim Abschalten geht die Spannung ins Positive auf ca Booster
> Ausgangsspannung und fällt langsam gegen 0V

Jetzt nach der Änderung, da wird ja auch Q3 durch den 5V Regler nun auch 
viel später abgeschaltet. Vor der Modifikation auch mal den Drain beim 
Abschalten gemessen gehabt`?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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GeGe schrieb:
> Jetzt nach der Änderung, da wird ja auch Q3 durch den 5V Regler nun auch
> viel später abgeschaltet.

Damit das Abschalten sofort geschieht, könnte man PIN 4 von S1 mit GND 
verbinden. Das funktioniert aber nur bei der CD4093 Variante. Jetzt 
müsste man sich was anderes einfallen lassen, wenn es stören sollte.

von Gimmeamosfet (Gast)


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GeGe schrieb:
> Vor der Modifikation auch mal den Drain beim
> Abschalten gemessen gehabt`?

Nein, davor hab ich das nicht gemessen.

von Gimmeamosfet (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Damit das Abschalten sofort geschieht, könnte man PIN 4 von S1 mit GND
> verbinden. Das funktioniert aber nur bei der CD4093 Variante. Jetzt
> müsste man sich was anderes einfallen lassen, wenn es stören sollte.

Man könnte... zB den Nicht Invertierenden Eingang des Op`s über eine 
Diode mit Pin 5 von S1 verbinden (Kathode an Pin5) und Pin 4 von S1 auf 
Masse legen. So würde zumindest im Ausschalt Moment der Opamp Ausgang 
auf GND gehen und die Gates auf Masse gezogen werden. Die Elko Rest 
Energie sollte dafür eigentlich ausreichen.... Sollte... ist nur Theorie 
so auf die schnelle :-)

von Stefan F. (stefanus)


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Gimmeamosfet schrieb:
> Habe die Schaltung jetzt wie im Anhang modifiziert.

Meinst du nicht, dass die Schaltung inzwischen absurd komplex geworden 
ist?

Ein robustes Relais mit Wolfram Vorlauf-Kontakt hätte es genau so gut 
getan, und damit wäre sogar einer der Spannungswandler überflüssig 
geworden.

: Bearbeitet durch User
von Gimmeamosfet (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Gimmeamosfet schrieb:
>> Habe die Schaltung jetzt wie im Anhang modifiziert.
>
> Meinst du nicht, dass die Schaltung inzwischen absurd komplex geworden
> ist?

Stimmt. Aber wie schon erwähnt. Es ist ein Bastelobjekt. Und ich sträube 
mich halt immer noch vehement Relais Kontakte einem konaktlosen Schalter 
vorzuziehen.
Ich werde Q2 auch noch durch einen IRF3205 ersetzen, alle auf Kühlkörper 
versteht sich. Dann bin ich mal gespannt wie lange alles in der Praxis 
hält.

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