Tach liebes Forum,
folgende Ausgangslage: ich habe eine Überspannungsbegrenzung welche bei
zu hoher Zwischenkreis einen Lastwiderstand (SQP5 von TE) per FET
zuschaltet. Um den FET beim Ausschalten vor Überspannung zu schützen
habe ich eine Freilaufdiode (MURS120T3) parallel zum Lastwiderstand. Die
Schaltung funktioniert soweit tadellos, allerdings frage ich mich ob ich
der Diode zu viel zumute.
Der Strom beim Ausschalten ist 30A, die Induktivität des Widerstandes
ist unbekannt aber klein (geschätzt wenige µH). Im Datenblatt gibt es 2
Kenngrössen die ich beide nicht verletze:
1. Non−Repetitive Peak Surge Current, (Surge applied at rated load
conditions halfwave, single phase, 60 Hz) < 40A
Mit 30A deutlich darunter, allerdings repetitiv im Bereich µs
2. Average Rectified Forward Current < 2A
Gerechnet 30mA (pessimistische Annahme von duty cycle = 0.001 bei vollem
Strom) 30A * 0.001
Also beides OK. Trotzdem bin ich unsicher ob die Diode glücklich ist.
Gibt es abgesehen vom thermischen Limit einen anderen möglichen
Fehlermechanismus der über die Dauer die Diode killen könnte? Die
Temperaturerhöhung ist völlig im grünen Bereich (kaum messbar).
Diode schrieb:> Tach liebes Forum,>> Der Strom beim Ausschalten ist 30A, die Induktivität des Widerstandes> ist unbekannt aber klein (geschätzt wenige µH). Im Datenblatt gibt es 2> Kenngrössen die ich beide nicht verletze:>> 1. Non−Repetitive Peak Surge Current, (Surge applied at rated load> conditions halfwave, single phase, 60 Hz) < 40A> Mit 30A deutlich darunter, allerdings repetitiv im Bereich µs> 2. Average Rectified Forward Current < 2A> Gerechnet 30mA (pessimistische Annahme von duty cycle = 0.001 bei vollem> Strom) 30A * 0.001>> Also beides OK. Trotzdem bin ich unsicher ob die Diode glücklich ist.
Vermutlich schon. Denn der Ausschaltpuls vom Widerstand hat zwar 30A,
klingt aber in wenigen Dutzend us ab. Und dein Chopper arbeitet ja nicht
dauerhaft, sondern bestenfalls burstartig.
> Gibt es abgesehen vom thermischen Limit einen anderen möglichen> Fehlermechanismus der über die Dauer die Diode killen könnte?
Mit (zu) hohen Strömen in Srerrichtung kriegt man Dioden relativ schnell
kaputt, auch Avalanchedioden. Aktuell habe ich hier eine BYG23M, die
verkraftet laut Datenblatt eine Avalancheenergie von 20mJ bei 1A. Das
ist auch so, in einem Testaufbau schafft sie ca. 30mJ bei 1A. Geht man
auf 1,5A, sind es nur noch 15mJ. Bei 1,8A sind es nur noch ~2mJ!!!
Aber all das ist für deine Anwendung nicht relevant, denn deine Diode
wird in Flußrichtung pulsartig belastet.
Die
> Temperaturerhöhung ist völlig im grünen Bereich (kaum messbar).
H. H. schrieb:>> 1. Non−Repetitive Peak Surge Current, (Surge applied at rated load>> conditions halfwave, single phase, 60 Hz) < 40A>> Für 8ms!
Nicht ganz. Eine Sinushalbwelle mit 8ms und 40A Spitzenstrom. Das ist
kein Rechteckpuls mit 40A und 8ms.
Diode schrieb:> Trotzdem bin ich unsicher ob die Diode glücklich ist.
Wie schnell schaltet dein Bremschopper ? Die Diode hat eher ein Problem,
wenn schon wieder eingeschaltet wird obwohl sie noch leitet.
Die Induktivität des Widerstandes ist vernachlässigbar, hat ja keinen
magnetisch wirksamen Kern, man macht eigentlich gar keine Freilaufdiode
dran.
MaWin schrieb:> Wie schnell schaltet dein Bremschopper ?
Wenige kHz
MaWin schrieb:> Die Induktivität des Widerstandes ist vernachlässigbar, hat ja keinen> magnetisch wirksamen Kern, man macht eigentlich gar keine Freilaufdiode> dran.
Aber sie ist nicht 0 und den FET in den Avalanche Durchbruch zu treiben
halte ich für noch schlechter.
Danke für die anderen Inputs. Ich schliesse daraus: eine Diode kann in
Vorwärtsrichtung nur thermisch zerstört werden. Das ist bei mir nicht
der Fall, da die Durchschnittsleistung zu klein ist und die Peakleistung
unter akuten Zerstörungsgrenze liegt.
MaWin schrieb:> Die Induktivität des Widerstandes ist vernachlässigbar, hat ja keinen> magnetisch wirksamen Kern, man macht eigentlich gar keine Freilaufdiode> dran.
Das würde ich nicht so sehen. Bei 30A und einem schnell schaltenden
Transistor reichen eine handvoll uH, um da ordentlich Überspannung zu
erzeugen. Ein MOSFET mag das als Avalancheenergie VIELLEICHT verkraften,
ein IGBT nimmt es übel und geht kaputt. Hab ich auch schon selber
erlebt, und da waren es nur 6A bei 400V. Aber 30A Avalanchestrom sind
nicht so das gelbe vom Ei, auch nicht für einen größeren MOSFET. Darum
lieber eine ausreichend HF-taugliche Freilaufdiode!
Da gibt es eine ganze Reihe von Ausfallmechanismen, z.B.
Bonddraht-Überlastung, Spannungsüberschlag an den Außenkanten des
Kristalls.
MaWin hat schon recht. Die Überspannung wird durch die
Transistor-Eigenkapazität kräftig vermindert.
Abdul K. schrieb:> Da gibt es eine ganze Reihe von Ausfallmechanismen, z.B.> Bonddraht-Überlastung, Spannungsüberschlag an den Außenkanten des> Kristalls.
An der Diode? In Flußrichtung? Hast du die Frage des OPs eigentlich
gelesen UND verstanden?
> MaWin hat schon recht. Die Überspannung wird durch die> Transistor-Eigenkapazität kräftig vermindert.
Nö. Hat er außerdem gar nicht geschrieben.
Falk B. schrieb:> Nö. Hat er außerdem gar nicht geschrieben.
Der Widerstand alleine produziert beim Abschalten keine nennenswerte
Spannung, die Güte von ihm (hab mit UT612 mal einen 4.7 Ohm 5W
vermessen) als 0.5uH Spule ist zu schlecht, nämlich 0.0001, da gibt's
keinen Überschwinger.
MaWin schrieb:> Falk B. schrieb:>> Nö. Hat er außerdem gar nicht geschrieben.>> Der Widerstand alleine produziert beim Abschalten keine nennenswerte> Spannung, die Güte von ihm (hab mit UT612 mal einen 4.7 Ohm 5W> vermessen) als 0.5uH Spule ist zu schlecht, nämlich 0.0001, da gibt's> keinen Überschwinger.
Soso. Du hast als den gleichen Widerstand wie der OP. UNd du glaubst,
einen so niederohmigen Widerstand mit wenig, wohl aber signifikater
Induktivität mit einem einefachen Multimeter messen zu können.
Nochmal. Ich habe vor einiger Zeit eine schaltbare Widerstandskaskade
gebaut, Nennspannung 400W, größte Schaltstufe 6A, 2,4kW. Die hat nach
geschätzten 10-20 Schaltungen den IGBT gekillt. Logischerweise war dort
auch eine Zuleitung zum Versuchaufbau dran, ca. 1-2m Laborleitung. Das
alles hat gereicht, um den IGBT zu zerstören. Ich hab dann einen
passenden MOSFET + 400V Suppressordiode eingebuet, seit dem geht es ohne
Ausfall.
Falk B. schrieb:> Du hast als den gleichen Widerstand wie der OP.
Ja.
> UNd du glaubst, einen so> niederohmigen
Hochohmige Welwyn Widerstände der Baureihe sind nicht mehr
drahtgewickelt sondern Metalloxid, also quasi induktionsfrei, daher nahm
ich mal einen der noch drahtgewickelt ist. Nicht ins Datenblatt geguckt
?
> Widerstand mit wenig, wohl aber signifikater Induktivität> mit einem einefachen Multimeter messen zu können.
Nun, das UT612 misst so gut wie ein Keysight E4980A . Nicht die
Typennummer recherchiert ?
Zu faul, dir irgendwelches Hintergrundwissen anzueignen aber rummaulen ?
'Diode' kann gerne mal an seinem Bremschopper die Spannungsspitze beim
abschalten oszilloskopieren, damit du siehst wie unrelevant sie ist (ich
glaube, es wird nicht mal die Flussspannung der Freilaufdiode erreicht).
