Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Extem bösartiger Fet, wie geht man damit um?


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von MD85b (Gast)


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es geht um den PSMNR90-50SLH von NXP, der mir vor paar Tagen in einem 
Newsletter präsentiert wurde.
Link zum Datenblatt:
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/PSMNR90-50SLH.pdf

Es geht mir nicht darum, den jemals einzusetzen. Aber irgendwie ist er 
vorhanden und wird devinitiv eingesetzt werden, an den Leistungsgrenzen.
Auch wenn ich den max. Strom halbiere, 200A ueber drei Beine eines 
LFPAK88,
was prinzipiell bei den Source-Pins einem SO8 entspricht, dafuer fehlt 
mir mir jedes Verständnis. 410A max bei 90µOhm. Mit den Werten kann ich 
ggnfls. auch rechnen. Stromdichte? 375W?

Danke fuers lesen und antworten.

: Verschoben durch Moderator
von H. H. (hhinz)


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MD85b schrieb:
> LFPAK88,
> was prinzipiell bei den Source-Pins einem SO8 entspricht,

Nein!

SO-8 ist kleiner und hat schmälere und dünnere Pins.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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MD85b schrieb:
> 410A max bei 90µOhm.

... bei 900µΩ

von Stromi (Gast)


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150W kontinuierliche Verlustleitung ist schon ordentlich. Wie kühlt man 
sowas?

von Andre G. (andgst01)


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Was es nicht alles gibt ...

410A durchgehend durch so ein kleines Gehäuse?
Das klingt sehr nach Marketing-BS!

Oder nach einem verspäteten Aprilscherz
;-)

: Bearbeitet durch User
von Herbert (Gast)


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Wenn man Pin 2,3,4(Source) nimmt, kommt man auf immerhin 0,8mm2. Auf der 
kurzen Strecke vom Die bis zum Ende der Pins fällt wahrscheinlich sehr 
wenig Spannung ab. Drain ist sowieso breiter.

von Jens G. (jensig)


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Herbert schrieb:
> Wenn man Pin 2,3,4(Source) nimmt, kommt man auf immerhin 0,8mm2. Auf der
> kurzen Strecke vom Die bis zum Ende der Pins fällt wahrscheinlich sehr
> wenig Spannung ab. Drain ist sowieso breiter.

Und wenn das PCB ordentlich gemacht ist, sind die Wärmesenken für diese 
Pins auch nicht weit weg ...

: Bearbeitet durch User
von Dieter R. (drei)


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MD85b schrieb:

> ggnfls. auch rechnen. Stromdichte?

Wenn ich mich nicht verrechnet habe, nominell 650 A/mm² auf 3 Pins, bei 
Minimalabmessungen der Pins noch mehr. Außerdem muss man das vom PCB 
erstmal da hinkriegen.

Finde ich schon erstaunlich. Wird allerdings sehr relativiert durch den 
Satz:  Practically the current will be limited by PCB, thermal design 
and operating temperature. Scheint also mehr ein so ein Propagandawert 
zu sein wie die Höchstgeschwindigkeit eines Bugatti, auch irgendwas mit 
über 400.

Herbert (Gast) schrieb

> Wenn man Pin 2,3,4(Source) nimmt, kommt man auf immerhin 0,8mm2

Es sind nominell 0,21 x 1,0 x 3 = 0,63 mm², mindestens 0,18 x 0,9 x 3 = 
0,49 mm²

von Klaus R. (klaus2)


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Dieter R. schrieb:
> wie die Höchstgeschwindigkeit eines Bugatti, auch irgendwas mit über
> 400.

...die der Tscheche neulich morgens um 4 locker auf die A3 gebracht hat 
und alles hat sich echauffiert.

https://www.kreiszeitung.de/stories/irres-video-tschechen-millionaer-rast-im-bugatti-mit-417-km-ueber-a2-91257276.html

Klaus.

: Bearbeitet durch User
von Karl (Gast)


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Setz ihn auf die Stille Treppe bis er lieb ist.

von Falk B. (falk)


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Dieter R. schrieb:
> Finde ich schon erstaunlich. Wird allerdings sehr relativiert durch den
> Satz:  Practically the current will be limited by PCB, thermal design
> and operating temperature. Scheint also mehr ein so ein Propagandawert
> zu sein wie die Höchstgeschwindigkeit eines Bugatti, auch irgendwas mit
> über 400.

So sieht es aus.

Beitrag "Re: Dicker MOSFET, dünnes Anschlusspin?"

von Helge (Gast)


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Theoretisch könnte man den auf 2 Kupferschienen löten, Platine egal wie 
dürfte derartige Ströme nur sehr kurz aushalten.

von H. H. (hhinz)


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Helge schrieb:
> Theoretisch könnte man den auf 2 Kupferschienen löten, Platine
> egal wie
> dürfte derartige Ströme nur sehr kurz aushalten.

Ich hab schon mit 0,5mm Kupfer auf FR4 entwickelt.

von MaWin (Gast)


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MD85b schrieb:
> dafuer fehlt mir mir jedes Verständnis

Na ja, schau ins Datenblatt, RDS (on) wird bei 25A angegeben. Das ist 
die.realistische Belastbarkeit.

410A ist ein Marketing-Phantasiewert, wie bei InternationalRectifier die 
gerne den Strom den der Chip tragen könnte dick ins Datenblatt 
schrieben, mit der Fussnote Package limited dann einen viel kleineren 
Wert.

So hat auch Philips eine Fussnote zu den 410A angebracht "es wurde 
demonstriert dass das ganz kurz gut gehen kann". Nicht bei dir, nicht in 
der Serie.

von Andrew T. (marsufant)


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MD85b schrieb:
> Auch wenn ich den max. Strom halbiere, 200A ueber drei Beine eines
> LFPAK88,
> was prinzipiell bei den Source-Pins einem SO8 entspricht, dafuer fehlt
> mir mir jedes Verständnis. 410A max bei 90µOhm. Mit den Werten kann ich
> ggnfls. auch rechnen. Stromdichte?

1.) 900 µOhm

2.) Den FET kannst Du VOLL auslasten.

3.) Schau mal was die Mitbewerber so im TOLG und d7PAK Gehäuse auf die 
Beine stellen

https://www.infineon.com/cms/en/product/power/mosfet/automotive-mosfet/?filterValues=~(451_154_max~(leftBound~300~rightBound~522))&visibleColumnIds=name,productStatusInfo,orderOnline,opn,551,packageName,packageNameMarketing,473_max,559_93_max,451_154_max,547_136_max,547_136_nom,529,284_min,284_max,478_max,478_min,478_nom,618

Und ja, diese FET bringen den Strom real.
Hier vor auf der Testbench die bis 1000A ermöglicht verifiziert.

In der Praxis hast Du natürlich T >> 25C, das mußt Du -- wie bei allen 
Hableitern -- in der Dimensionierung Deiner Schaltung berücksichtigen.

: Bearbeitet durch User
von udok (Gast)


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MD85b schrieb:
> was prinzipiell bei den Source-Pins einem SO8 entspricht, dafuer fehlt
> mir mir jedes Verständnis. 410A max bei 90µOhm. Mit den Werten kann ich
> ggnfls. auch rechnen. Stromdichte? 375W?

Das sind Schaltmosfets!

Die Verlusstleistung ist 410 A * 0.9 mOhm = 0.37 Watt.
Das geht ohne Probleme in einem SMD Gehäuse.

von Xerxes (Gast)


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udok schrieb:
> Die Verlusstleistung ist 410 A * 0.9 mOhm = 0.37 Watt.
> Das geht ohne Probleme in einem SMD Gehäuse.

I² * R

von Andrew T. (marsufant)


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udok schrieb:
> Die Verlusstleistung ist 410 A * 0.9 mOhm = 0.37 Watt.

Hmm, ich komme damit auf ca. 151W ,-)

von Andre G. (andgst01)


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Ja, kleiner ist nicht immer besser ...
Die Wärme will man ja auch irgendwie wegbringen ...

von udok (Gast)


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Andrew T. schrieb:
>> Die Verlusstleistung ist 410 A * 0.9 mOhm = 0.37 Watt.
>
> Hmm, ich komme damit auf ca. 151W ,-)

Stimmt.  Da war das Hirn aus und die Tastatur auf Automodus.

Bei 410 A ist der Anschluss an den Stecker schon "interessant".
40 mm  10 mm  0.15 mm * 2 (doppelseitig) Kupferleitung verbraten ja 
schon 42 Watt.

von udok (Gast)


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Die Forensoftware macht aus "*" Fettschrift...
Gemeint war
1
40mm*10mm*0.15mm*2 = 0.25 MilliOhm, oder 42 Watt bei 410 A

von MD85b (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> MD85b schrieb:
>> 410A max bei 90µOhm.
>
> ... bei 900µΩ

Danke für die Korrektur.
---
Bisher hatte ich mit solchen Boliden keinen Kontakt bzw. wusste nichts 
davon. Danke für die Aufklärung, wie man so ein DB interprediert bzw. 
worauf man dringendst achten sollte. Dann relativiert sich vieles von 
allein ...

Danke nochmals

von 2aggressive (Gast)


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Helge schrieb:
> Theoretisch könnte man den auf 2 Kupferschienen löten, Platine egal wie
> dürfte derartige Ströme nur sehr kurz aushalten.
Platinenkühlung kannste bei 300W natürlich abschminken :D
Auch mit simplen Kupferschienen kriegste den Wärmeeintrag bei einer 
solch wahnsinnigen Verlustleistung nicht von der kleinen Fläche 
wegtransportiert, die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer reicht vorne und 
hinten nicht mehr aus.

Das gleiche Problem haben leistungshungrige Prozessoren auch: das geht 
als Wärmetauscher nur mit wassergekühltem dünnblech, oder mit Heatpipes 
(das ist ja auch nur ein wassergekühltes Dünnblech).

Selbst Intels "Heatspreader" (der Deckel der Prozessoren) war (ist?) 
technisch gesehen eine Heatpipe, im Querschnitt aufgesägt siehts aus wie 
ein vernageltes Sandwich. Selbstverständlich hat sich Intel das 
patentieren lassen :-(

von H. H. (hhinz)


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2aggressive schrieb:
> Selbstverständlich hat sich Intel das
> patentieren lassen :-(

Längst abgelaufen.

von W.S. (Gast)


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MD85b schrieb:
> es geht um den PSMNR90-50SLH von NXP

Was ist an diesem FET denn "bösartig"?

Das einzige, was mir da aufgefallen ist, sind die recht hohen internen 
Kapazitäten, die im Bereich 17..25nF liegen und die doch recht 
gemütlichen Schaltzeiten so im Bereich kurz unter 100ns. Naja, ist ja 
auch kein Wunder, wenn man derartige Kapazitäten umladen muß.

Also ein kleiner FET mit einem Rdson von etwa 1mOhm. Nett, aber kein 
Rennpferd.

W.S.

von Schlaufuchs (Gast)


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Das Ding kommt übrigens von *Nexperia und nicht NXP!

So viel Zeit muss sein ;-)

von 2aggressive (Gast)


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H. H. schrieb:
> 2aggressive schrieb:
>> Selbstverständlich hat sich Intel das
>> patentieren lassen :-(
>
> Längst abgelaufen.
Da hast Du bestimmt recht. Und trotzdem, zumindest von mir, nicht 
vergessen.

Ok, keine Politik hier, auch keine Firmenpolitik. Lassett uns bei der 
Technik und Phisik (*) bleiben, oder frotzeln [EDIT:] über 
Rechtschreibfehler.


*Wie auch immer das passieren konnte; der bleibt drin :D

von Andre G. (andgst01)


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W.S. schrieb:
> Was ist an diesem FET denn "bösartig"?

Das "bösartige" daran ist die scheinbare Fähigkeit "problemlos" hunderte 
A handhaben zu können.
Erst auf Seite zwei oder drei im Datenblatt, irgendwo zwischen den 
Tabellen, steht dass die tatsächlichen Eigneschaften des Bauteils nicht 
denen im Datenblatt entsprechen da die Leiterplatte und die thermischen 
Gegebenheiten die Fähigkeiten stark einschränken.

von Praktiker (Gast)


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Hallo

Das ist vom Prinzip aber absolut nichts neues.
Schon zu 2N3055 Zeiten musste man genau im Datenblatt auf Seite "5" in 
den Bemerkungen schauen um an die in der "normalen" Praxis 
realisierbaren Stromstärken, Verlustleistungen, Spannungen, 
Schaltfrequenzen usw. zu kommen.
Ja selbst wo noch eine PL519 der heiße Schei.. war wurde in 
Datenblättern auf der Deckseite (da waren es wirklich noch 
Papierblattansammlungen) die für die Praxis geschönten, nur unter 
speziellen Bedingungen und als Einzelwert möglichen Werte beworben.

Alles zusammen (die max. Ampere und max. Spannung) ging und geht sowieso 
nicht.
Ist ähnlich wie es auch als Bastler recht einfach ist zu Hause 
Leistungen von einigen 100kW zu erzeugen bzw. Ströme von weit über 1000A 
fließen zu lassen - dummerweise halt als sehr kurze Impulse.
Die teilweise in den GW Bereich gehende Leistungen bei den "Profis" und 
in der Forschung (um irgendwelche Zustände hervorzurufen) ist auch "nur" 
Impulsleistung wobei die Impulsabfolge dann zusätzlich extrem gering ist 
(so nach den Motte die Kondenstorbank 30 Minuten aufladen um dann für 
einige µs 1GW an Leistung "verbrennen" zu können)

von ... (Gast)


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MD85b schrieb:
> Es geht mir nicht darum, den jemals einzusetzen. Aber irgendwie ist er
> vorhanden und wird devinitiv eingesetzt werden, an den Leistungsgrenzen.
> Auch wenn ich den max. Strom halbiere, 200A ueber drei Beine eines
> LFPAK88,
> was prinzipiell bei den Source-Pins einem SO8 entspricht, dafuer fehlt
> mir mir jedes Verständnis. 410A max bei 90µOhm. Mit den Werten kann ich
> ggnfls. auch rechnen. Stromdichte? 375W?

Dafür hat Gott das SOA (safe operating area) erfunden. Dass die 
Hersteller übertreiben, das ist doch bei den meisten FETs der Fall. 
Einer meiner guten Kollegen hat mal dazu was Passendes gesagt: 
"Datenblätter sind Werbeblätter". Sagt schon alles.

von 2aggressive (Gast)


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... schrieb:
> Dafür hat Gott das SOA (safe operating area) erfunden.
Die SOA dieses Teils ist schon geil. Wer hats Erfunden?

> Dass die
> Hersteller übertreiben, das ist doch bei den meisten FETs der Fall.
> Einer meiner guten Kollegen hat mal dazu was Passendes gesagt:
> "Datenblätter sind Werbeblätter". Sagt schon alles.
Das stimmt allerdings auch.


Ich drohe an zu diesen Witz erneut zu schreiben:
Gott, Chuck Norris, und ein Pfarrer sitzen in einem Ruderboot....

Will das jemand lesen?

von ... (Gast)


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2aggressive schrieb:
> ... schrieb:
>> Dafür hat Gott das SOA (safe operating area) erfunden.
> Die SOA dieses Teils ist schon geil. Wer hats Erfunden?

Wer wohl??? Die Hersteller natürlich :-)))

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


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2aggressive schrieb:
> Gott, Chuck Norris, und ein Pfarrer sitzen in einem Ruderboot....
> Will das jemand lesen?

Jaa! Ich glaube es endet damit, dass Chuck Norris über Bord fliegt, 
damit Gott und der Pfarrer in Ruhe Schach spielen können. Richtig?

von Stephan (Gast)


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Andre G. schrieb:
> W.S. schrieb:
>
>> Was ist an diesem FET denn "bösartig"?
>
> Das "bösartige" daran ist die scheinbare Fähigkeit "problemlos" hunderte
> A handhaben zu können.
> Erst auf Seite zwei oder drei im Datenblatt, irgendwo zwischen den
> Tabellen, steht dass die tatsächlichen Eigneschaften des Bauteils nicht
> denen im Datenblatt entsprechen da die Leiterplatte und die thermischen
> Gegebenheiten die Fähigkeiten stark einschränken.

Is aber doch normal heut. Früher nicht ganz so extrem, weil die Wärme 
über große Gehäuse abgegeben wurde.
Die 375W gehen halt nur wenn die MB mit viel Kupfer und Heatpipes gegen 
so -50 Grad gekühlt werden. Kupfer allein oder gegen Zimmertemperatur is 
nicht.

von Jens G. (jensig)


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... schrieb:
> Einer meiner guten Kollegen hat mal dazu was Passendes gesagt:
> "Datenblätter sind Werbeblätter". Sagt schon alles.

Ja, wenn man sie nicht interpretieren kann ...
Keiner behauptet, daß man die 410A in der Praxis einfach so mal 
auskosten könne.

von 2aggressive (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Jaa! Ich glaube es endet damit, dass Chuck Norris über Bord fliegt,
> damit Gott und der Pfarrer in Ruhe Schach spielen können. Richtig?
LOL

Chuck Norris, Gott und ein Pfarrer sitzen in einem Boot. Gott steigt aus 
und läuft übers Wasser. Chuck Norris steigt aus und läuft auch übers 
Wasser. Der Pfarrer steigt aus und geht unter. Sagt Gott zu Chuck 
Norris: Meinst du wir hätten ihm sagen sollen wo die Steine liegen? Sagt 
Chuck Norris: Welche Steine?

von Wühlhase (Gast)


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udok schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>>> Die Verlusstleistung ist 410 A * 0.9 mOhm = 0.37 Watt.
>>
>> Hmm, ich komme damit auf ca. 151W ,-)
>
> Stimmt.  Da war das Hirn aus und die Tastatur auf Automodus.
>
> Bei 410 A ist der Anschluss an den Stecker schon "interessant".
> 40 mm  10 mm  0.15 mm * 2 (doppelseitig) Kupferleitung verbraten ja
> schon 42 Watt.

Viel interessanter wird es, wenn der zwischendurch noch ein paar mal 
schalten muß, immerhin steht in der Werbepropaganda auch was von 
Brushless Control. Und die Leitverluste sind gegenüber den 
Schaltverlusten oft eher nachrangig.

410A bei 50V zu trennen oder durchzuschalten, vor allem bei den lahmen 
Schaltzeiten...was meint ihr wie oft das pro Sekune gutgeht?

von Jemand (Gast)


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hallo

2aggressive schrieb:
> Chuck Norris, Gott und ein Pfarrer sitzen in einem Boot. Gott...

Schön :-)

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


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2aggressive schrieb:
> Sagt Gott zu Chuck Norris: Meinst du wir hätten ihm sagen sollen wo die
> Steine liegen? Sagt Chuck Norris: Welche Steine?

Ha ha ha. Der ist ja noch viel besser, als ich dachte. 😂👍

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Wühlhase schrieb:
> 410A bei 50V zu trennen oder durchzuschalten, vor allem bei den lahmen
> Schaltzeiten...was meint ihr wie oft das pro Sekune gutgeht?

Die Schaltzeit ist praktisch nur vom verfügbaren Strom und der 
Induktivitäten limitiert.

von Wühlhase (Gast)


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Naja, nicht nur. Du brauchst dann noch eine entsprechende Spannung, um 
die Kapazität in passender Zeit umzuladen. Und mußt dabei zusehen, daß 
du dir die Gatekapazität nicht zerballerst. Es wird nicht umsonst ein 
Gatewiderstand von 0,4...2,5Ω empfohlen.

Wer ernsthaft schnell schalten will, wählt normalerweise Transistoren 
mit geringerer Gatekapazität.

von Falk B. (falk)


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Wühlhase schrieb:
> Und mußt dabei zusehen, daß
> du dir die Gatekapazität nicht zerballerst. Es wird nicht umsonst ein
> Gatewiderstand von 0,4...2,5Ω empfohlen.

Aber nicht, um Überspannung oder zu hohen Gatestrom zu vermeiden, 
sondern um die üblichen Schwingungen am Gate zu dämpfen.

von 2aggressive (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Wer ernsthaft schnell schalten will, wählt normalerweise Transistoren
> mit geringerer Gatekapazität.
Hmmmm. Welchen mit einem vergleichbaren Rdson würdest Du denn Empfehlen 
um 410A "ernsthaft schnell" zu schalten?

von MD85b (Gast)


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W.S. schrieb:
> MD85b schrieb:
>> es geht um den PSMNR90-50SLH von NXP
>
> Was ist an diesem FET denn "bösartig"?
>
> Das einzige, was mir da aufgefallen ist, sind die recht hohen internen
> Kapazitäten, die im Bereich 17..25nF liegen und die doch recht
> gemütlichen Schaltzeiten so im Bereich kurz unter 100ns. Naja, ist ja
> auch kein Wunder, wenn man derartige Kapazitäten umladen muß.
>
> Also ein kleiner FET mit einem Rdson von etwa 1mOhm. Nett, aber kein
> Rennpferd.
>
> W.S.

[ ] Du hast den FET schon mal eingesetzt und vwemessen und bist danach 
enttäuscht
[x] Du kannst mir sicher alternative FETs, die Deinen Ansprüchen 
genügen,
empfehlen.

Danke

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