Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Betrieb von MOSFETS bei maximalstrom?


von Manuel Neff (Gast)


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Hi,

Habe einige Datenblätter von N-MOSFETS studiert. Es steht ja jeweils der 
Maximalstrom "I-Drain", welcher fliessen darf. Wie knapp sind diese 
Werte bemessen? Habe vor einen MOSFET für das Schalten von 5.5A zu 
verwenden, welcher gemäss Datenblatt 5.8A maximalen dauerhaften 
Drainstrom haben darf.

Grundsätzlich ist ja immer die Hitze der Flaschenhals eines Bauteils und 
eine zusammenhangslose Stromangabe nach meinem Kenntnisstand immer 
heikel. Die maximale Powerdissapation beträgt 1.4W und bei meiner 
Gatespannung von 4.5V ist das RDS(ON) kleiner als 43mOhm.

Folglich wäre R*I*I die Leistung = 0.043Ohm*5.5A*5.5A = 1.3Watt

Dürfte ich diesen MOSFET unter meinen gegebenen Umständen verwenden? 
Oder ist das schon zu nahe an der Grenze?

Grund für genau diesen MOSFET ist die tiefe input capacitance von 255pF 
und halt das kleine RDS(ON), was ja wiederum einen tieferen 
Spannungsabfall über dem MOSFET bedeuten würde.

Zur Frage, weshalb ich so eine tiefe input capacitance möchte:
Ich dimme ein LED-Band mit 1.5kHz und möchte auf der sicheren Seite 
sein.

Ich freue mich über zahlreiche Antoworten.

Vielen Dank

: Verschoben durch Moderator
von Andreas B. (bitverdreher)


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Diese Grenzwerte gelten nur wenn Du die Chiptemperatur auf 25 Grad 
halten kannst. Also so gut wie nie.

von H. H. (Gast)


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Manuel Neff schrieb:
> Wie knapp sind diese
> Werte bemessen?

So gut kannst du den MOSFET in der Praxis kaum kühlen.

von NoSound (Gast)


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Manuel Neff schrieb:
> Ich freue mich über zahlreiche Antoworten.

Guck einmal in das Datenblatt von deinem (geheimen) MOSFET unter welchen 
Bedingungen die Werte gelten.

von Manuel Neff (Gast)


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Sorry, mein MOSFET ist der BLM3404

von Manuel Neff (Gast)



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NoSound schrieb:
> Manuel Neff schrieb:
>> Ich freue mich über zahlreiche Antoworten.
>
> Guck einmal in das Datenblatt von deinem (geheimen) MOSFET unter welchen
> Bedingungen die Werte gelten.

Danke für deine Antwort. Habe das Datasheet angefügt. Muss ich die Kurve 
ganz unten Rechts auf seite 4 betrachten? (safe operation area)

von Wolfgang (Gast)


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Manuel Neff schrieb:
> Die maximale Powerdissapation beträgt 1.4W und bei meiner
> Gatespannung von 4.5V ist das RDS(ON) kleiner als 43mOhm.

Wie kommst du darauf?
Schon wenn du nur 1.4W in Wärme umsetzt, erhöht sich die 
Halbleitertemperatur gegenüber der Umgebung bei der in Note2 angegebenen 
Montage um 125°C. Bei einer Gehäuseinnentemperatur von 25°C ergibt sich 
also eine Temperatur von 150°C für den Halbleiter. Lt. Fig.6 liegt damit 
dein R_DS(on) bei dem 1.7-fachen des für 25°C angegebenen Wertes. 
Dadurch steigt die Verlustleistung gegenüber deinem Wert und die 
Maximaltemperatur von 150°C wird kräftig überschritten.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Nein, Figure 6 ist aussagekräftig für "durchgeschaltet", und man
bleibt i.A. eher 2-3fach unterhalb Dauerdrainstrom-Maximalwert,
weil man von 25°C m.o.w. weit entfernt ist.

Zumindest sofern ausreichend schnell (im Sinne von steilflankig -
nicht von hochfrequent) geschaltet wird, ist das SOA Diagramm für
Dich von untergeordnetem Interesse.

Beschreibe besser gleich Deine Anwendung (quasistatisch oder mit
relevant hoher Frequenz zu schalten, muß es SOT-23 sein, etc.).
Dazu gehören natürlich auch woher die Ansteuerspannung überhaupt
kommt, ob Treiber (und welcher), und die Folgeschaltung also Last.

: Bearbeitet durch User
von Kevin M. (arduinolover)


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Rechne doch mal nach überschlägig nach, nehmen wir eine maximale 
Junction Temperature von 100°C bei 25°C Umgebung. Laut den "Thermal 
Characteristics" darf man also maximal 0,842W verheizen.

Das würde im schlimmsten Fall bei 5V Gate Spannung (43mOhm) also einen 
Strom von ca. 4,43A ergeben.

Die Temperatur ist aber eindeutig schon unangenehm, zumindest wenn das 
Teil einfach so auf einem PCB sitzt und es alles andere schön mit heizt. 
Außerdem sollte das ganze nicht schnell geschaltet werden.

Mehr Informationen zur Anwendung wären wohl hilfreich.

von Wolfgang (Gast)


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Kevin M. schrieb:
> Das würde im schlimmsten Fall bei 5V Gate Spannung (43mOhm) also einen
> Strom von ca. 4,43A ergeben.

Bei 100°C hast du aber keinen R_DS(on) von 43mΩ. Auch wenn Fig.6 für 
U_GS von 10V angegeben ist, dürfte der Faktor für 4.5V Ansteuerung nicht 
so weit davon entfernt liegen.

von Helge (Gast)


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Wenns unbedingt der sein muß, 2 oder 3 davon parallelschalten. Besser 
irgendwas passenderes nehmen. Schaltverluste sind bei der Frequenz und 
geschalteten LED-Leisten lächerlich klein, selbst wenn du das gate nur 
mit +/- 3mA uC-Pins steuerst und die gate charge zehnmal so hoch ist. 
Dann bist aber schon bei 2mΩ-Mosfets und da bleibt eh alles kalt.

von Jens G. (jensig)


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Manuel Neff schrieb:
> Habe einige Datenblätter von N-MOSFETS studiert. Es steht ja jeweils der
> Maximalstrom "I-Drain", welcher fliessen darf. Wie knapp sind diese
> Werte bemessen? Habe vor einen MOSFET für das Schalten von 5.5A zu
> verwenden, welcher gemäss Datenblatt 5.8A maximalen dauerhaften
> Drainstrom haben darf.

Da der Mosfet dann aber schon knapp an seiner internen Temperaturgrenze 
ist, bedeutet das, daß der Mosfet nicht das ewige Leben haben wird. 
Zumal diese Angabe auch nur bei Ta=25°C gilt.

> Dürfte ich diesen MOSFET unter meinen gegebenen Umständen verwenden?
Nein, bzw. nicht empfohlen, bzw. nur unter kontrollierten Bedingungen.
> Oder ist das schon zu nahe an der Grenze?
Ja.

> Grund für genau diesen MOSFET ist die tiefe input capacitance von 255pF
> und halt das kleine RDS(ON), was ja wiederum einen tieferen
> Spannungsabfall über dem MOSFET bedeuten würde.
>
> Zur Frage, weshalb ich so eine tiefe input capacitance möchte:
> Ich dimme ein LED-Band mit 1.5kHz und möchte auf der sicheren Seite
> sein.

Wenn man einen Mosfet-Treiber dazu nimmt, dann ist die Input-C eher 
uninteressant. Zumal 1,5kHz nun nicht unbedingt nach minimalster Input-C 
schreit, bzw. Ein/Ausschaltflanken nicht übertrieben steil sein müssen.

von Kevin M. (arduinolover)


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Wolfgang schrieb:
> Bei 100°C hast du aber keinen R_DS(on) von 43mΩ.

Das is richtig... daher

Kevin M. schrieb:
> Rechne doch mal nach überschlägig nach

Eine entsprechende Sicherheitsmarge sollte man immer noch einrechnen, 
abgesehen davon hält der Transistor auch mehr als 100°C aus. Ob man das 
will, ist eine andere Sache.

von Bernd K. (bmk)


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Ich werfe mal diesen Typ ins Rennen:
https://www.ti.com/lit/gpn/CSD16411Q3
Platzbedarf ist mit 3,3x3,3mm ähnlich klein.

Ok, Ciss ist mit 440pF ein Stück höher, dafür ist Qg(@4,5V) mit 2,9nC 
erfreulich niedrig.

Rdson, Verlustleistung, Belastbarkeit, usw. sind erheblich besser.

von Wolfgang (Gast)


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Kevin M. schrieb:
> abgesehen davon hält der Transistor auch mehr als 100°C

Das nützt überhaupt nichts, wenn der MOSFET schon bei 1.4W statischer 
Leistung die maximalen 150°C gnadenlos reißt.

Für die Diskussion hier wäre es ganz hilfreich zu wissen, mit welchem 
Tastverhältnis die 1.5kHz-Schalterei stattfinden soll. Bei 10% wäre die 
ganze bisherige Diskussion bzgl. der thermischen Auslegung natürlich 
hinfällig.

von Manuel Neff (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Ich werfe mal diesen Typ ins Rennen:
> https://www.ti.com/lit/gpn/CSD16411Q3
> Platzbedarf ist mit 3,3x3,3mm ähnlich klein.
>
> Ok, Ciss ist mit 440pF ein Stück höher, dafür ist Qg(@4,5V) mit 2,9nC
> erfreulich niedrig.
>
> Rdson, Verlustleistung, Belastbarkeit, usw. sind erheblich besser.

Danke für deinen Vorschlag. Wie hängen denn die beiden Werte Qg mit Ciss 
genau zusammen? Habe immer gedacht, dass bei PWM-ansteuerung Ciss 
entscheidend ist.

von PC-Freak (Gast)


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Nachdem Du zur Zeit unmöglich größere Mosfets bekommst, so musst Du 
diesen grenzwertig betreiben. Dazu empfiehlt sich dann die Lösung, den 
Mosfet samt Umgebung mit Öl und Umwälzpumpe mit mind 200 L per Min. zu 
kühlen. das würde den Mosfet bei erträglichen 20 Grad halten.

Außer Du findest doch einen passenderen, der nicht so gequält wird.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Sorry, mir war "1,5kHz" entgangen.

Aber trotzdem wäre essentiell, endlich die bisherigen Rückfragen
unsererseits zu beantworten, bevor Du weiter Fragen stelltest.

von Alfred B. (alfred_b979)


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PC-Freak schrieb:
> (...), das würde den Mosfet bei erträglichen 20 Grad halten.

Den Mosfet? T_C oder T_j? Und wie kühlst Du das Öl? Also dieses
Konzept scheint unfundiert, bzw. aus den Fingern gesogen, nur um
bitter schmeckenden Senf dazuzugeben. Schlechte Laune?

Dem TO fehlt es offenbar an Erfahrung hierzu, deswegen habe ich
weiter oben konservative "2-3fach < Datenblatt@25°C" empfohlen.

Man muß ihn deswegen nicht mit irgendwelchen Unfug (der selbst
nicht zu funktionieren scheint, trotz Übertreibung) veralbern.

: Bearbeitet durch User
von PC-Freak (Gast)


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Ich schreibe es aus dem Grund, da ja manche es hier, ohne Datenblätter 
zu studieren, immer wieder Bauteile an den Grenzen betreiben müssen.

Im übrigen kühlt und isoliert man mit Öl Hochspannungselemente sehr 
wirkungsvoll mit Öl. Das ist gängige Praxis.

Beitrag #7202872 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7203053 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Bernd K. (bmk)


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Manuel Neff schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Ich werfe mal diesen Typ ins Rennen:
>> https://www.ti.com/lit/gpn/CSD16411Q3
>> Platzbedarf ist mit 3,3x3,3mm ähnlich klein.
>>
>> Ok, Ciss ist mit 440pF ein Stück höher, dafür ist Qg(@4,5V) mit 2,9nC
>> erfreulich niedrig.
>>
>> Rdson, Verlustleistung, Belastbarkeit, usw. sind erheblich besser.
>
> Danke für deinen Vorschlag. Wie hängen denn die beiden Werte Qg mit Ciss
> genau zusammen? Habe immer gedacht, dass bei PWM-ansteuerung Ciss
> entscheidend ist.

Ciss ist die Eingangskapazität und die Kapazität, die sich aus der Summe 
der Gate-Source-Kapazität Cgs und der Gate-Drain-Kapazität Cgd ergibt; 
es ist die Kapazität des MOSFET als Ganzes, vom Eingang aus gesehen. 
Diese Kapazität muss angesteuert (aufgeladen) werden, um den MOSFET zum 
Betrieb zu veranlassen, und ist daher ein wichtiger Parameter bei der 
Untersuchung der Ansteuerbarkeit eines Eingangsbauelements oder der 
Eingangsverluste. Qg ist die Ladungsmenge, die erforderlich ist, um Ciss 
anzusteuern (aufzuladen).

von Michael B. (laberkopp)


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Manuel Neff schrieb:
> Wie knapp sind diese Werte bemessen?

Extrem, also eigentlich utopisch, mnache Datenblätter erwähnen gar einen 
theoretischen und einen 'case limited' Strom der viel geringer ist weil 
die Anschlussbeinchen des Transistors nicht mehr vertragen.

Es braucht optimale Kühlung (Wasserbad) für diesen Strom weil schon so 
die Verlustleistung zu hoch wird.

Auch jeder kleine Elko am Ausgang führt zu kurzfristig höherem Strom bei 
dem dann der Transistor kaputt gehen würde (SOA Diagramm).

Man bleibt also deutlich unter diesem Datenblattwert, oder man muss 
jedes Detail richtig machen, z.B. maximale Gate-Spanung nutzen.

von Max M. (Gast)


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Manuel Neff schrieb:
> weshalb ich so eine tiefe input capacitance möchte:
> Ich dimme ein LED-Band mit 1.5kHz

Putzig.
Das ist ja fast noch DC.
Also da brauchst Du Dir um Gate Kapazitäten keine Sorgen machen.
Mit grenzwertigen Strom betreben ist ein blöde Idee.
Meine Vorposter haben das ja detailiert dargelegt.

Logic Level Fets mit weit besserem RDSon sind massig für kleinstes Geld 
in DPAK verfügbar.
Z.B.: 
https://www.tme.eu/de/details/irlr2705trpbf/n-kanal-transistoren-smd/infineon-technologies/

SOT23 kannst Du bei dem Dauerstrom vergessen.

von Peter D. (peda)


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SOT23 ist nicht für Leistung gedacht. Nimm Power-SO8 oder DPAK.

von Purzel H. (hacky)


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SO8 ist mit 1W Verlustleistung spezifiziert. Dabei muss man sich aber 
Muehe geben. Denn die Kupferflaeche unter dem Print sollte 2 lagig 
mindestestens je 1 Quadratzoll sein. Besser 2 davon parallel, dann sinkt 
die gesammte Verlustleistung auf die Haelfte. Ich wuerd etwas wie den 
SI4840 empfehlen. 40V, 14A, 12mOhm

von Peter D. (peda)


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Purzel H. schrieb:
> SO8 ist mit 1W Verlustleistung spezifiziert.

Power-SO8 (SOT669, LFPAK) kann deutlich mehr Leistung.
Z.B. der PSMN016-100YS kann bis 117W.

von Max M. (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Power-SO8 ... bis 117W.
Das Kühlkonzept würde ich aber gerne sehen ;-)

von Andreas B. (bitverdreher)


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Max M. schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Power-SO8 ... bis 117W.
> Das Kühlkonzept würde ich aber gerne sehen ;-)

Wie gehabt: Wenn Du den auf 25°C halten kannst (Fig.2). Wie auch immer 
(auf der Schattenseite des Mondes z.B.) ;-)

von Alfred B. (alfred_b979)


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Peter D. schrieb:
> Purzel H. schrieb:
>> SO8 ist mit 1W Verlustleistung spezifiziert.
>
> Power-SO8 (SOT669, LFPAK) kann deutlich mehr Leistung.

Ja, aber:

> Z.B. der PSMN016-100YS kann bis 117W.

"Kann" ist hier der falsche Ausdruck, weil eben

Andreas B. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> Peter D. schrieb:
>>> Power-SO8 ... bis 117W.
>> Das Kühlkonzept würde ich aber gerne sehen ;-)
>
> Wie gehabt: Wenn Du den auf 25°C halten kannst (Fig.2). Wie auch immer
> (auf der Schattenseite des Mondes z.B.) ;-)

25°C (unter normalen Bedingungen) total unrealistisch sind.

Fast sämtliche Angaben/Parameter, die von 25°C ausgehen, sind
(zwar nicht wie manche unterstellen "reines Marketing", aber)

als "Absolute Maximum Ratings" eben nur Berechnungsgrundlagen
(außer man hielte die im DaBla angegebenen Bedingungen ein).

Aus welchen dann (unter Kenntnis aller Bedingungen betreffender
Anwendung...) ziemlich genau hervorgeht, wie es sich in der
realen Anwendung schließlich verhält.


Aber kennt man nicht alle Bedingungen, z.B. weil der TO sie
nicht offenlegt, ist keine konkrete/zielgerichtete Berechnung
möglich, sondern nur (wie geschehen) Beispielrechnungen oder
konservative(re) sprich m.o.w. Über-Dimensionierung.

Die Wahl liegt bei Dir, @Manuel.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Dass der Transistor ungeeignet ist, war längst klar. Ich möchte dennoch 
mal aufzeigen, wie ich das Schrittweise angehe.

Bei Leistungstransistoren gehe ich von einer Erwärmung auf bis zu 100°C 
aus. Heißer will ich nicht, weil andere Bauteile drumherum dann mit 
leiden. Mit den 100°C beginne ich meine Rechnung, denn das scheint mir 
der einfachste Weg zu sein. Für den BLM3404 mit 4,5 V Ansteuerung und 
5,5 A Last heißt das:

Bei RdsOn interessiert der maximale Wert, multipliziert mit dem 
temperaturabhängigen Faktor aus Figure 6:

RdsOn = 43 mΩ · 1.45 = 63 mΩ

Uds = 63 mΩ · 5.5 A = 347 mV

P = 347 mV · 5.5 A = 1,9 W

Maximum Power Dissipation ist aber 1,4 W bei 25°C, also schon doppelt 
verkackt.

Pi mal Daumen Erfahrungswert:
Ohne besondere Maßnahme vertragen Transistoren in diesem Gehäuse 
langfristig nur 250 mW. Mit Kühlflächen die aber schon ein vielfaches 
größer als der Transistor sind kommt man realistisch auf 500 mW.

Aufgrund der kleinen Masse können diese Transistoren höhere Leistungen 
nur für wenige Millisekunden aufnehmen. Aber nicht die im Datenblatt 
genannten 1,4 W, weil die ja von unrealistischen 25°C ausgehen. Ein 
größeren Transistor mit Kühlkörper-Anschluss kann man mit aktiver 
Kühlung vielleicht so kühl halten, aber nicht diesen.

Wenn der Transistor an einen Kühlkörper angeschraubt wäre, würde ich 
mit der oben berechneten Verlustleistung (den 1,9 Watt) nun ausrechnen, 
wie warm er wird. Und zwar ausgehend von 40°C Umgebungstemperatur. Mit 
einem Lüfter bzw. außen liegenden Kühlkörper ist das realistisch 
machbar.

Dabei brauche ich 3 Wärmewiderstände:
- Den Wärmewiderstand innerhalb des Transistors (steht bei geeigneten 
Modellen im Datenblatt)
- Transistor-zu-Kühlkörper (0,5W)
- Wärmewiderstand des Kühlkörpers (z.B. 10 K/W)

Die drei Wärmewiderstände addiere ich, und multipliziere sie mit der 
Verlustleistung und addiere schließlich meine 40°C Umgebungstemperatur. 
Zum Beispiel (bei einem fiktiven anderen Transistor):

( 2,2 K/W + 0,5 K/W + 10 K/W ) · 1,9 W + 40°C = 64 °C

Damit bin ich weit unter den 100°C die ich mir als Obergrenze gesetzt 
habe, der Kühlkörper reicht also aus.

von Manuel Neff (Gast)


Angehängte Dateien:

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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dass der Transistor ungeeignet ist, war längst klar. Ich möchte
> dennoch
> mal aufzeigen, wie ich das Schrittweise angehe.
>
> Bei Leistungstransistoren gehe ich von einer Erwärmung auf bis zu 100°C
> aus. Heißer will ich nicht, weil andere Bauteile drumherum dann mit
> leiden. Mit den 100°C beginne ich meine Rechnung, denn das scheint mir
> der einfachste Weg zu sein. Für den BLM3404 mit 4,5 V Ansteuerung und
> 5,5 A Last heißt das:
>
> Bei RdsOn interessiert der maximale Wert, multipliziert mit dem
> temperaturabhängigen Faktor aus Figure 6:
>
> RdsOn = 43 mΩ · 1.45 = 63 mΩ
>
> Uds = 63 mΩ · 5.5 A = 347 mV
>
> P = 347 mV · 5.5 A = 1,9 W
>
> Maximum Power Dissipation ist aber 1,4 W bei 25°C, also schon doppelt
> verkackt.
>
> Pi mal Daumen Erfahrungswert:
> Ohne besondere Maßnahme vertragen Transistoren in diesem Gehäuse
> langfristig nur 250 mW. Mit Kühlflächen die aber schon ein vielfaches
> größer als der Transistor sind kommt man realistisch auf 500 mW.
>
> Aufgrund der kleinen Masse können diese Transistoren höhere Leistungen
> nur für wenige Millisekunden aufnehmen. Aber nicht die im Datenblatt
> genannten 1,4 W, weil die ja von unrealistischen 25°C ausgehen. Ein
> größeren Transistor mit Kühlkörper-Anschluss kann man mit aktiver
> Kühlung vielleicht so kühl halten, aber nicht diesen.
>

Danke für deine Antwort. Toll, dass es solche gibt, die auch erklären, 
statt nur die Tatsachen preiszugeben.

Hab im Anhang ein Datenblatt eines MOSFETs, mit welchem ich mal das 
ganze nachrechne:

RdsOn bei 4.5VGS konnte ich nicht entnehmen. Habe einen Widerstand von 
200mΩ bei 20°C angenommen.
-->Bei 100°C wären das 200mΩ * 1.7 = 340mΩ

Uds= 340mΩ * 5.5A = 1.87V

P= 1.87V * 5.5A = 10.285W

Maximum Power Dissipation sind 40W...also 30W Reserve. Gehäuse ist ein 
TO252. Wäre das so also zulässig oder nicht?

Den RdsOn von 200mΩ habe ich natürlich nur angenommen. Ich kann nicht 
sehr gut einschätzen ob das ungefähr richtig geschätzt ist. Der typische 
RdsOn läge bei 110mΩ bei 10VGS.

Ich freue mich über eure Einschätzung, ob der MOSFET geeignet ist oder 
nicht.
Vielen Dank

von Stefan F. (Gast)


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Manuel Neff schrieb:
> Wäre das so also zulässig oder nicht?

Ja schon, aber willst du wirklich so viel Energie verheizen?

> Den RdsOn von 200mΩ habe ich natürlich nur angenommen. Ich kann
> nicht sehr gut einschätzen ob das ungefähr richtig geschätzt ist.
> Der typische RdsOn läge bei 110mΩ bei 10VGS.

Wenn das Datenblatt keinen Wert für 4,5V angibt, dann ist der Transistor 
für 4,5V nicht gut geeignet.

von Manuel Neff (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Manuel Neff schrieb:
>> Wäre das so also zulässig oder nicht?
>
> Ja schon, aber willst du wirklich so viel Energie verheizen?

Gäbe es denn einen "besseren" MOSFET für meine Anwendung? Wahrscheinlich 
ja schon irgendwo? Wie findest du denn unter den unzähligen MOSFETs den 
richtigen für deine Anwendung?

Oder ist es besser, wenn ich zwei MOSFETS parallel nehme?

von Stefan F. (Gast)


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Manuel Neff schrieb:
> Gäbe es denn einen "besseren" MOSFET für meine Anwendung?

Schwer zu sagen ohne zu wissen

a) welchen du dir da jetzt heraus gesucht hast.
b) welche Anforderungen hast. Strom ist bekannt, aber die Spannung 
nicht. Hast du weitere Anforderungen?
c) was du damit tun willst.

> Oder ist es besser, wenn ich zwei MOSFETS parallel nehme?

Das kann kompliziert werden. Denn wenn die sich nicht gleichmäßig 
erwärmen steigt der Innenwiderstand des wärmeren stärker an, so dass er 
noch wärmer wird. Ohne Gegenmaßnahme wird sich der Strom nicht 
gleichmäßig verteilen.

von Manuel Neff (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Manuel Neff schrieb:
>> Gäbe es denn einen "besseren" MOSFET für meine Anwendung?
>
> Schwer zu sagen ohne zu wissen
>
> a) welchen du dir da jetzt heraus gesucht hast.
> b) welche Anforderungen hast
> c) was du damit tun willst.

Also:
Ich möchte über einen I²C-PWM-Expander namens PCA9685 meine MOSFETs mit 
einer Gatespannung von 4.5V und einer Frequenz von 1.5kHz zum Ansteuern 
von 11Meter LED-Band nehmen, welches 12W/Meter, sprich 5.5A bei 24V 
aufnimmt.

Einige MOSFETs fallen ja schonmal raus, da diese nur für Uds bis maximum 
20V ausgelegt sind. Von den übrigen können die meisten bei dem oben 
genannten Ugs von 4.5V nur knapp oder gar nicht meine 5.5A fliessen 
lassen (gemäss Datenblatt natürlich). Und bei 1.5kHz, welche ich nur 
ungern senken möchte, müssen die MOSFETs auch eine eher geringe 
Eingangskapazität aufweisen. Des weiteren sollten sie aber ja auch ein 
tiefes RdsOn haben. (Meiner ist ja gemäss der obigen Rechnung am oberen 
Limit)

Die suche könnte erweitert werden, wenn ich wüsste, welche 
Eingangskapazität mein MOSFET für eine saubere Dimmung von 1.5Khz noch 
aufweisen darf. Der obige MOSFET hat 255pF und ein Gate-Charge von 4nC 
bei 10VGS.

von Stefan F. (Gast)


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Schau mal 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf

In Kapitel 2.2.2 wird der IRF3708 empfohlen, der passt doch wie Deckel 
auf Topf. Aber Vorsicht, bei Aliexpress werden schlechtere Fälschungen 
verkauft.

Der hier oft diskutierte IRLIZ44N würde wohl auch gut passen.

Bei Reichelt gibt es den IRLI3705, der geht auch. Hat sogar nur 0,018Ω 
bei 25°C.

von Manuel Neff (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Schau mal
> 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf
>
> In Kapitel 2.2.2 wird der IRF3708 empfohlen, der passt doch wie Deckel
> auf Topf. Aber Vorsicht, bei Aliexpress werden schlechtere Fälschungen
> verkauft.
>
> Der hier oft diskutierte IRLIZ44N würde wohl auch gut passen.
>
> Bei Reichelt gibt es den IRLI3705, der geht auch. Hat sogar nur 0,018Ω
> bei 25°C.

Danke für deine Vorschläge. Ich glaube hiermit finde ich vorerst zurecht 
:)

mfg Manuel

von Bernd K. (bmk)


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Komisch, irgendwie ist mein Vorschlag vom 26.09. untergegangen.
https://www.ti.com/lit/gpn/CSD16411Q3

Hat doch alles, was gefordert wurde:
Continuous Drain Current 14A bezogen auf Cu Fläche
Rdson = 12 mOhm @Vgs=4,5V
CIss = 440pF
Qg = 2,9nC (Wichtig für minimale Treiberleistung)
geringer Platzbdarf (3,3x3,3mm)
Aktuell lieferbar bei Mouser

von Stefan K. (stk)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> In Kapitel 2.2.2 wird der IRF3708 empfohlen, der passt doch wie Deckel
> auf Topf. Aber Vorsicht, bei Aliexpress werden schlechtere Fälschungen
> verkauft.

Der wird nicht mehr hergestellt.
Letzter Termin für Bestellungen bei Infineon durch die Distributoren war 
der 31.10.2020, letzter Auslieferungstermin der 30.4.2021.
Eine PDN (Product Discontinuation Notification) habe ich nur bei Mouser 
und Avnet gefunden. Darin wird als Grund für das Herstellungsende für 
diesen und viele weiter MOSFETs von Infineon/IRF genannt: "Reason: Phase 
out of Infineon Frontend Site Temecula according to Infineon strategy".
https://www.mouser.com/PCN/Infineon_cPD_084_20_1st_update.pdf

Bei den Distributoren gibt keine mehr. Einzelne Händler, die rechtzeitig 
ausreichende Mengen bestellt haben, können noch Restbestände haben. Als 
ich neulich gesucht habe hatten Conrad/Völkner, Kessler und ELV noch 
welche.

Der zweite Satz aus dem Zitat sollte besser lauten:"Aber Vorsicht, bei 
Aliexpress werden nur schlechtere Fälschungen verkauft."

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Stefan K. schrieb:
> Der zweite Satz aus dem Zitat sollte besser lauten:"Aber Vorsicht, bei
> Aliexpress werden nur schlechtere Fälschungen verkauft."

Ich habe neulich 20 Stück gekauft, die mir durchaus brauchbar vorkommen. 
Der Rdson Wert ist höher als beim Original, aber sonst fande ich sie OK.
1
Test Vdss: mit 32V bestanden
2
3
Rdson bei 3V 5A: 72mΩ 
4
Rdson bei 5V 5A: 28mΩ 
5
6
Ugs  -> Ids
7
1,8V    0,003A
8
1,9V    0,172A
9
2,0V    0,177A
10
2,1V    0,180A
11
2,2V    0,198A
12
2,3V    0,239A
13
2,4V    0,269A
14
2,5V    1,0A
15
2,6V    1,7A
16
2,7V    2,5A
17
2,8V    4,0A
18
2,9V    mehr als 5,0A
19
20
Kapazität Ciss: 1.4nF

Dies war das Angebot: https://de.aliexpress.com/item/32937065447.html

von Εrnst B. (ernst)


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Stefan K. schrieb:
> Der zweite Satz aus dem Zitat sollte besser lauten:"Aber Vorsicht, bei
> Aliexpress werden nur schlechtere Fälschungen verkauft."

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich habe neulich 20 Stück gekauft, die mir durchaus brauchbar vorkommen.

Also ändern wir den Satz nochmal:

"Bei Aliexpress werden nur Fälschungen verkauft, die einem teilweise 
durchaus brauchbar vorkommen können"

von Jens G. (jensig)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Oder ist es besser, wenn ich zwei MOSFETS parallel nehme?
>
> Das kann kompliziert werden. Denn wenn die sich nicht gleichmäßig
> erwärmen steigt der Innenwiderstand des wärmeren stärker an, so dass er
> noch wärmer wird. Ohne Gegenmaßnahme wird sich der Strom nicht
> gleichmäßig verteilen.

Das solltest Du Dir nochmal genauer überlegen, denn das ist falsch. 
Parallelschaltung von Mosfets im Schaltbetrieb ist eher unkritisch, und 
strom-/wärmeverteilungstechnisch "selbstregulierend".

von Stefan F. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Das solltest Du Dir nochmal genauer überlegen, denn das ist falsch.

Ja stimmt, ich sehe es ein. Wenn der Widerstand steigt sinkt ja der 
Strom.

von Stefan F. (Gast)


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