Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisfrage


von C. D. (derschmied)


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Am oberen Bildrand ein Solid-State-Relais, die Verschraubung zeigt eine 
16quadrat Rohrkabelschuh in dem mangels Presswerkzeug drei 6quadrat 
Silikonlitzen sauber verlötet sind. Hat ohne zu rülpsen einen halben 
Meter bleihaltiges 05er Lot gefressen. Das Relais soll Ströme kleiner 63 
A bei 5 V DC schalten, und wird es hoffentlich auch tun. Soweit, so gut. 
Als kleines Lernprojekt nebenher würde ich gerne einen herumliegenden 
MOSFET an seine Grenzen bringen, laut Datenblatt gekühlt 195 A. Auch 
soweit schön und gut, nur: das Ding hat ein TO 220-Gehäuse, und die 
Gate/Source haben einen Querschnitt von wohlwollend gerechnet 2mm im 
Quadrat. Wie, zum Henker, kriegt man da einen 16quadrat Querschnitt 
hingepopelt? Es ist mir durchaus klar dass man die Beinchen so kurz als 
möglich halten muss und die Kühlung Richtung Heizkörper im Gästeklo 
geht, am besten mit Beregnung,. Aber. Mir fehlt da tatsächlich das 
Bindeglied.
Vielen Dank einstweilen,
DerSchmied

: Verschoben durch Moderator
von Mani W. (e-doc)


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Frauenversteher D. schrieb:
> laut Datenblatt gekühlt 195 A.

Bist Du sicher?

Zeig mal das Datenblatt oder einen Link dazu...

: Bearbeitet durch User
von Peter X. (dcf)


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Frauenversteher D. schrieb:
> Mir fehlt da tatsächlich das Bindeglied.

Dir fehlt es auch daran einen aussagekräftigen Titel zu wählen und 
scharfe und gut belichtete Fotos zu machen.

von C. D. (derschmied)


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Ich denke ja, IRFB743PBF

von C. D. (derschmied)


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Jörg P. schrieb:
> Frauenversteher D. schrieb:
>> Mir fehlt da tatsächlich das Bindeglied.
>
> Dir fehlt es auch daran einen aussagekräftigen Titel zu wählen und
> scharfe und gut belichtete Fotos zu machen.

Oooch, ich freu mich jedes mal wen zu treffen der noch schlechter sieht 
als ich. Das Foto ist scharf genug, der Titel einleuchtend, der Text 
setzt Einfühlvermögen voraus, zugegeben.

von C. D. (derschmied)


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Mani W. schrieb:
> Frauenversteher D. schrieb:
>> laut Datenblatt gekühlt 195 A.
>
> Bist Du sicher?
> Zeig mal das Datenblatt oder einen Link dazu...

Korrektur: IRfB7437PBF

von Peter X. (dcf)


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Frauenversteher D. schrieb:
> Jörg P. schrieb:
>> Frauenversteher D. schrieb:
>>> Mir fehlt da tatsächlich das Bindeglied.
>>
>> Dir fehlt es auch daran einen aussagekräftigen Titel zu wählen und
>> scharfe und gut belichtete Fotos zu machen.
>
> Oooch, ich freu mich jedes mal wen zu treffen der noch schlechter sieht
> als ich. Das Foto ist scharf genug, der Titel einleuchtend, der Text
> setzt Einfühlvermögen voraus, zugegeben.

Das Foto ist eine Frechheit. Der Titel ist nichts-sagend.

Frauenversteher D. schrieb:
> Mani W. schrieb:
>> Frauenversteher D. schrieb:
>>> laut Datenblatt gekühlt 195 A.
>>
>> Bist Du sicher?
>> Zeig mal das Datenblatt oder einen Link dazu...
>
> Korrektur: IRfB7437PBF

Auf ein Datenblatt verlinken kannst Du auch nicht. Soll doch jeder 
selbst suchen.

von Mani W. (e-doc)


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Frauenversteher D. schrieb:
> Oooch, ich freu mich jedes mal wen zu treffen der noch schlechter sieht
> als ich. Das Foto ist scharf genug, der Titel einleuchtend, der Text
> setzt Einfühlvermögen voraus, zugegeben.

Und ich freue mich jedes Mal, wenn ein TO so hochnäsig daher kommt!

von C. D. (derschmied)


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Mani W. schrieb:
> Frauenversteher D. schrieb:
>> Oooch, ich freu mich jedes mal wen zu treffen der noch schlechter sieht
>> als ich. Das Foto ist scharf genug, der Titel einleuchtend, der Text
>> setzt Einfühlvermögen voraus, zugegeben.
>
> Und ich freue mich jedes Mal, wenn ein TO so hochnäsig daher kommt!

Touche...
Ich beuge und entschuldige mich für den zu weit gegriffen Titel. Und 
harre auf dennoch insgeheim auf
ernst gemeinten Rat.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Im Dabla steht tatssächlich der bei 100A gemessene DS-Widerstand drin 
und die 195A Dauerstrom. Allerdings vermute ich, daß spätestens bei 40 A 
herum die dünnen Anschlußdrähte des Gehäuses abschmelzen werden. Bei 
meinem Schutzgasschweißgerät war die unterste Stufe 30 und die hat auch 
geschweißt.

mfg

von Mark S. (voltwide)


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Für 50Amp würde ich allerdings auch nicht so ein popeliges 
TO-220-Gehäuse nehmen, sondern was ernsthaftes, mit Schraubanschlüssen.

von Rainer Z. (netzbeschmutzer)


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Frauenversteher D. schrieb:
> [...]

Lies die "Brigitte".

von Mark S. (voltwide)


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Rainer Z. schrieb:
> Frauenversteher D. schrieb:
>> [...]
>
> Lies die "Brigitte".
Abgelehnt!

von Alfred B. (alfred_b979)


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Frauenversteher D. schrieb:
> Das Relais soll Ströme kleiner 63
> A bei 5 V DC schalten, und wird es hoffentlich auch tun.

A. Völlig korrekt:

Weil Du das SSR selbst (Aufdruck/DaBla), sowie die zugeh.
Entwärmung, nicht zeigtest, bleibt wirklich nicht mehr als
zu hoffen ... aka es einfach auszuprobieren.


B. Wahrscheinlich völlig falsch:

Gibt DC-SSR mit Spezifikation (zumindest steht's drauf...)
z.B. "5-220VDC". Aber:

Daß beim Schalten von bis zu 63A noch 5VDC innerhalb einer
vernünftigen/brauchbaren Toleranz am Ausgang anlägen, darf
bezweifelt werden (sogar wenn ein Mosfet verbaut ist).

(*:
"Ströme < 63A MIT 5VDC_Ansteuerspannung zu schalten"
wäre was anderes, aber das hattest Du nicht geschrieben.)


Frauenversteher D. schrieb:
> einen Querschnitt von wohlwollend gerechnet 2mm im Quadrat

Schlechten Schätzern helfen Schiebelehren und etwas Mathe.

> die Gate/Source haben

"Die Pins (aka Anschlüsse) haben ..."?

Du weißt offenbar nicht nur nicht, was Pins sind, sondern -
viel schlimmer - kannst G nicht von D oder S unterscheiden
(= 0 Schimmer über den Mosfet als Bauteil/seine Funktion).

Wo, bitte, sollte man da anfangen, zu erklären? :-(

> Lernprojekt:  MOSFET an seine Grenzen bringen

Dann tu das - und dokumentiere peinlich genau - in feinsten
Stufen, während Du zahllose (FE)Ts dem Tode nahebringst oder
überantwortest.

Oder erlerne besser zuerst mal absolute Elektronik-Basics.


P.S.:

Das mit dem "Frauen-Verstehen" (einem sehr viel komplexeren
Thema als Elektronik...) kaufe ich Dir erst mal nicht ab. ;-)

Beitrag #7331454 wurde vom Autor gelöscht.
von Crazy Harry (crazy_h)


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Alfred B. schrieb:
> Schiebelehren

das tut weh :-D

von Jens G. (jensig)


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Jörg P. schrieb:
> Das Foto ist eine Frechheit. Der Titel ist nichts-sagend.

Und Dein öffentliches Jammern über schlechte Augen oder schlechte 
Anzeigegeräte ist noch mehr eine Frechheit.
Man kann ganz genau sehen, was es darstellt, auch wenn es (und der 
Titel) zum Thema nicht wirklich irgendwas Sinnvolles beiträgt.


Ansonsten:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-MOSFET_OptiMOS_datasheet_explanation-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=db3a30433b47825b013b6b8c6a3424c4

"For a through-hole package, the R DS(on) is specified between the drain 
and
source pins at a defined soldering point (approx. 4.5 mm lead lengths 
for TO-220), which results in an additional 0.3 mΩ of parasitic 
resistance"

Macht wohl 6W pro Beinchen - ließe sich sicherlich wegkühlen, wenn man 
die 25°C beachtet ...

von A-Freak (Gast)


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Respekt, der kann tatsächlich

https://www.infineon.com/dgdl/irfb7437pbf.pdf

> Bond wire current limit is 195A. Note that current
limitations arising from heating of the device leads may occur with
some lead mounting arrangements. (Refer to AN-1140)

Hab dann auch mal in die Appnote geschaut

https://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1140.pdf

Viel onkretes steht leider nicht drin

von C. D. (derschmied)


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Crazy H. schrieb:
> Alfred B. schrieb:
>> Schiebelehren
>
> das tut weh :-D

...Messschieber heißt das Ding, weil man damit misst. Geprüft wird mit 
Lehren. Das eine ist verstellbar, das andere starr.
Einerlei, es ging mir nicht explizit um das SSR vom Foto oben, das war 
nur beispielhaft. Auch der MOSFET ist vom Typ her ersma irrelevant.

Aaalso: Ich bitte um Entschuldigung für die indifferente Fragestellung 
und formuliere um:

Wie bekommt man solche Kabel-Querschnitte vom Bild oben an ein Bauteil 
wie das des TO 220?

Das SSR hat Schraubklemmen, hier lässt sich das leicht bewältigen. Aber 
die dürren Beinchen vom MOSFET? Mit simpel hinlöten wird's nicht getan 
sein. Auf eine Platine stecken und von unten her mit viel Zinn nach 
links  Mitte  rechts arbeiten?

von Stefan M. (derwisch)


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Frauenversteher D. schrieb:
> Wie bekommt man solche Kabel-Querschnitte vom Bild oben an ein Bauteil
> wie das des TO 220?

Daran sollte man sich nicht festbeissen.

Mal ehrlich, es glaubt doch wohl niemand hier ernsthaft, dass ein 
Bauteil im TO220 Gehäuse einen Dauerstrom von 195A aushält.
Vielleicht für 0,05 Sekunden. Danach stülpt sich das Innere nach aussen.
Wenn nicht vorher schon die Beinchen (egal wie kurz die sind) mit einem 
kurzen Lichtblitz verschwinden.
Dem Datenblatt würde ich da nicht über den Weg trauen.
Wenn das ein Druckfehler ist, und 19,5A heißen sollte, käme das evtl. in 
realistische Größenordnungen.

von Michael B. (laberkopp)


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Frauenversteher D. schrieb:
> Wie, zum Henker, kriegt man da einen 16quadrat Querschnitt hingepopelt?

Du bist wohl das erste Mal auf due Werbeaussagen der früheren 
International Rectifier Halbleiterbude reingefallen.

Der Chip hat 2mOhm, das wären bei 195A 0.39V und 76W über 0.65+0.5 
Wärmewiderstand 87 GradC mehr als Kühlkörpertemperatur, den müsstest du 
bei 150 GradC Chiptemperatur unter 63 GradC halten, bei 40 GradC 
Umgebung als besser 0.11K/W haben.

Vergiss es, so gut kannst du nicht kühlen. Die 195A sind kurzzeitiger 
Spitzenstrom, ohne die Erwärmung zu beachten. Real steht dann im 
Datenblatt was für 100A. Immer noch viel für die 0.36x0.38mm dünnen 
Anschlussbeinchen. Viel länger als durch die Platine sollten die nicht 
sein. Das dickere Bein hat um 0.5mm2.

Erst mal in die Platine, dann von dort weiter, z.B. per Blechstreifen. 
Bei einer Einzelader muss der Querschnitt nicht so gross sein wie bei 
einer mehradrigen Mantelleitung, trotzdem wollen 100A gut 16mm2. Kurze 
Leitungen (bis 3m) dürfen aber 1 Stufe keiner sein, 10mm2. Ist die Ader 
ein flaches Blech statt einem runden Kabel hat es mehr Oberfläche, 
reicht also noch weniger (vielleicht 6mm2). Und ist es nicht PVC 
isoliert sondern blank, darf es noch wärmer und damit dünner sein, 
vielleicht 4mm2.

Geht also schon.

von LDR (Gast)


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Und es gibt PCBs mit 0,5mm dickem Kupfer.

von Jens G. (jensig)


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Stefan M. schrieb:
> Wenn das ein Druckfehler ist, und 19,5A heißen sollte, käme das evtl. in
> realistische Größenordnungen.

Du scheinst in der Zeit irgendwie stehengeblieben zu sein, oder liest 
keine AppNotes, oder ...

: Bearbeitet durch User
von C. D. (derschmied)


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Michael B. schrieb:
> Du bist wohl das erste Mal auf due Werbeaussagen der früheren
> International Rectifier Halbleiterbude reingefallen.

Ersma Dank an A-Freak, Jensig, Derwisch & Laberkopp!

Nee, ich bin da nicht darauf hereingefallen, ist mir durchaus bewusst 
dass das utopische Werte sind.
Ich habe drei von diesen Teilen vor mir liegen, und auch wenn es "nur" 
um 50A gehen würde wäre ich skeptisch was die Beinchen anbelangt. 
Verlustleistung hin oder her, Abwärme auch, die Leistung muss eben durch 
diese Beinchen. Und auch im SSR von ganz oben werden ähnliche Bauteile 
verbastelt sein, irgendwie muss die jemand da ja eingebunden haben.

Das mit den Blechstreifen ist eine gute Idee, hab feinstes Kupfer da und 
eine Blechschere. Werd mich dann mal via Spindeltrimmer vorsichtig 
heranpirschen.
Nja, eines vielleicht noch:
Die Zeiten der der alten, steinschweren Schweißtrafos sind vorüber. Hab 
mir jüngst ein neues zugelegt, EWM, jenseits 300A. Feines Teil. Will man 
das an Grenzen bringen braucht's Lederhandschuhe bis zum Ellbogen, eine 
dicke Jacke aus Baumwolle, und Alufolie. Für die Handschuhe.
Und ja, da spritzt Metall, das bin ich gewohnt, und sehe dem Tod mutig 
entgegen :-)

von Sigma (Gast)


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Da ist dick Lötzinn auf den Leiterbahnen (und vielleicht sind sogar 
mehrere MOSFETs parallelisiert). 195A Dauerstrom hält das SSR trotzen 
nicht aus. Ich hatte einen ähnlichen Versuch. Der MOSFET hat überlebt 
aber durch die Hitze ist das Lötzinn geschmolzen. Dann kommt entweder 
ein Kurzschluss oder die Lötverbindung der Schraubklemme trennt sich.

von C. D. (derschmied)


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@Sigma: danke, darauf wollte ich hinaus.

Ich habe Beifuß eine Defekte Schweißmaschine stehen, 190A, "deutscher" 
Markenhersteller. Inverter, also kein Trafo, lediglich eine Drosselspule 
mit wenigen Gramm Kupfer ist verbaut. Schadensbild ist ein abgerauchter 
Kleinsignal-Transistor auf der Hauptplatine, irreparabel sagt der 
Hersteller, die MOSFETs seien das Problem. Dem gegenüber stehen die 
üblichen daumendicken Anschlüsse in Bajonett-Ausführung, mit 25quadrat 
Kabeln dran. Der herkömmliche Elektroniker braucht vermutlich eine 
dritte Hand nur für die Masseklemme am anderen Ende.
Aber auch die MOSFETs hat da wer eingebaut, die Kühlkörper allein machen 
gut 80% des Volumens insgesamt aus. Gut ein halbes Kilo Zinn ist da auf 
der Rückseite der Platine...
Ich versuche zu verstehen, nichts weiter.
DerSchmied

von Rainer Z. (netzbeschmutzer)


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C. D. schrieb:
> @Sigma: danke, darauf wollte ich hinaus.

Warum die Salami-Taktik?
Und warum nachts "Frauenversteher" und nun "der Schmied"?

von Wolfgang (Gast)


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C. D. schrieb:
> Korrektur: IRfB7437PBF

Das fällt dir ja früh ein. Soetwas gehört in den Eröffnungspost und in 
den Titel, möglichst gar auch noch richtig.
Es sollte doch möglich sein, die 11 Zeichen unfallfrei hier im Thread 
mitzuteilen.
W

C. D. schrieb:
> Wie, zum Henker, kriegt man da einen 16quadrat Querschnitt
> hingepopelt?

Gar nicht. Warum willst du da eine 16mm²-Leitung hinpopeln.
Wie kommst du auf diesen Querschnitt, zumal dein Wert von 195A deutlich 
über dem  Limit des mit den Leitungen angeschlossenen MOSFETs liegt.
Dazu kommt, das Absolute Maximum Ratings != Operating Condidition sein 
sollten.

von C. D. (derschmied)


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Rainer Z. schrieb:
> Warum die Salami-Taktik?
> Und warum nachts "Frauenversteher" und nun "der Schmied"?

Schmied bin ich immer schon, daher tu ich mich schwer mit Dingen die im 
Hundertstel-Bereich liegen, oder darunter.
Sensorisches Gespür ist geblieben, mir reicht ein grob & gelangtweilt 
mit dem Seitenschneider abgezwickter Draht  und ne Kippe in der Fresse 
um sich selbst ausgesperrte Mieter nachts um 2 Zugang zum rettenden Sofa 
zu verschaffen, kostet dann aber auch
 dreistellig.  Für 89€ fahr ich nachts um 2 keine 200 km. Ich werd aber 
den Teufel tun und das jemals missbrauchen, sollen sich die Leute doch 
nachmittags bei Sonnenschein aufsperren.
Was meinen Namen hier im Forum anbelangt:
Gut aufgepasst! Aber spätestens als die "Brigitte" ins Spiel gebracht 
wurde musste ich echt handeln.

von Stefan F. (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Im Dabla steht tatssächlich der bei 100A gemessene DS-Widerstand drin
> und die 195A Dauerstrom. Allerdings vermute ich, daß spätestens bei 40 A
> herum die dünnen Anschlußdrähte des Gehäuses abschmelzen werden.

Das gilt halt alles nur bei 25°C Außentemperatur. Diese Bedingung 
einzuhalten ist die Kunst an der Sache. Glaube keinem Datenblatt, dass 
du dir nicht selbst schön gerechnet hast.

von Wolfgang (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Allerdings vermute ich, daß spätestens bei 40 A
> herum die dünnen Anschlußdrähte des Gehäuses abschmelzen werden.

Drähte schmelzen nur, wenn sie zu heiß werden. Die für die Drähte 
angegebenen 195A gelten nur für eine Gehäusetemperatur TC von 25°C.

von C. D. (derschmied)


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Wolfgang schrieb:
> Das fällt dir ja früh ein. Soetwas gehört in den Eröffnungspost und in
> den Titel, möglichst gar auch noch richtig.
> Es sollte doch möglich sein, die 11 Zeichen unfallfrei hier im Thread
> mitzuteilen.
Hab das Minuten später korrigiert, überliest man leicht. Dein Einwand 
Stunden später sei Dir also verziehen.
Mir geht es nicht um starre Datenblatt-Parameter, eher darum wie man 
diese praktisch umsetzen kann. Was hilft mir ein Baustein der sich 
aufgrund der Bauform nicht integrieren läßt?
Angeben kann jeder, an der Lautstärke des "Aua" beim Zahnarzt trennt 
sich aber die Spreu von Weizen.

von Wolfgang (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> 25°C Außentemperatur

Nein, TC steht für "Case Temperature"

von C. D. (derschmied)


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Wolfgang schrieb:
> Drähte schmelzen nur, wenn sie zu heiß werden. Die für die Drähte
> angegebenen 195A gelten nur für eine Gehäusetemperatur TC von 25°C.

Die Drähte sind aber außerhalb des Gehäuses. Da kannste kühlen wie du 
magst, ein daumendickes 25quadtat steht nicht im DB.

von Stefan F. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
>> 25°C Außentemperatur
> Nein, TC steht für "Case Temperature"

Das meinte ich damit. 25 °C außen am Gehäuse des Transistors.

Das kann man wohl nur schwimmend in einer kräftig strömenden 
Kühlflüssigkeit einhalten.

von LDR (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>>> 25°C Außentemperatur
>> Nein, TC steht für "Case Temperature"
>
> Das meinte ich damit. 25 °C außen am Gehäuse des Transistors.
>
> Das kann man wohl nur schwimmend in einer kräftig strömenden
> Kühlflüssigkeit einhalten.

https://de.wikipedia.org/wiki/Fluorinert

von Harald W. (wilhelms)


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Alfred B. schrieb:

> Schlechten Schätzern helfen Schiebelehren und etwas Mathe.

Und echte Messtechniker nehmen schon seit fünfzig Jahren dafür
einen Meßschieber.

von Harald W. (wilhelms)


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C. D. schrieb:

> Schmied bin ich immer schon, daher tu ich mich schwer mit Dingen die im
> Hundertstel-Bereich liegen, oder darunter.

Nunja, ich musste mich beruflich um die Hunderstel Mikrometer und
darunter Kümmern; der Mensch kann vieles lernen. :-)

von Andreas B. (bitverdreher)


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Harald W. schrieb:
> Alfred B. schrieb:
>
>> Schlechten Schätzern helfen Schiebelehren und etwas Mathe.
>
> Und echte Messtechniker nehmen schon seit fünfzig Jahren dafür
> einen Meßschieber.

Und Profis ziehen die Feststellschraube an und haben damit eine 
Schieblehre. ;-)

von Stefan F. (Gast)


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Wer schiebt Leere?

von Wolfgang (Gast)


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C. D. schrieb:
> Die Drähte sind aber außerhalb des Gehäuses. Da kannste kühlen wie du
> magst ...

Ich hänge mich mal aus dem Fenster und behaupte, dass wenn das Gehäuse 
eine Temperatur von 25°C besitzt, die Wärmeleitung in den Anschlüssen 
dafür sorgt, dass deren Temperatur den Schmelzpunkt nicht überschreitet 
- kann man nachrechnen.

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