Hallo Forum-User, Ich hab da ein Problem. Und zwar geht es darum, dass ich für eine H-Brücke mit bipolartransistoren eine entsprechende Kühlung dimensionieren muss. Ich werde aber aus dem Datenblatt nicht so richtig schlau. Es sind keine Angaben für den Wärmewiderstand gegeben und ich kann auch nicht so richtig auf die Verlustleistung schliessen. Also die verwedeten Transistoren sind TIP41 und TIP42 mit 6A stromspitze und max. 80 V. Datenblatt hier: http://www.fairchildsemi.com/ds/TI%2FTIP41C.pdf http://www.fairchildsemi.com/ds/TI%2FTIP42C.pdf Vielleicht könnt ihr mir ja nen Ansatz geben, wie ich das anstelle. Es soll ein 6V/5A DC motor damit versorgt werden. Hoffe ihr könnt mir helfen. Gruss Nils
Wenn nun im schlechtetsten Fall 30W verbraten werden sollen, dann empfiehlt sich ein lueftergekuehlter Aluklotz, wie er zu PC verkauft wird. Ohne Luefter, passiv, ist 30W schon eine ganze Menge.
Es ist also keinem Bekannt, ob es einen Wert Rthj-case für diesen Transistor gibt? Einen CPU-Kühler wollt ich wenn möglich umgehen, da ich unbedingt an Gewicht im System sparen muss. Gruss Nils
Den Wert von Rth junction-case kann man so ungefähr am Power Derating Diagramm ablesen. Sind etwa 1,8 K/W.
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/T/I/P/4/TIP41.shtml Öffne das Datenblatt von Power Innovations. Die Datenblätter mancher Hersteller sind ausführlicher, als die von anderen. (Natürlich ist dann theoretisch nicht garantiert, dass das auch für das andere Fabrikat gilt, aber normalerweise sollten sie kompatibel sein.) So wie Dennis das vorschlägt, gehts natürlich auch. wiesi
VIELEN DANK. Hätt ich vielleicht gleich mal die anderen datasheets durchgehen sollen. Super super. Gruß nils
Seltsam, dass diese Angabe fehlt... aus den Daten: Tj(max) = 150°C Pc(max) = 65W @ Tc = 25°C RthJC = (150°C - 25°C) / 65W = 1,92K/W Edit: Für einen 5A-Motor ist der Transistor zu knapp, der Motor wird ja auch sicherlich mal mehr als 5A ziehen... Ausserdem, bei 6V-Motor fällt die Uce bei der Verlustleistung stark ins Gewicht, warum keine MOSFETs?
Hab die Schaltung fertig gekauft, da mir schon ein paar mosfets durchgebraten sind. Lag im endeffekt an meinen Nerven. ;) Der Motor wird übrigens über PWM angesteuert, somit sind 10A Peak möglich. Achja, 5A ist übrigens maximaler Strom beim Motor. Mal ne kleine Frage, dass müsste doch so passen oder? P=U∙I=6V∙5A=30W Sicherheitswert für TJ : T_j=T_j-25K=150°C-25°C=125°C Berechnung des gesamten Wärmewiderstandes: R_G=(T_j-T_U)/P=(125°C-40°C)/(30 W)=2,83 (°C)/W=2,83 K/W Berechnung des therm. Widerstandes des Kühlkörpers: R_G = R_thG+ R_thÜ+R_thK R_thK=R_G - R_thÜ- R_thG=2,83 K/W-0,35 K/W-1,92 K/W=0,563 K/W
Du solltest zuerst mal wissen, wieviel Leistung denn zu verbraten ist. Bei PWM Ansteuerung faellt relativ wenig Waerme an.
Kannst du mir auch sagen, wie ich das mache? Ich würde jetzt mal denken, das ich das über die PWM-Signalweite dann noch betimmen muss. Ist das richtig? ICh bin noch ein Neuling auf diesem Gebiet. Komme eigentlich aus dem Maschinenbau. Ich hab die Brücke noch nicht mit dem Motor laufen lassen, da ich sie nicht unnötig zerstören möchte. Wäre dir dankbar, wenn du mir kurz erläuterst was du genau meinst mit der zu verbratenen Leistung. Gruss Nils
Verlustleistungsberechnung (gute Näherung) Für Bipolartransistoren : Pv = Ucesat (aus dem Datenblatt) * maximaler Motorstrom in deinem Fall bei Ucesat von 1,5 V * 5 A ergibt 7,5 W Verlustleistung. Für Mosfet : Pv = RDSon x Imax^2 Beispiel : BUZ 11 : RDSon 0,04 Ohm ergibt 1 W Verlustleistung Gerechnet für eine Einschaltzeit von 100 % (maximalwert), bei niedrigeren Drehzahlen sinkt somit die Verlustleistung.... Für PWM Motorsteuerungen bei niedrigen Spannungen / hohen Strömen sind Mosfet mit niedrigem RDSon auf jeden Fall empfehlenswerter als Bipolartransistoren da du die unter Umständen die Kühlkörper komplett sparen kannst. mfg
Primär gehts im Moment darum, de Steuerung meines Systems zum laufen zu kriegen. Hab hier auch schon ein paar H-Brückenschaltungen mit Mosfets. Allerdings ist da irgendwas nicht ganz koscher. Damit wollt ich mich genauer beschäftigen, wenn alles läuft. Erstmal danke für die Hilfe Ösi. Kann ich mit dem Wert als Verlustleistung die Rechnung dann genau so anstellen wie oben? Ein R_thK von 0,56 K/W bedeutet anscheinend eine riesigen Kühlkörper. Ich will euch ja net nerven, aber gibt es nicht irgendwo ein tolles Beispiel, wie man sowas genau bestimmen kann, auch im Bezug auf PWM? Gruss Nils
In grober Näherung einfach die Max. Verlustleistung mit dem PWM-Taktverhältnis multiplizieren. Ansonsten kannst du die Schaltung auch einfach Simulieren (z.B. mit Switchercad/LTspice), und dann die Verlustleistung ablesen. Ist grad bei PWM-MOSFET-Endstufen interressant, weil dort die meiste Verlustleistung während des Ein/Ausschaltens anfällt, und nicht während der ON-Zeit.
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