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mit was Schalten 15A und 50VHallo, ich habe ein Netzteil von 50V und 15A und möchte den über einen AVR (Atmeg328) schalten, damit ich den Motor ein und ausschalten kann. Der AVR dient dazu die Spannung und den Strom (Strommesser ACS712 (30A)) zu messen und gegebenfalls den Motor bei Überstrom abzuschalten. Ich denke mit einen N oder P Mosfet geht es am besten. Natürlich mit extra Kühlkörper. Aber könnt ihr mir helfen was da besser wäre? Ist ein Mosfet dafür geeignet oder wird der viel zu warm? Gruss Stefan Ein MOSFET geht, und wenn es keine sonstigen Anforderungen hat ein NMOSFET, bei 15A und einem Typen der auf 4mOhm (0.04Ohm) durchschaltet entstehen gerade mal 0.9W, das verheizt ein TO220 noch ohne Kühlblech. ABER: Es soll ein Motor sein. Ein Motor der wohl 15A unter Nennlast verträgt. So ein Motor braucht aber erheblich mehr Strom kurzzeitig beim Anlaufen, nämlich so viel eie wenn er blockiert wird, leicht 150A. Und darauf muss deine Elektronik zumindest kurzzeitig ausgelegt sein, wenn man nicht mit Übertromerkennung ind -abschaltung arbeitet. Schau also erst mal, was die maximale Stromaufnahme des Motors ist (oder messe seinen Innenwiderstand und rechne 50/Innenwiderstand) und suche dir dann Transistoren, die das auch aushalten. Für geschätzte 150A braucht man da eher 2 parallel oder dicke TO247. Das ist ein Schrittmotor der eine interne Elektronik hat, zum ansteuern normal hat der 7A und im Höchstfall 15A und mit den 15A sollte das passen. Der muss eh langsam anlaufen. Ist jetzt nur die Frage ob ein P Mosfet oder ein N Mosfet. Habe mal irgendwo gelesen das P Mosfets schlechtere Werte haben als N Mosfet. Grüße Stefan
Gast
#7309376
Das stimmt. Kommt daher, dass die Beweglichkeit der Löcher beim P-Kanal niedriger ist als die der Elektronen beim N-Kanal. Also sind N-Mosfets wenn möglich zu bevorzugen. Der IRL3803 wäre z.B. geeignet: 9 mOhm @ 4,5 V Ugs, also 135 mW Verlustleistung bei 15 A (ohne Schaltverluste). Wenn du kein PWM machst, brauchst du also keinen Kühlkörper. https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-30v-140a-200w-to-220ab-irl-3803-p41757.html ok. Danke Würde denn ein IRLZ34N dafür gut geeignet sein? https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-55v-30a-68w-to-220ab-irlz-34n-p41777.html oder gibt es jetzt schon neuere und bessere Typen?
Gast
#7309391
Hab gerade gesehen, dass der nur 30V Uds,max hat, also bitte vergessen!
Gast
#7309398
55 V Uds sind halt ein bißchen sehr knapp. Besser wäre z.B. IRL540 (100 V) der IRL540 hört sich gut an. Werde es mal damit versuchen. Danke
Gast
#7309415
http://stefanfrings.de/transistoren/index.html
Ist diese Elektronik denn dafür geeignet, dass man ihr einfach die Stromversorgung weg schaltet? Ich hoffe, du willst damit nicht PWM machen. Mir ist auch unklar, welchen Sinn deine Überstrom-Erkennung haben soll. Das ist doch eigentlich Aufgabe der bestehenden Elektronik, die den Motor ansteuert. Normal macht der Motor das auch aber am AVR kommt noch ein OLED dran und ich möchte da alle Werte ablesen können.PWM kommt da nicht dran, nur am Steppermotor. Die elektronik ist dafür geeignet. Ein Notausschalter würde eigentlich nichts anderes machen.
Gast
#7309426
Wären mit 53 mOhm allerdings schon 12 W, die der IRL540 bei 15 A verheizen muss. Da muss schon ein größerer Kühlkörper her. Z. B. https://www.reichelt.de/kuehlkoerper-50-mm-alu-2-9-k-w-sk-48-50-sa-p227790.html sollte die Erwärmung auf rund 60 K begrenzen.
Dann lass das mal mit dem Abschalten. Guck erst mal in sein Datenblatt, der kann sich sicher schon selbst abschalten.
Das macht man unter absoluter Garantie nicht in dem man die Versirgungsspannung für die Elektronik langsam hochfährt.
Nein, nicht die Versorgungsspannung. Die Frequenz am Stepper. der wird nicht von 0 auf 100 sofort betrieben.
Gesehen hast Du aber noch nicht, daß die Rechnung, und damit auch die Empfehlung, ohnehin falsch war ... Doofe Frage: Warum nicht einfach ein Relais?
Gast
#7309547
Der Unterschied beträgt immerhin einen Faktor 10 ;-) Der IRL540 ist aber weder günstiger noch sparsamer und je nach Kühlkörper auch nicht kleiner als ein 30/50A KFZ Relais. Braucht man halt 12V…
Uups, die Berechnung war für 0.004 Ohm.
Gast
#7309597
Das Relais kann die 50V/15A aber nicht mehr trennen.
Gast
#7309637
Doch, das hatte ich auch gemerkt, konnte es aber nicht mehr ändern. Sehr dummer Fehler gewesen, geb ich gerne zu. Asche auf mein Haupt. Gibt schon bessere MOSFETs als die genannten Oldies: https://www.mouser.de/ProductDetail/Texas-Instruments/CSD19506KCS?qs=8sOby8ZxZLGQrkLPFGWmvQ%3D%3D Wenn 80V und 2mOhm sowie Preis in Ordnung sind.
Gast
#7309697
Ist aber erst ab 6V Ugs spezifiziert.
Gast
#7309700
Relaiskennerkenner Genau! Gleichspannung über 50V wurde nämlich erst nach dem Transistor erfunden. Weil man zuvor nie wusste wie man die schalten soll... ;-)
Nenne wenigstens deinen richtigen Namen, damit man weiss, wohin man den Hilfekonvoi schicken muss. Bei dermassen eklatanten Wissenslücken bezüglich Gleichstrom und Relaiskontakten, wirst du schon mehr als bloss 1 Hilfeperson brauchen. Jemand der vor Dunning-Krüger schützt, jemand der die Psyche untersucht ob du ein Troll oder von Geburt an so bist, jemand der guckt ob das Gehirn nicht schon unter zu vielen Drogen gelitten hat, und jemand der dir fachliche Erklärung liefert. Dieses hier, kein schlechtes in der Disziplin, https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000503812DS01/datenblatt-503812-omron-g5le-1-vd-24-vdc-printrelais-24-vdc-8-a-1-wechsler-1-st.pdf trennt z.B. bei 50V Gleichstrom noch 3A, darüber bleibt der Abreissfunke ggf. bestehen.
Gast
#7309998
Ohne Frage schöne Relais. Aber halt ganz schön groß. Und teurer als ein FET. Und mehr Stromverbrauch. Und DC-Lebensdauer-Angaben von 80 bis 100 Tausend. Ist grad irgendwie Mechanik-Januar oder habe ich was verpasst? Es gibt schon gute Gründe, warum man inzwischen Elektromechanik weitestgehend vermeidet, wenn es Halbleiter-Alternativen gibt.
Gast
#7310100
verstehe..:-)) Damit Du nicht gänzlich erkenntnislos aus diesem kleinen Diskurs heraus gehst, erlaube ich mir den Hinweis daß der von Dir unterstellte Effekt den Namen "Dunning-Kruger" trägt! Nicht Krüger, sondern Kruger. Bitte berücksichtigen, dann wirken die wüste Beschimpfungen nicht mehr ganz so peinlich lächerlich.
Ohoh, gemeint ist doch sicher: "trennt z.B. bei 50V Gleichspannung noch 3A..." nicht wahr? Nur für die Mitlesenden. Ich erkenne natürlich trotz deiner laienhaften Formulierung was gemeint ist...;-) Bei U_GS 4,5V spezifizierte Fets findet man nur, wenn man in den Suchparametern die U_GS(th) <= 1,5V setzt. (Und dann natürlich die Datenblätter derer mit normalem TO-220 Gehäuse, nicht etwa "FP" (Kühlfahne isoliert), zu näherer Betrachtung heranzieht.) Aber auch Reichelt hat was Passendes, mit max. 2,8mR@4,5V weit genug unter den "magischen" 4mR @ 15A, die Betrieb von TO-220 ganz ohne zusätzl. Kühlmaßnahmen zuließen (da 1W @ TO-220 auch so ausreichend gut entwärmt werden kann - man sollte das Kühlfähnchen aber nicht /länger/ anfassen): https://www.reichelt.de/mosfet-n-kanal-60-v-270-a-rds-on-0-0019-ohm-to-220-irlb-3036-ir-p219258.html Wobei ich zwar selbst ein Riesenfan so niederohmiger Fets bin, ihnen allerdings auch in solchen Fällen äußerst gern einen Streifen Alu- oder auch Kupfer-Blech spendiere, was ja dann als "Kühlkörper" locker ausreicht. Ergibt thermisch gesehen eine "positive Rückkopplung" ... weil Mosfets um so verlustärmer leiten, je kühler sie sind
Daher sollte man sogar von den 4mR @ 25°C Abstand halten (unter 2mR @ 25°C wären zu empfehlen), wenn man denn so vorgehen, auch bedenkenlos die Kühlfahne "küssen können" wollte. WILL man genau DAS, empfehle ich (alternativlos?):
ich hätte mich jetzt für den entschieden.Muss ja nicht unbedingt ein TO220 gehäuse sein, bei mir geht auch SMD und preislich auch gut https://www.mouser.de/ProductDetail/onsemi/NTMFS002N10MCLT1G?qs=Znm5pLBrcAIhz3zTo%2FW%252Blg%3D%3D oder der da ist aber die Verlustleistung höher
Gast
#7310235
Müsste auch gehen, erwärmt sich um 43 K bei 0,86 W @ Ugs = 4,5 V. Musst aber darauf achten, dass der FET auf große Kupferflächen gelötet wird, damit die ausreichende Entwärmung gewährleistet ist.
Gast
#7310241
Der würde im worst case knapp 3 Watt umsetzen, das ist zu viel für ein SMD-Gehäuse – würde sich um 146 K erwärmen, also bei Raumtemperatur die max. 150 °C überschreiten.
Kannst du mir bitte erklären an welchen daten man das sieht? Da bin ich noch nicht so fit drin mit den ganzen Wärmekram. Auf was muss man da im Datenblatt mit den bezeichnungen aufpassen.
Gast
#7310368
Ausschlaggebend ist der thermische Widerstand zwischen Halbleiter und Umgebung (Thermal Resistance Junction to Ambient, Steady-State) R_{θJA}, im Datenblatt auf Seite 1 unter Maximum Ratings angegeben mit 50 °C/W (=K/W), in Verbindung mit der maximal auftretenden Verlustleistung P_D. Hier ist $$P_D = I^2 \cdot R_{DS(on)} = (15\,\text{A})^2 \cdot 13\,\text{mΩ} \approx 2{,}9\,\text{W}$$ $$\Delta T = R_{\theta JA} \cdot P_D = 50 \frac{\text{K}}{\text{W}} \cdot 2{,}9\,\text{W} \approx 146\,\text{K}$$ wobei der angegebene R_{θJA} auch nur unter den in Fußnote 2 genannten Bedingungen gilt, also hinreichend große Kupferflächen werden vorausgesetzt.
$$P_D = I^2 \cdot R_{DS(on)} = (15\,\text{A})^2 \cdot 13\,\text{mΩ} > \approx 2{,}9\,\text{W}$$ $$\Delta T = R_{\theta JA} \cdot P_D = 50 \frac{\text{K}}{\text{W}} > \cdot 2{,}9\,\text{W} \approx 146\,\text{K}$$
Super danke. das ist doch mal ne Hausaufgabe.
Gast
#7310466
Wieso? Formeln stehen doch schon da. Jetzt einfach deine Grenzen berechnen und dann den schlechtesten Wert ermitteln. Und dann nach FETs mit maximal den ermittelten wenn recherchieren... Zur Not über einen Distributor und seine Parameterliste. Dauert weniger als fünf Minuten 🤪
Für geübte schon. Wenn man die Formeln jetzt hat geht es auch. Das Hauptproblem ist im Datenblatt die richtigen Werte zu finden wenn man nicht auswendig die Abkürzungen weiss.
Gast
#7310854
Schaue lieber nach TO-220.
Was Du vorgerechnet hast, will 6,5 Quadratzentimeter 70µm-Kupfer*) haben, kann Stefan das gewährleisten? Wenn er den NTMFS002N10MCL voll aufgesteuert bekommt und 3 Milliohm erreicht, würden ja 'nur' 0,7 Watt anfallen, für einen SMD im Dauerbetrieb immer noch recht viel. Da hier nur langsamer Schaltbetrieb erfolgt, kann man auch über eine Parallelschaltung von FETs nachdenken. *) Aus Quadratinch und oz nach metrisch umgerechnet
Bei Verwendung der OnSemi Fets (auf SMD Platine) /sollte/ man das vielleicht sogar. Nur bringt dann auch der geringere Preis nichts mehr. :( Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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