Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor kühlen (2)


von Alexander (Gast)


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Hi,
ich habs gesehen, dass es schon ein Beitrag zum Transistor kühlen gibt, 
leider verstehe ich das garnichts!
Ich geb mal alles an, was ich weiß:
1. 
http://www.atx-netzteil.de/schaltungen-elektronikseite/pwm_mit_ne555_und_mosfet_schaltplan.GIF 
,die Schaltung wird benützt.
2. 
http://www.reichelt.de/IRFB-IRFI-Transistoren/IRFB-3077/index.html?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A163;GROUPID=2892;ARTICLE=90238;START=0;SORT=artnr;OFFSET=50;SID=13TVf@2X8AAAIAAESmMFU90ed791f9119b9aa2f6c4957a66072d3 
, der transistor wird benützt.
3. der Verbraucher ist in dem Fall ein Motor mit 48 Volt und 2kW.
Da bei der Schaltung steht, dass mit geeigneten Mosfet und Kühlung es 
auch bei hohen Leistungen funktioniert, hab ich es mal probiert.
Leider wird der Transistor bei 12 Volt innerhalb von 30 Sekunden schon 
so verdammt heiß, dass ich nicht weiß ob eine Kühlung noch möglich ist.
Die Stromstärke beträgt bei dem Test 7A. Der Transistor muss im diesem 
Fall, für mich, bis zu 40 A aushalten. Der Transistor sollte nach den 
Angaben, aber fast 200 A schaffen.
Ich danke schonmal im Vorraus.
Mfg Alexander

von mhh (Gast)


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Du mußt den Transistor niederohmiger ansteuern. Mit den 82 Ohm und der 
Eingangskapazität des Transistors ergibt das eine zu hohe Zeitkonstante 
bis zum vollen aufsteuern. Also am besten noch 2 Transistörchen als 
Treiber mit vorsehen.

von mhh (Gast)


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von Martin J. (bluematrix) Benutzerseite


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mhh schrieb:
> http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/05/Beispiel_LS_Treiber_1_2.png

Kann mir jemand den 2. treiber erklären.
Was soll das ganze bewirken, wenn es auch der Treiber 1 tun würde?

von Lukas K. (carrotindustries)


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Martin J. schrieb:
> mhh schrieb:
>> http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/05/Beispiel_LS_Treiber_1_2.png
>
> Kann mir jemand den 2. treiber erklären.
> Was soll das ganze bewirken, wenn es auch der Treiber 1 tun würde?

Treiber 2 schaltet durch push-pull schneller an

von mhh (Gast)


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Martin J. schrieb:
> wenn es auch der Treiber 1 tun würde?

Es ist der 2. von mir gemeint. Die Gatekapazität wird schneller 
umgeladen und dadurch weniger Verluste im Mosfet, weil dieser schneller 
ein- und ausgeschalten wird.

von Martin J. (bluematrix) Benutzerseite


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mhm ok.
für was wird die diode benötigt

von mhh (Gast)


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Martin J. schrieb:
> für was wird die diode benötigt

Geringerer wirksamer Widerstand beim einschalten durch Parallelschaltung 
von R1 und R2. Dadurch also schneller.

von Alexander (Gast)


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Was für einen Widerstand müsste ich dann benützen?
Und wie würde ein kompletter Schaltplan mit dem Treiber 2 aussehen?
MfG Alexander

von mhh (Gast)


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Alexander schrieb:
> Und wie würde ein kompletter Schaltplan mit dem Treiber 2 aussehen?

Was gefällt Dir an dem Schaltplan nicht? Du nimmst den Mosfet, den Du 
schon hast. Betriebsspannung, die Du schon hast. R4 an Pin 3 des NE555, 
den Du schon hast...

von TestX .. (xaos)


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@Alexander
nimm einen fertigen, integrieten mosfet treiber und gut. das selbstbau 
zeug braucht man sich wirklich nicht antun - und du hast eine 
fehlerquelle weniger!

von GB (Gast)


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Andi D. schrieb:
> nimm einen fertigen, integrieten mosfet treiber und gut. das selbstbau
> zeug braucht man sich wirklich nicht antun - und du hast eine
> fehlerquelle weniger!

Nenn mir einen vernünftigen Grund, weshalb dieser Treiber nicht 
ausreichend ist.

Das einzige, was man dazu wissen muss, ist das die Ausgangsspannung des 
Treibers max. Ub - Ube ist, d.h. man sollte diesen Treiber in dieser 
Applikation mit mindestens 12V ansteuern.
Ausserdem sollte man ausreichend dimensionierte Transistoren verwenden, 
z.B. den ZDT6790 (bei Reichelt für 0,74€).
Wir benutzen diese Art von Treiber, um 200A IGBTs anzusteuern.

von MaWin (Gast)


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> Der Transistor sollte nach den Angaben, aber fast 200 A schaffen.

Nein.

Lern lesen.

120A.

Mehr geht nicht über die dürren Anschlussbeinchen von TO220.

Immer noch ausreichend, aber TO220 Winzgehäuse ist natürlich auch 
winzig, um eventuelle Verluste abführen zu können, die müssen alle über 
das halbe Quadratzentimeterchen Auflagefläche an einen hoffentlich 
grossen Kühlkörper.

Hast du überhaupt einen Kühlkörper ? Du schreibst nichts davon in deinem 
Beitrag. Ich hoffe du weisst wozu die Lasche mit dem Loch am Transistor 
dran ist. Nicht zum Auffädeln am Selbstbedienungsregal.

> Der Transistor muss im diesem Fall, für mich, bis zu 40 A aushalten.

Unwanhrscheinlich.

> ein Motor mit 48 Volt und 2kW

Der Motor braucht ja schon bei Nennleistung 40A. Aber der Transistor 
muss auch den Anlaufstrom und den Blockierstrom aushalten, und der wird 
deutlich über 40A liegen, und damit ploppt beim ersten Losfahren der 
Transistor sein Gehäuse auf.

Miss mal den Innenwiderstand des Motors, teile 48 durch Widerstand, und 
schau ob das unter 120 bleibt. Wenn nein hast du sowieso schon verloren 
und brauchst einen dickeren Transistor.

Wenn es noch passt, kommen zu den Leitverlusten (0.0033 Ohm mit 120A = 
50 Watt, bei 40A immer noch 5 Watt) die Umschaltverluste hinzu.

Und da ist deine Schaltung nicht der Hit. R3 bremst das Umladen 
gnadenlos aus, 3V reichen vorne und hinten nicht, P1 ist eher hochohmig 
und damit störungsanfällig dimensioniert, C1 viel zu klein und damit 
eine viel zu hohe PWM Frequenz.

Versorge die Schaltung mit 12V, lass R3 weg (0 Ohm), nimm für C2 
mindestens 10nF (falls P2 mit 1MOhm bleibt) oder 100nF (P1 100k), und 
eine Motor mit 40A ANLAUF/BLOCKIERstrom sollte problemlos steuerbar sein 
(ohne den von den anderen hier vorgeschlagenen MOSFET-Treibern, denn der 
NE555 kann auch immerhin 250mA liefern, das reicht bis zu 1MHz schon 
aus).

Allerdings ist zu vermuten, daß du den Anlaufstrom "vergessen" hast.

von Alexander (Gast)


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Ich hab anscheinend vergessen paar Änderungen anzugeben.
Und zwar hab ich schon im Vorraus 300nF Kondensatoren eingebaut.
Ich verwende 4*Bleigelakkus, jeden davon liefert 12V/7Ah. Im Test hab 
ich nur ein Akku verwendet. Natürlich ist bei mir der Anlaufstrom 
groß(ca. 20A für etwa 1 Sekunde). Die 7A war der konstant Verbrauch, 
also wenn er nur noch die Umdrehungen "halten" muss.
Wenn ich den Treiber 2 noch einbauen würde, müsste ich dann noch einen 
Kühlkörper benützten?
Ich glaub des war jetzt alles.

von Alexander (Gast)


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noch ein Sache...
Der Innenwiderstand ist ca. 0.5-0.8 Ohmen.
Also lieg ich unter den 120.
"IRFB 3077 :: Leistungs-MOSFET N-Ch TO-220AB 75V 210A", warum sollte die 
produktbeschreibung nicht stimmen, MaWin?

von mhh (Gast)


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Alexander schrieb:
> "IRFB 3077 :: Leistungs-MOSFET N-Ch TO-220AB 75V 210A", warum sollte die
> produktbeschreibung nicht stimmen, MaWin?

Schau mal richtig ins Datenblatt. Dort dürfte die Beschränkung durch die 
Bauform aufgeführt sein.

von Düsendieb (Gast)


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wegen der kleinen 1 neben den 210A


1 Calculated continuous current based on maximum allowable junction
temperature. Bond wire current limit is 120A. Note that current
limitations arising from heating of the device leads may occur with
some lead mounting arrangements

von MaWin (Gast)


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> warum sollte die produktbeschreibung nicht stimmen, MaWin?

Weil du jetzt wie alt bist
und immer noch nicht verstanden hast,
was Marketingbullshit und Reklameverarschung
ist ?

"Neuestes iPhone für nur 1 EUR [1]"

> müsste ich dann noch einen Kühlkörper benützten?

Ja.

> Natürlich ist bei mir der Anlaufstrom groß(ca. 20A für etwa 1 Sekunde).

Das ist ja nichtg mal der Nennstrom.
Also keineswegs dein Anlaufstrom.
Der liegt eher bei

> Der Innenwiderstand ist ca. 0.5-0.8 Ohmen.

96A, an einem 0.0033 Ohm MOSFET entstehen in diesen Sekunden
also 30 Watt Verlustleistung. Das geht ohne KK gar nicht,
aber er muß nicht so viel abführen können, nur wärmeträge sein,
denn die 5 Watt im Dauerbetrieb bei 2kW erfordern einen eher
kleinen Kühlkörper, 5K/W reicht locker.

von Jens G. (jensig)


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>> Der Innenwiderstand ist ca. 0.5-0.8 Ohmen.

Wobei in diesem Wert evtl. noch paar zehntel Ohm Leitungswiderstand 
stecken (Meßkabel). Die sollte man also noch abziehen, bevor man 
weiterrechnet.

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