Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM DC Reihenschluss, Verlust Mosfet, Treiber, Schottky diode


von Marco (Gast)


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Hallo,
ich habe einen 500W DC Elektromotor als einen Reihenschlussläufer 
geschaltet, den ich mit PWM betreiben will.
In=50A
U=12V

Da ich Neueinsteiger bin, bin ich mir bezüglich dieser Punkt unsicher:
1.Meiner Schaltverlustleistungsrechnung
2.Mosfet-Treiber
3.Auslegung der Schottky diode


1. Es geht um den Mosfet
http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=A100%252FIRLU8743_IR.pdf;SID=10Tg7vTH8AAAIAAHERNXwdf3f9e0564ccd4fc308628a164691db3

Die verlustleistungsformeln habe ich im Netz gefunden, stimmen die 
soweit oder ist da noch was zu beachten?

Umax*Imax*(Tr+Tf)/T=P(schalt)
12V*50A*(35ns+17ns)/(1000000ns/2000Hz)=ca.62W

t=Einschaltzeit also 1000*867ns =867ms ist der Mosfet an
RDSon*i^2*t = P(an)
3,1mOhm*50A*50A*867ms=ca.7W

also hat er eine Verlustleistung von ca. 70W.

Nun zu der Verlustwärme.
Der Mosfet hat ein Wärmeleitwert von 1,1°C/W der Wärmeleitpaste 1°C/W 
und der Kühlkörper 1,2°C/W ist zusammen also 3,3°C/W
Also wird der Mosfet bei 20°C Umgebung + 70W*3,3=240°C heiß.
Darum nehme ich 3 Stück und habe dann nur noch 80°C pro Mosfet.

2.Mosfet treiber
Ich würde den hier nehmen
http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=A200%252FMCP1407-EP_MIC.pdf;SID=10Tg7vTH8AAAIAAHERNXwdf3f9e0564ccd4fc308628a164691db3

Im Netz habe ich für den Schaltstrom diese Formel gefunden
Gate Charge(Qg) / Umladezeit= Umladestrom
60nC/17ns=ca.5A

würde der Treiber das schaffen?
pik wird er mit 6A angegeben. Nur leider finde ich nichts über die 
Verlustleistung.
Außerdem wird ein Widerstand vor dem Gate von 10Ohm geraten, um das 
Schwingen zu verhindern. Kann ich auf den Widerstand mit einen Treiber 
verzichten?

3. Schottky bei einem DC Reihenschlussmotor
Zur Ermittlung der Eigenschaften:
Der Motor besteht nur aus spulen, also wird beim Abschalten die 
Induktionspannung um ein vielfachen ansteigen, aber es wird nicht wie 
bei einem Motor mit Dauermagnet weiter Leistung induziert, richtig?
Die negative Spitzenspannung kann ich dann mit einer Diode 
kurzschließen, aber nun die Frage zur Leistung, die die Diode verheizt 
muss.
Bei einer einfachen Spule treten ja eigendlich keine größeren Ströme 
mehr auf, trifft dass auch auf meinem Motor zu?
Würde dann diese Diode ausreichen?
http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=A400%252FMBR40%2523DII.pdf;SID=10Tg7vTH8AAAIAAHERNXwdf3f9e0564ccd4fc308628a164691db3
50V(Vrms=28V), 40A, Ifsm=400A

Soweit erstmal.
Würde mich über fachliche Antworten freuen.
gruß Marco

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