Hi Leute, ich habe gerade versucht die Verlustleistung eines Transistors zu rechnen und bin mir nicht sicher, ob das Ergebnis stimmt.. ich habe diesen Transistor ausgewählt: http://www.farnell.com/datasheets/83092.pdf Durchlassverluste: P = Rds * Id^2 = 0.09 Ohm * 31A^2 = 86.49W Schaltverluste: P1 = 1/4 Un In * tr/T = 1/4 650V 31A * 5ns/1µs = 25.1875W P2 = 25.1875W Verlustleistung: Pges = 86.49W + 25.1875W + 25.1875W = 136.865 W ist das nicht zu viel??? wo ist mein Fehler? vielen dank im voraus Jürgen
> ist das nicht zu viel??? Vermtulich (je nach Kühlung) > wo ist mein Fehler? Du darfst ihn nicht mit 1MHz schalten wenn du ihm so viel Strom zumutest.
Jürgen Schmidt schrieb: > ist das nicht zu viel??? wo ist mein Fehler? Deine 31A ist absolut Maximum Rating und keine Betriebsbedingung. Wenn du den so betreibst lebt der nicht lange.
Helmut Lenzen schrieb: > Deine 31A ist absolut Maximum Rating und keine Betriebsbedingung. Wenn > du den so betreibst lebt der nicht lange. Bei einer Gehäusetemperatur von 25°C ;-). Man sollte auch bedenken, dass Rds auch noch von der Gatespannung, Temperatur etc. abhängig ist.
ok ich wollte es eigentlich mit 230 V , 16A und einer Taktfrequenz von 50 kHz einsetzten? Durchlassverluste: P = Rds * Id^2 = 0.09 Ohm * 16A^2 = 23.04W Schaltverluste: P1 = 1/4 Un In * tr/T = 1/4 230V 16A * 5ns/20µs = 0.23W P2 = 0.23W Verlustleistung: Pges = 23.04W + 0.23W + 0.23W = 23.5 W so passt es dann denk ich oder?
Nein, denn Rds = 0,09 Ohm gilt nur bei einer Sperrschichttemperatur von 25°C. Du wirst aber denke ich dort eine höhere Temperatur haben, außer du hast ne extrem tolle Kühlung.
aso ok stimmt soll ich dann einfach den wert bei 150°C nehmen mit 0,24 Ohm?
Könntest du machen, dann bist du auf jeden Fall auf der sicheren Seite. Mit welcher Gate-Source-Spannung steuerst du denn an? Der Wert gilt nur bei 10V. Sonst solltest du in Diagramm 6 schauen.
Jürgen Schmidt schrieb: > P = Rds * Id^2 = 0.09 Ohm * 16A^2 = 23.04W Aber auch nur wenn er dauernd eingeschaltet ist. Wenn du ihn taktest ist er aber auch eine Zeit lang aus.
dankeschön für den Hinweis Tobias. d.h.? wie muss ich es dann berechnen wenn es getaktet ist?
Pon = ton/T Rds I^2 Und dann noch die Schaltverluste. Die sind dann auch noch von der Last abhängig die du schaltest. siehe z.B. die Erklärung auf Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Schaltverluste Und dann evtl. auch noch die Gateverluste zum Umladen der Gatekapazität.
Jürgen Schmidt schrieb: > d.h.? wie muss ich es dann berechnen wenn es getaktet ist? Die Verlustleistung im statischen Fall mal deinem maximalen Tastverhaeltnis. Bei 50% ist es nur die Haelfte.
Angehängte Dateien:
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hochsetzer.jpg
110 KB
ok wenn ich die Rechnung eher bisschen grob haben will und diesen Hochsetzsteller habe und die Verlustleistung davon ausrechnen möchte ist es dann so ausreichend? spule: P = R * I^2 = 1.536W Transistor: wie oben schon berechnet Diode: P = U * I = 1.5V * 16A = 24W so und dann alle leistungen zusammenrechnen oder geht das so nicht?
Die Durchschalt Verlustleistung ist zu hoch. Viel zu hoch. Nimm da 4 Stueck parallel. Dann ist der Gesamt-Widerstand ein Viertel, der Strom durch Jeden einen Viertel, die Verlustleistung durch Jeden dann 1/16.
das habe ich jetzt nicht so richtig verstanden.. kann ich trotzdem jetzt die Verlustleistung so berechnen wie oben geschrieben oder wäre das falsch?
könntet ihr mir sagen was für ein Strom zum Transistor geht und was für ein Strom durch die Diode fließt?
Jürgen Schmidt schrieb: > könntet ihr mir sagen was für ein Strom zum Transistor geht und was für > ein Strom durch die Diode fließt? Kommt auf die Spule und den Kondensator an. Und darauf was 'hinter' dem Kondensator angeschlossen ist, im Leerlauf macht es sonst ganz schnell "Pöff". Wenn ich die Frage lese denke ich mir: "Sollte der wirklich einen Aufwärtswandler mit 230V basteln, oder wäre es nicht besser wenn er erst mal mit max. 9V anfängt." Edit: Oder ist es eine rein theoretische Hausaufgabe?
>das habe ich jetzt nicht so richtig verstanden.. > >kann ich trotzdem jetzt die Verlustleistung so berechnen wie oben >geschrieben oder wäre das falsch? > >könntet ihr mir sagen was für ein Strom zum Transistor geht und was für >ein Strom durch die Diode fließt? > Die Rechnung ist richtig, resp fast. Der diodenverlust kommt nur wenn der strom auch durch die diode fliesst. der Transistorverlust kommt nur wenn auch der Strom durch den Transistor fliesst. Eine frage der Zeiten, resp der Zeitenverhaeltnisse. Du willst von 230V hochstellen ? Wohin hoch ? 400V, 600V, 800V ? Dann sind auch die Zeiten bekannt.
hinter dem kondensator ist ein gegentaktflusswandler (vollbrücke). und vor diesem aufwärtswandler ist ein gleichrichter, der die 230V netzspannung gleichrichtet, deshalb die 230V. die Spule hat einen Wert von 10µH, wie unterteilt sich dann der Strom in die Zweige?
Jürgen Schmidt schrieb: > könntet ihr mir sagen was für ein Strom zum Transistor geht und was für > ein Strom durch die Diode fließt? Das must du doch wissen. Du bist der Konstrukteur der Sache. Einen Wandler fuer 230V baut man nicht einfach mal so ohne fundierte Grundkentnisse in Schaltreglertopologien. Da faengt man mal klein an mit 12V Wandler. Da fliegen die Splitter auch nicht so weit.
ja ich will auf 400V hoch. ich will jetzt nur rechnerisch mit diesen Daten vorankommen, also gebastelt wird noch nichts. ich will mir ein überblick schaffen über die verluste dieser schaltung..
Jürgen Schmidt schrieb: > hinter dem kondensator ist ein gegentaktflusswandler (vollbrücke). > und vor diesem aufwärtswandler ist ein gleichrichter, der die 230V > netzspannung gleichrichtet, deshalb die 230V. Du versorgst mit einem Aufwärtswandler einen Gegentakt-Flusswandler? Warum? Außerdem hast du nicht unbedingt 230V Gleichspannung wenn du 230V AC gleichrichtest. Ist die Spannung geglättet? Was willst du erreichen?
es handelt sich um ein ladegerät deshalb. nach dem gleichrichter mit 4 dioden kommt gleich der aufwärtswandler.. ich soll für diese schaltung grob die verluste berechnen damit ich schauen kann was für ein wirkungsrad dabei rauskommt..
stimmt, dann muss ich bei den schaltverlusten des transistors 320VDC verwenden, aber ich rechne eher mit Strom und Widerstand. kann mir keiner sagen wie die verlustleistung beim aufwärtswandler aussieht? :(
Jürgen Schmidt schrieb: > kann mir keiner sagen wie die verlustleistung beim aufwärtswandler > aussieht? :( Wurde doch oben schon gesagt. Pro Periode: Solange der Transistor eingeschaltet ist: die Verluste durch den Transistor. Solange der Transistor ausgeschaltet ist: die Verluste durch die Diode plus die Verluste des Kondesnators. Die ganze Zeit: die Verluste der Spule. Zusätzlich: pro Periode die Schaltverluste für einmal ein und einmal ausschalten.
ok vielen dank. ich werde das jetzt mal so ausrechnen und poste es dann nochmal ob das dann so richtig ist.
Ist es jetzt prinzipiell so richtig?
immer: Pspule = 1,536W
pro Periode:
Transistor ein: Ptransistor (durchschalt) = 25W
Ptransistor (schalt-ein) = 0,32W
Transistor aus: Pdiode = 24W
Pkondensator = 20,48W
Ptransistor (schalt-aus) = 0,32W
wenn ich den mittelwert nehme komm ich auf -> 36,5W
aber ich glaube das stimmt nicht ganz, da ich für den strom immer 16A genommen habe.. ich weiß nicht genau wie viel strom durch den transistor fließt und wie viel weiter durch die diode.. wie kann ich das denn ausrechnen?
Jürgen Schmidt schrieb: > aber ich glaube das stimmt nicht ganz, da ich für den strom immer 16A > genommen habe.. ich weiß nicht genau wie viel strom durch den transistor > fließt und wie viel weiter durch die diode.. richtig erkannt. Jürgen Schmidt schrieb: > wie kann ich das denn ausrechnen? gar nicht wenn du die Belastung dahinter nicht kennst und die Regelung die den Transistor ansteuert.
hmm :S wenn ich jetzt nur vom aufwärtswandler ausgehe und die daten vom datasheets der bauteile kenne, kann ich das dann trotzdem nicht grob ausrechnen? abgesehen vom gleichrichter und dem hinteren teil..
Du musst doch wissen was die Last ist. Falls nicht : Die Verlustleistung als Funktion der Last.
Du hast laut Datenblatt mit Rds = 0,09Ohm gerechnet. Das ist aber nur der mittlere Wert, laut der Tabelle kann er bei bis zu 0,99Ohm liegen, somit iet er nochmals 10% höher. Aus deinen 86W Durchlassverlusten werden nun knapp über 95 W. Wen's interessiert: Dave Jones hat in seinem neuesten EEV-Blog-Beitrag das Thema Serienstreuung von 1000 Widerständen genau unter die Lupe genommen. Interessant-amüsanter Beitrag, insbesondere die Schlußminute.
Ich hoffe mal, dass der TE das Gerät als PFC ansteuert, und keinen dicken Siebelko nach dem Netzspannungs-Brückengleichrichter einbauen will. Dann bleiben die tOn/tOff über eine Netzspannungsperiode aber nicht konstant. => bei der Berechnung evtl. zu berücksichtigen. Und die Spule muss auch viel mehr als 17A aushalten können, wenn am Ausgang konstant 16A gezogen werden sollen... laut dem Tool hier kommen mir ausserdem die 10µH bei 50kHz etwas klein vor... http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/pfc_smps.html
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