Ich brauch mal eure Hilfe. Ich möchte eine Baugruppe an eine 30V Versorgung zuschalten, mittels p-FET. Nun hat es da zwei low-ESR Kondensatoren mit je 330uF auf dieser Baugruppe. Das Problem ist nun der zu erwartende Einschaltstromstoss, bzw. ob mein FET das aushält. Ich weiss nicht wie man das berechnet. Oder brauche ich etwas was den Strom begrenzt? Eine Induktivität könnte ich mir vorstellen, PTC und R weniger wegen der wahrscheinlich höheren Verlustleistung. Betriebsstrom wäre max 4A. Oder alternativ ein "dicker" FET? http://www.reichelt.de/IRFP-IRFRC-Transistoren/IRFR-5305/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=41724;GROUPID=2893;artnr=IRFR+5305;SID=11URITDn8AAAIAABucJUs09529fab2890a2a05fd7ab7d74301021
Man kann den FET ja auch langsam einschalten... 300uF ist ja nicht die welt.
Also würde es reichen wenn ich einen grossen Widerstand in die Gateleitung mache? 5k?
Hannes schrieb: > Also würde es reichen wenn ich einen grossen Widerstand in die > Gateleitung mache? 5k? Das hängt vom FET ab. Bei 4400 µF schalte ich einen TMS2301 mit 100 K "sanft" ein.
Genau mit diesem Thema hatte ich schon einmal großen Ärger. Aus eigener Erfahrung kann ich Dir sagen, dass ein SOT23 -PNP-Transistor thermisch nicht in der Lage ist, den Einschaltstrom von ca. 500µ auszuhalten. Natürlich ist das stark abhängig von der Ladespannung, der Umgebungstemperatur, usw. Um an das Problem heranzugehen, könntest du entweder -> rechnen oder -> messen. Methode 1, "Rechnen": --------------------- Wir nehmen den Worst-Case-Fall an. a) Der Elko ist komplett entladen. b) Der Elko hat den kleinsten ESR und kein ESL. c) Die Spannungsversorgung hat keinen Innenwiderstand. d) Der FET hat DEN R_DS,ON,max bei Deiner am höchsten zu erwartenden Umgebungs-/Die-Temperatur. e) Es gibt keine Layout-Bahnwiderstände, usw. Daraus ergibt sich ein sehr einfaches Worst-Case-Szenario mit einer idealen Spannungsquelle, dem R_DS,ON,max Deines Schalters, dem minimalen ESR Deines Elkos und die ideale Kapazität an sich. Daraus könnte man sich ein Spice-Modell basteln. Man kann das aber auch (wie in der Schule gelernt :-)) über die Kondensator-Ladekurve herleiten (Spannungs- und Stromverlauf. Tipp: Weißt Du Den Spannungsverlauf der idealen Kapazität, lässt sich auch so der Strom durch die Widerstände und damit die Verlustleistungskurve berechnen. Über die Fläche unter diesem Graphen <LINK VON UNTEN> und einem Blick ins Datenblatt deines Schalters (siehe Peakverlustleistungen) kannst Du sehen, ob das so in dieser Konstellation überhaupt machbar ist. Methode 2, "Messen": -------------------- Reale Schaltung nehmen und mit einem Oszilloskop den Peakstrom (Stromzange) und die Spannung über dem Schalter messen (Differenz- tastkopf wäre sehr sinnvoll). Wenn Du Glück hast, kann Dein Oszilloskop 1. beide Kurven multiplizieren und 2. die Fläche unter dieser Kurve berechnen. Dann sind wir wieder da, wo wir oben <LINK NACH OBEN> schon mal waren. Leider lässt sich in der Realität nur sehr schwer der Worst-Case-Fall messen. Du wirst also eine Umrechnung von typisch -> in worst-case vornehmen müssen. Tipps ----- Schalterauswahl: Beide genannten Methoden führen zum Ziel. Ich würde aber immer noch einen zusätzlichen Reserveabstand einhalten. In der Praxis stellt sich das bei den MOSFETs folgendermaßen dar: Die Peakleistungsfähigkeit des MOSFETs kommt fast ausschließlich daher, wie groß der Die ist, der verbaut wurde. Die genannten Peak- ströme erzeugen kleine Hot-Spots im Die, die aber in dieser kurzen Zeit nicht über das Tab abgeleitet werden können. Da hilft Dir also auch ein thermisch angebundenes Bauteil wenig. Es ist aber immer so, dass ein Bauteil mit Tab meistens auch in einem größeren Package sitzt und in Kombination die Hersteller hier dann auch größere Dies verbaut haben. So gilt die Regel "Größeres Package -> größere Peakleistungs- fähigkeit" schon recht gut. Der von Dir angesprochene "dicke" FET hat immer noch beachtliche 65mOhm typisch bei Raumtemperatur. Dafür wird aber auch die Peakleistungsfähigkeit nicht ganz klein sein (vergleiche doch mal verschiedene MOSFETs). Kann und will ich Dir nicht vorrechnen, bitte selber durchziehen. Ob das nun sinnvoll ist, einen FET langsam einzuschalten oder schnell kann nicht so pauschal gesagt werden. Das lässt sich auch über die daraus resultierenden Kurven s.o. herleiten. Ich selber würde das so nicht machen, sondern immer hart einschalten, um möglichst schnell aus dem Linearbetrieb heraus zu kommen. Wenn Du Lust hast, kannst Du ja auch mal einen State-Of-The-Art :-) P-MOSFET gegenrechnen (z.B. einen IPD90P04P4L-04, IPB180P04P4l-03). Über Ergebnisse würde ich mich freuen.
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