Einen wunderschönen guten Morgen! Ich brauche mal einen Rat von euch...ich baue eine steuerbare Stromsenke. Diese soll einiges an Leistung packen, also möchte ich zwei MOSFETs verwenden. Diese müssen dann parallel geschaltet sein. Hier würde ich ja jetzt jedem FET einen einzelnen Sourcewiderstand spendieren, welcher dann auch zugleich der Shunt ist. Aber ich will es diesmal ohne Shunt machen und Stromwandler einsetzen, welche ich in die Sourceleitung einfüge. Diese ersetzen dann den Shunt. Nur wie schalte ich die beiden Stränge jetzt zusammen? Einen wirklichen Widerstand stellt der Wandler ja nicht da. Ich würde jedem MOSFET eine eigene Regelung spendieren und die Spannungssignale der Stromwandler dann zusammenführen, um den Mittelwert beider Spannungen zu erhalten, was wiederum meinen Strom repräsentiert. Hoffe, mein Anliegen ist einigermaßen klar. Hat jemand Hilfe für mich?
@ Elektronerd (Gast) >Ich brauche mal einen Rat von euch...ich baue eine steuerbare >Stromsenke. Diese soll einiges an Leistung packen, Wieviel? 100W oder 100kW? > also möchte ich zwei >MOSFETs verwenden. Welche? > Diese müssen dann parallel geschaltet sein. Hier >würde ich ja jetzt jedem FET einen einzelnen Sourcewiderstand >spendieren, welcher dann auch zugleich der Shunt ist. Sinnvoll bis notwendig. http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs >Aber ich will es diesmal ohne Shunt machen und Stromwandler einsetzen, >welche ich in die Sourceleitung einfüge. Warum? Sind Shunt zu einfach und robust? > Diese ersetzen dann den Shunt. >Nur wie schalte ich die beiden Stränge jetzt zusammen? Wenn jeder MOSFET einzeln geregelt wird, einfach parallel. >Widerstand stellt der Wandler ja nicht da. Ich würde jedem MOSFET eine >eigene Regelung spendieren und die Spannungssignale der Stromwandler >dann zusammenführen, um den Mittelwert beider Spannungen zu erhalten, >was wiederum meinen Strom repräsentiert. Wozu? Lass sie getrennt. Ist besser, sonst könnten sich die Regelungen gegenseitig ins Knie schießen. Kalibrieren kannst du ja dann auf den Gesamtstrom.
Falk Brunner schrieb: > Wieviel? 100W oder 100kW? 200W. Falk Brunner schrieb: > Welche? IRFP260N Falk Brunner schrieb: > Warum? Sind Shunt zu einfach und robust? Shunts sind theoretisch schon in Ordnung, habe es auch schon erfolgreich aufgebaut mit einem Shunt und einem MOSFET. Die 200W packt der eine FET auch noch, aber der Shunt wird halt relativ warm bei der Geschichte. Klar könnten hier mehrere parallel eingesetzt werden, aber das Ziel ist es, einen Stromwandler einzusetzen. Um noch ein wenig mehr Leistung rausholen zu können, möchte ich das ganze auf zwei FETs verteilen. Falk Brunner schrieb: > Wenn jeder MOSFET einzeln geregelt wird, einfach parallel. OK, also dann sind die Symmetriewiderstände nicht notwendig? Falk Brunner schrieb: > Wozu? Lass sie getrennt. Ist besser, sonst könnten sich die Regelungen > gegenseitig ins Knie schießen. Blöd formuliert von mir. Ich würde natürlich das Spannungssignal der einzelnen Wandler auch jeweils bei ihrer eigenen Regelung belassen, diese dann aber entkoppelt zusammenführen, um den Gesamtstrom zu ermitteln. Nicht sinnvoll? Falk Brunner schrieb: > Kalibrieren kannst du ja dann auf den > Gesamtstrom. Das habe ich natürlich vor!
@ Elektronerd (Gast) >200W. >IRFP260N Bei weilcher Spannung? Egal, denn deine MOSFETS sind nicht für DC-Betrieb geeignet. Nimm andere. http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs Siehe auch die Links unter dem Abschnitt. Und 100W sind auch für TO247 schon ordentlich Holz. Ich würde einfach ein halbes Dutzend BUZ11 nehmen. Preiswert und robust. >Shunts sind theoretisch schon in Ordnung, habe es auch schon erfolgreich >aufgebaut mit einem Shunt und einem MOSFET. Die 200W packt der eine FET >auch noch, Glaub ich nicht, eine soooo guten Kühlkörper hast du höchstwahrscheinlich nicht. > aber der Shunt wird halt relativ warm bei der Geschichte. Ja und? Schreit er schon? Ob bei 200W Gesamtverlust 5W am Shunt abfallen oder nicht ist doch egal. >Klar könnten hier mehrere parallel eingesetzt werden, aber das Ziel ist >es, einen Stromwandler einzusetzen. Der kostet einen Haufen Geld und Aufwand. Wozu? >OK, also dann sind die Symmetriewiderstände nicht notwendig? Nein, siehe oben der Link. >Blöd formuliert von mir. Ich würde natürlich das Spannungssignal der >einzelnen Wandler auch jeweils bei ihrer eigenen Regelung belassen, Gut. >diese dann aber entkoppelt zusammenführen, um den Gesamtstrom zu >ermitteln. Nicht sinnvoll? Ach so, kann man machen. Ist aber, wenn man es richtig (tm) machen will, ggf. aufwändig, denn man müsste streng genommen zwei Kennlinien der beiden Shunts/Stromwandler kalibrieren. Die meist ausreichende Version ist, von nur einem Shunt die Spannung abzugreifen und passend zu kalibrieren. Der andere Regler läuft dann mehr oder weniger im konstanten Gleichlauf nebenher. Die absolut genaue Variante ist ein dritter Shunt für den Gesamtstrom. Der muss dann auch nur genau und driftarm (Temperatur) sein. Die Hilfshunts für die Regelung können nahezu beliebig ungenau sein, 10% sind OK.
Elektronerd schrieb: > Ich brauche mal einen Rat von euch...ich baue eine steuerbare > Stromsenke. Diese soll einiges an Leistung packen, also möchte ich zwei > MOSFETs verwenden. Diese müssen dann parallel geschaltet sein. Stromquellen kann man per Definition beliebig parallel schalten. Sie müssen noch nicht einmal für den gleichen Strom ausgelegt sein. Gruss Harald
Falk Brunner schrieb: > Bei weilcher Spannung? Egal, denn deine MOSFETS sind nicht für > DC-Betrieb geeignet. Nimm andere. > > http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linear... Habe den Artikel durchgelesen und gesehen, worauf es ankommt...habe gerade nochmal ins Datenblatt geschaut, da steht auch oben drin "Fast Switching" und ein SOA-Diagramm mit DC sehe ich auch nicht. Also hast du wohl Recht! Muss ich andere nehmen. Falk Brunner schrieb: > Und 100W sind auch für TO247 schon ordentlich Holz. Also meine Konstruktion sah folgendermaßen aus: Ein 10W-Shunt mit 0,1R und ein IRFP260N. Zum Testen habe ich bei einer Eingangsspannung von 20V einen Strom von 10A gezogen, heißt 190W an der Transe und 10W am Widerstand. Das ganze über zwei Stunden. Temperatur am Transistor (Gehäuseoberfläche): 110°C Am Widerstand: 220°C. Das ganze gemessen mit einem aufgeklebtem PT500. Falk Brunner schrieb: > Glaub ich nicht, eine soooo guten Kühlkörper hast du > höchstwahrscheinlich nicht. Der Kühlkörper ist 10x20cm mit zwei montierten 80mm-Lüftern. Falk Brunner schrieb: > Der kostet einen Haufen Geld und Aufwand. Wozu? Es handelt sich um ein Projekt (FH). Der heiße Shunt soll weg und durch einen Stromwandler ersetzt werden. Dieser ist auch schon vorhanden. Also wie gesagt, die Shunt-Variante funktioniert ohne Probleme, sogar mit dem genannten MOSFET - aber der ist natürlich schon am Ende seiner Leistungsgrenze und wenn er nichtmal für den Linearbetrieb geeignet ist, dann kann ich ja froh sein, dass er noch lebt ;-) Falk Brunner schrieb: > Die meist ausreichende Version > ist, von nur einem Shunt die Spannung abzugreifen und passend zu > kalibrieren. Der andere Regler läuft dann mehr oder weniger im > konstanten Gleichlauf nebenher. Das garantiert mir aber doch auch nicht, dass der Strom im zweiten Zweig identisch zum Ersten ist. Irgendwie muss ich doch beide Zweige erfassen und den Gesamtstrom ermitteln. Harald Wilhelms schrieb: > Stromquellen kann man per Definition beliebig parallel schalten. Das ist ja schonmal positiv. Jetzt suche ich mir erstmal einen anderen MOSFET.
Angehängte Dateien:
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SOA_540.PNG
26 KB
Falk, ich brauche bitte mal Hilfe. Ich habe jetzt in der MOSFET-Übersicht geguckt und mir mal das Datenblatt vom IRF540 angeguckt, welcher laut Übersicht für den Linearbetrieb geeignet ist. Angehängt mal das SOA-Diagramm. Wo sehe ich denn hier jetzt, dass Linearbetrieb geht?
Oh Gott!!! Da ist ein großer Kasten mit D.C.-Operation!!!! Ich bin blind! Vergiss es! Habe nach einer Kennlinie gesucht.
@ Elektronerd (Gast) >Transe und 10W am Widerstand. Das ganze über zwei Stunden. Temperatur am >Transistor (Gehäuseoberfläche): 110°C Auf der Kunststoffoberfläche, nicht wahr? Die ist aber um einiges kühler als der Chip selber IM gehäuse. Wieviel? Keine Ahnung! >Der Kühlkörper ist 10x20cm mit zwei montierten 80mm-Lüftern. Schon was massives, sagt aber nichts über die thermische Anbindung und Verteilung der Wärme direkt am Transistorgehäuse aus. Da kann man böse Überaschungen erleben. MOSFETs sind erstaunlich robust und funktionieren scheinbar bei massiver Übertemperatur immer noch. Aber schön ist das nicht, und zuverlässig schon gar nicht. >Es handelt sich um ein Projekt (FH). Der heiße Shunt soll weg Mach ihn Faktor 10 kleiner, 1W ist nun weiß Gott kein Thema. Vierdrahtmessung beachten. > und durch >einen Stromwandler ersetzt werden. Dieser ist auch schon vorhanden. Naja, man kann es schon machen, zur Lehrzwecken allemal. >> kalibrieren. Der andere Regler läuft dann mehr oder weniger im >> konstanten Gleichlauf nebenher. >Das garantiert mir aber doch auch nicht, dass der Strom im zweiten Zweig >identisch zum Ersten ist. Muss er doch nicht, es reicht, wenn seine Soll-ISt Kennlinie konstant ist. Dann liefert MOSFET1 halt 60%, MOSFET2 40%. > Irgendwie muss ich doch beide Zweige erfassen > und den Gesamtstrom ermitteln. Beim Kalibrieren misst man einfach den Gesamtstrom mit dem Referenzmessgerät und stellt seine Steuerkennlinie passend ein.
Schau mal, dass Du MOSFETs in Planar-Technologie findest und nicht in Trench-Technologie. MOSFETs sind per se NICHT für den Linearbetrieb entwickelt worden. Das ist ein "Abfallprodukt", das manchmal, aber nicht immer, im Datenblatt spezifiziert ist. Natürlich gibt es dieses Verhalten bei jedem MOSFET, es wird halt bei dem einen Typen nicht spezifiziert, bei dem anderen schon. MOSFETs sind als Schalter entwickelt und werden häufig für Linearbetrieb missbraucht. Bipolartransistoren haben diese Probleme generell wegen ihres Aufbaus nicht. Sie sind also für den Linearbetrieb bei weitem sinnvoller einzusetzen, als MOSFETs. Leider mit dem Thema Basis-Strom. Oder einen TIPxxx als Darlington.
> Ich würde jedem MOSFET eine eigene Regelung spendieren und > die Spannungssignale der Stromwandler dann zusammenführen, Mach das, aber mach die eine Regelung viel langsamer (immer noch so schnell wie deine Stromquelle regeln könne soll) als die andere (die günstigenfalls 10 mal schneller sien soll), damit sich nicht beide gegenseitig bis zur Oszillation aufschaukeln.
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