Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik einstellbare Strombegrenzung mit Mosfet im Linearbetrieb


von Oliver (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe vor für mein Netzteil zu Hause eine einstellbare 
Strombegrenzung zu realisieren. Dazu habe ich vor einen Power- MOSFET im 
Linearbetrieb einzusetzen. Meine Frage ist nun ob das im Prinzip(!!!) so 
möglich ist:
Das Netzteil soll in der Lage sein 30 V / 3A zu liefern. Ich habe mich 
bewusst für die Linearreglerversion (LM317) entschieden, da diese 1. 
günstig und 2. von der Störaussendung sehr angenehm ist. Ich möchte den 
Ausgang zur Strombegrenzung also auch nicht Takten um die 
Störverträglichkeit möglichst gut zu halten. Verlustleistung ist mir 
also primär egal.
Gibt es eine Möglichkeit die DC - Belastbarkeit zu errechnen wenn die 
Angabe im SOA Diagramm im Datenblatt fehlt. 
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht Hier 
finden sich einige MOSFETs bei denen Vermerkt ist dass sie für den 
Linearbetrieb geeignet sind, jedoch fehlt auch hier bei einigen 
(vorrangig IRF) die entsprechende DC Kennlinie im SOA Diagramm. Als 
Ansteuerung würde ich im Prinzip eine Schaltung wählen die dieser 
ähnlich ist: http://dareal.info/test/last_2010.gif

Meine Frage ist nun also Folgende: Kennt ihr einen Mosfet, der bei 
entsprechender Kühlung (vorzugsweiße passiv) die gewünschte Leistung 
packt (alleine)? Oder muss ich zwingend mehrere parallel schalten? Für 
diese Version wäre es dann aber wahrscheinlich nötig jeden einzelnen mit 
einem seperaten Treiber anzusteuern, da diese sonst Asynchron laufen 
würden und vllt. trotzdem einer stirbt... Ist das soweit richtig 
gedacht?

LG und danke im Vorraus
Oli

: Verschoben durch Admin
von MaWin (Gast)


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> Das Netzteil soll in der Lage sein 30 V / 3A zu liefern.
> Ich habe mich bewusst für die Linearreglerversion (LM317) entschieden,

Wie soll das zusammenpassen ?

Ein LM317 liefert bei 30V über ihn nicht mal 0.7A.

>  Kennt ihr einen Mosfet, der bei entsprechender Kühlung
> (vorzugsweiße passiv) die gewünschte Leistung packt (alleine)?

Keiner im TO220 oder TO247 Gehäuse schafft das.
Da muss es schon ein deutlich teureres Gehäuse wie SOT227 sein.

Auch ist die Schaltung (ein Linearregler, ein Stromregler 
nachgeschaltet) ziemlicher Unsinn, denn BEIDE müssen für die eventuell 
anfallende Verlustleistung von 90 Watt ausgelegt sein, obwohl sie nur in 
Summe diese 90W verheizen.

Schlechte Schaltung, schlechte Idee, und stabil regeln tut das ganze 
dann immer noch nicht, denn wenn der eine Regler regelt, regelt der 
andere in entgegengesetzte Richtung.

von Oliver (Gast)


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MaWin schrieb:
> Wie soll das zusammenpassen ?
>
> Ein LM317 liefert bei 30V über ihn nicht mal 0.7A.

Sry da hast du natürlich Recht! Aber es geht mir Wie gesagt auch nur ums 
Prinzip erstmal. Ich kann ja dann in einen LM350 investieren^^

MaWin schrieb:
> Schlechte Schaltung, schlechte Idee, und stabil regeln tut das ganze
> dann immer noch nicht, denn wenn der eine Regler regelt, regelt der
> andere in entgegengesetzte Richtung.

Wenn ich das richtig verstehe bsit du Prinzipiell gegen diese 
Schaltung^^
Was wäre denn dein Vorschalg für eine Einstellbare Strombegrenzung mit 
möglichst geringer EMV Aussendung?

von MaWin (Gast)


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So wie jedes Labornetzteil, das Stellelement (Transistor) dient sowohl 
bei Spannung als auch Stromregelung.

> Ich kann ja dann in einen LM350 investieren^^

Der schafft bei 30V ebenfalls nicht mal 1A.

Lest ihr eigentlich nur Comics und nie Datenblätter ?

von Oliver (Gast)


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MaWin schrieb:
> Der schafft bei 30V ebenfalls nicht mal 1A.
>
> Lest ihr eigentlich nur Comics und nie Datenblätter ?

Auch hier hast du wieder Recht, ich entschuldige mich in aller Form für 
meine Bauteil-Charakteristik-Unkenntnis... Ich lese durchaus auch 
Datenblätter, bin bei dieser Schaltung, wie du sicherlich schon bemerkt 
hast, aber noch weit von der Dimensionierungsphase entfernt und somit 
hatte die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Linearreglers für mich 
seither noch keine Relevanz.

Vielen Dank für deine Mühe, wenn du möchtest würde ich mich über einen 
Link zu einer Prinzipschaltung in der ein Transistor sowohl zur 
Spannungs als auch zur Strombegrenzung eingesetzt wird sehr freuen. Ich 
habe sowas, als ich noch in der Ausbildung war schonmal mit einem TS2576 
Schaltregler aufgebaut. Nun möchte ich allerdings nicht wieder einen 
riesen Aufwand treiben um die Ausgangsspannung halbwegs glatt zu 
griegen, da mir ja die Verlustleistung erstmal egal ist. Daher nun der 
Wunsch nach einem Linear Regelnden Netzteil. (fertig Kaufen könnte man 
sowas natürlich.. aber das ist nicht die Zielsetzung)

LG Oli

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Oliver schrieb:
> Nun möchte ich allerdings nicht wieder einen riesen Aufwand treiben
> um die Ausgangsspannung halbwegs glatt zu griegen
Mit einem brauchbaren Layout ist da nicht viel Aufwand nötig...

Oliver schrieb:
> Oder muss ich zwingend mehrere parallel schalten? Für
> diese Version wäre es dann aber wahrscheinlich nötig jeden einzelnen mit
> einem seperaten Treiber anzusteuern
Nein, du kannst die Mosfets parallel schalten und dich auf den fehlenden 
zweiten Durchbruch und den positiven Temperaturkoeffizienten verlassen. 
Nur dürfen die Fets nicht auf dem selben Kühlkörper sein...

von ArnoR (Gast)


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>> Oder muss ich zwingend mehrere parallel schalten? Für
>> diese Version wäre es dann aber wahrscheinlich nötig jeden einzelnen mit
>> einem seperaten Treiber anzusteuern
> Nein, du kannst die Mosfets parallel schalten und dich auf den fehlenden
> zweiten Durchbruch und den positiven Temperaturkoeffizienten verlassen.
> Nur dürfen die Fets nicht auf dem selben Kühlkörper sein...

Nein, die Mosfets kann er im Linearbetrieb nicht einfach parallel 
schalten. Hier geht es nicht um den Kanalwiderstand, sondern um die 
Eingangskennlinien. Die unterscheiden sich schonmal im Verhältnis 2:1 
und außerdem ist der Temperaturkoeffizient der Gate-Source-Spannung 
negativ.

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