Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Performance Level (Sicherheitslevel) eines MOSFETs im Vergleich zum Relais


von Bernd (Gast)


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Hallo,

hat jemand Erfahrung bzw. Tipps wo und wie ich Infos dazu finde wie ein 
Performance Level (Sicherheitslevel) eines MOSFETs berechnet werden 
kann?
Also analog dazu wie man das bei einem Relais machen würde...

Gefordert ist ein Performance Level 3, ursprüngliche Idee war ein Relais 
mit zwangsgeführten Kontakten. Problem ist aber die hohe zu erwartende 
Anzahl an Schaltspielen bei 24VDC mit 1,5A. (>= 1 Millionen)

Nachteilig ist beim MOSFET auch die gemeinsame Verbindung zwischen 
schaltender und zu schaltender Spannung. Beim Relais wäre das 
entkoppelt.
Außerdem wird eine Rückmeldung benötigt, dass der MOSFET nicht 
durchgeschaltet ist. Beim Relais würde das über einen Öffner und einer 
Art aktiver Prüfschleife gemacht.


Danke für Tipps.

Bernd

: Verschoben durch Admin
von wer (Gast)


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Auf welche Norm bezieht sich Ihre Frage genau?

von Wolfgang (Gast)


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Bernd schrieb:
> Problem ist aber die hohe zu erwartende
> Anzahl an Schaltspielen bei 24VDC mit 1,5A. (>= 1 Millionen)

Ein FET würde die 1 Mio Schaltungen in 1/4 Stunde locker durchkriegen

> Außerdem wird eine Rückmeldung benötigt, dass der MOSFET nicht
> durchgeschaltet ist.

Das wirst du nur über einen kleinen Messstrom feststellen können. Ist 
sicher gestellt, dass immer eine Last mit einer bestimmten Stromaufnahme 
dran hängt?

Und zu guter Letzt:
Soll das ganze nur funktionieren oder geht es primär um den Stempel?

von Punkt (Gast)


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Entkoppeln kannst du den MOSFET durch einen Optokoppler.

von 6A66 (Gast)


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Bernd schrieb:
> Gefordert ist ein Performance Level 3, ursprüngliche Idee war ein Relais
> mit zwangsgeführten Kontakten. Problem ist aber die hohe zu erwartende
> Anzahl an Schaltspielen bei 24VDC mit 1,5A. (>= 1 Millionen)

Der Performance Level wird in a...e kategorisiert, nicht 1...n.

Der Mosfet alleine hat keinen PL und keine KAT. der hat nur einen 
FIT-Wert.
Aber sein Ansteuerung - besser das ganze System: Mosfet mit Ansteuerung 
- kann mit einer FMEDA auf einen PFH Wert umgerechnet werden und dann 
hast Du deinen PL.

Ich denke das willst Du aber nicht wirklich.

rgds

von Unbekannt U. (Gast)


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Da ein FET kein "bewährtes Bauteil" ist, gibt es dafür keine Tabellen. 
Also kannst Du von PL0 ausgehen...

von 6A66 (Gast)


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Unbekannt Unbekannt schrieb:
> Da ein FET kein "bewährtes Bauteil" ist

Humbug - für die verschiedenen Transistortypen gibt es nach SN29500 als 
auch Birolini FIT-Werte zur Berechnung des PFH.

rgds

von Bernd (Gast)


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Danke.
Das hört sich kompliziert an...
Die ganzen Abkürzungen sagen mir nichts.

Im Prinzip wäre der MOSFET die bessere Lösung wegen der 
Schaltspielproblematik. Einige Detailpunkte machen es aber komplizierter 
als die Relaislösung (aufwändigere Bewertung, Trennung durch 
Optokoppler, Rückmeldung, weiteres...). Da wäre es im anderen Fall mit 
nur dem Realais und einer Freilaufdiode getan. Das deckt alles direkt 
ab. Aber bei der Taktung wäre das Relais nach ca. 7 Monaten hinüber...

von Test (Gast)


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Schau dir doch einmal die ProFETS oder SmartFETS von IRF, Infineon, TI 
etc. an ... die haben tlw. eine galvanische Trennung mit Rückmeldung 
etc. gerade im Bereich Automotive gibt es da einiges für die kleine 
Leistung die hier benötigt wird inkl. aller notwendigen 
Zertifizierungen...das geht dann schon weit über deine Anforderungen 
hinaus und alles in 1nem! Bauteil..

von 6A66 (Gast)


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Bernd schrieb:
> Danke.
> Das hört sich kompliziert an...
> Die ganzen Abkürzungen sagen mir nichts.

Wichtig ist was Du benötigts.
Über was reden wir? SIL 3? PL e? Dann brauchst Du zwei getrennte Kanäle.
Ein PL 3 ist mir nicht bekannt.

rgds

von Bernd (Gast)


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6A66 schrieb:
> Wichtig ist was Du benötigts.
> Über was reden wir? SIL 3? PL e? Dann brauchst Du zwei getrennte Kanäle.

Ja das sollte ich klären. Mir wurde PL 3 gesagt...

Die Pro- und SmartFETs schaue ich mir mal an.
Danke.

von BGIA (Gast)


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Bernd schrieb:
> Die ganzen Abkürzungen sagen mir nichts.

Dann sollte man auch nicht Begriffe verwenden (Performance Level) welche 
man nicht versteht.

von Was soll das (Gast)


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Wenn Einer, der die Begriffe nicht kennt, in einem Bastlerforum nach 
Sicherheitsanforderungen fragt, dann ist das so, als ob eine Nonne eine 
Dreijährige zu Schwangeschaftsverhütung um Rat bittet!

von Kermit (Gast)


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Hallo Bernd,

wenn das sichere Abschalten (bzw. Einschalten) und die vielen 
Schaltspiele zwei verschiedenen Dinge sind, dann kannst Du auch zum 
MOSFET eine Relais "in Reihe" schalten. Das heißt, das Relais schaltet 
sicher ab (bzw. ein) und der MOSFET schaltet hin und her, während das 
Relais seinen Schaltzustand nicht ändert.
Ob das möglich ist, hängt aber von den sicherheitsgerichteten 
Anforderungen Deiner Applikation ab.

Gruß Kermit

von Seppel (Gast)


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Hallo,

mach eine Analyse und daraus wirst Du feststellen ob Du ein Relais, 
einen FET, ProFET oder Relais und FET benötigst. Daraus ergibt sich auch 
wann und wie Diagnose und Prüfung erfolgen sollten.

Grüße

Seppel

von Bernhard S. (dl9rdw)


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In der Regel ist es auch so, dass nicht einzelne Bauteile einen PL oder 
SIL Level haben, sondern die damit zu steuernde Sicherheitsfunktion.

Dazu gehört immer ein Sensor, die Verarbeitung und die Aktorik. Und die 
Aktorik endet in der Betrachtung nicht beim letzten elektrischen 
Bauteil, sondern in dem Bauteil das für die Sicherheitsfunktion 
verantwortlich ist. (Ventil oder Klappe etc.)

Der PL gilt also immer für den ganzen Sicheheitskreis.

Und dann mußt du anfangen, die einzelnen Beteiligten Komponenten zu 
betrachten.

Grüße Bernhard

von Seppel (Gast)


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Hallo,

man braucht schon eine Analyse um den SIL Level, der nichts anderes als 
eine Anforderung an das akzeptable Mass an Risiko eines Ausfalls mit 
Schadensereignis ist, zu bestimmen. Das kann ein SIL level sein, besser 
Du bestimmst die Zahl. Und dann machst Du Dir Gedanken, wie Du das und 
die anderen Anforderungen, z.B.Qualität, Zuverlässigkeit,.. gemeinsam 
erreichst. Dabei kannst Du auf Komponenten mit PL, SIL oder FIT Raten 
setzen, wichtig sind dass die Sicherheitsziele realistisch erreicht 
werden und das dokumentiert ist. Die Doku brauchst Du zur Zulassung und 
vor Gericht damit Du zeigen kannst dass Du gut und richtig gearbeitet 
hast. TÜV und Norm,... alles tolle Sachen, garantiert aber auch bei 
Einhaltung und vollständiger Anwendung nicht dass das Produkt sicher 
ist. Was per Gesetz gefordert ist, ist "Stand der Technik", keine Norm, 
denn die veraltet schon vor der Veröffentlichung.

Mein Tip, Kauf Dir jemand ein der Funktionale Sicherheit beherrscht und 
viel Erfahrung hat. Nimm in das Projekt enen jungen und einen alten 
Ingenieur aus der Firma um Innovation und Erfahrung zu kombinieren.

Und wenn einer vom BWLer Lager kommt, super, mach ihn zum 
Safety-Koordinator, der deckt das Thema Haftung ab und wird aus 
persönlicher Angst das Projekt mit Kapital versorgen.

Grüße,

Seppel

von 6A66 (Gast)


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Seppel schrieb:
> Und wenn einer vom BWLer Lager kommt, super, mach ihn zum
> Safety-Koordinator, der deckt das Thema Haftung ab und wird aus
> persönlicher Angst das Projekt mit Kapital versorgen.

Hmm - das find ich mal einen SEHR GUTEN Ansatz. Das könnte dann auch ein 
PM machen. :)

Ich weiß nicht ob Bernd überhaupt noch mitliest nachdem er das am 
24.Oktober schrieb:

Bernd schrieb:
> 6A66 schrieb:
>> Wichtig ist was Du benötigts.
>> Über was reden wir? SIL 3? PL e? Dann brauchst Du zwei getrennte Kanäle.
>
> Ja das sollte ich klären. Mir wurde PL 3 gesagt...

rgds

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