Hi, ich bin mir unklar, wie genau die Schaltenergie bei folgendem Switch: http://www.mouser.com/ds/2/200/auir3320s-217822.pdf zu verstehen und wie damit zu rechnen ist Dort steht: Eon Turn on energy 15 mJ Eoff Turn off energy 9 mJ die ganze Tabelle für Vcc=14V, Resistive Load = 0.5 Ohm, Tj = 25C Ich würde nun annehmen, dass die Schaltenergie für genau diese Belastung gemeint ist. Denn bei einem gemeinen Mosfet würde man die Schaltzeit nehmen und für diese Zeit mit P_sw = (U x I x t_sw/T) / 2 rechnen, d.h. die Schaltleistung ist davon abhängig, welche Spannung und welcher Strom vorliegen sowie von der Schaltzeit. Bei der Angabe der Schaltenergie E_on ist das Ergebnis dieser Rechnung dann wohl schon vorweggenommen, es muss sich um die vergleichbare Rechnung für 14V, 28A und die Schaltzeit (bei diesem Switch nicht beeinflussbar 100µs) handeln. In meiner Anwendung habe ich aber nun andere Daten und zwar 12V und 7A. Meine Annahme wäre nun, ich muss die Schaltenergie entsprechend umrechnen, also um das Verhältnis der Spannungen (V_meine / V_datenblatt) x das Verhältnis der Ströme (I_meiner / I_datenblatt), also so: E_on_meine = E_on x 12/14 x 7/28 = 15 mJ x 0.214 = 3.21 mJ Liege ich mit dieser Betrachtung richtig? Wieso gibt es im Datenblatt keinen Chart zur E_on? Ich habe kürzlich gelesen, es gibt in der E_on/off auch eine Fixkomponente, die durch die interne Umladung entsteht, die bei jeder Belastung gleich ist - die müsste man doch eigentlich dann rausrechnen. Bin also verwirrt über E_on / E_offund wäre über Hilfe dankbar. Grüße, Conny
Conny G. schrieb: > Denn bei einem gemeinen Mosfet würde man die Schaltzeit nehmen und für > diese Zeit mit P_sw = (U x I x t_sw/T) / 2 rechnen, d.h. die > Schaltleistung ist davon abhängig, welche Spannung und welcher Strom > vorliegen sowie von der Schaltzeit. Das ist auch bei eine HighSide so. Das schaltende Element ist auch ein MOSFET. http://de.wikipedia.org/wiki/Schaltverluste#Abschaltvorgang_eines_MOSFETs_an_einer_ohmschen_Last Asche auch mein Haupt, ich hatte selber die 1/2 bis 1/6 vergessen, je nach Lasttyp. Dann kommen noch Umschaltverluste im HighSide (ohne MOSFET) hinzu, die natürlich auch frequenzabhängig sind. Die Rechnung über die Schaltenergie ist der andere Weg, sollte zum selben Ziel führen. Leider sind die Angaben ja immer in Arbeitspunkten gemessen, die man selber nie hat. Können also erst mal nur als Richtwert genommen werden, solange man die nicht rückrechnen kann. Ich selber würde als ersten Ansatz immer über die beiden Grenz(ideal)formeln aus der Wikipedia gehen. Die Rückrechnung über die Angabe der Schaltenergie im Datenblatt ist genau so idealistisch, wie die direkte Berechnung über Strom/Spannung (...). Wenn man es noch genauer haben möchte, muss man sich mit einer Stromzange, Differenztastkopf o.ä. an sein Oszilloskop setzen und in seinem Arbeitspunkt die notwendigen Messungen durchführen.
Hallo, zur Überprüfung seiner Ergebnisse kann man auch eine Simulation verwenden, wobei es wichtig ist, die reale Schaltung möglichst exakt nachzubilden. Hier findest du das Prinzip: Beitrag "LTSpice: Integral plotten - Allgemeine Lösung" Gruß Otto
otto schrieb: > zur Überprüfung seiner Ergebnisse kann man auch eine Simulation > verwenden, wobei es wichtig ist, die reale Schaltung möglichst exakt > nachzubilden. Nette Idee, aber ohne realistische Modelle nicht machbar. Müsste man schon ein wirklich gutes Modell von dem entsprechenden HighSide bekommen. Ansonsten sind die Berechnungen (egal welche der beiden Methoden) immer noch genauer. Oder zusätzlich in/mit der realen Schaltung messen.
dghdh schrieb: > Nette Idee, aber ohne realistische Modelle nicht machbar. > Müsste man schon ein wirklich gutes Modell von dem entsprechenden > HighSide bekommen. Die relevanten Daten des realen Bauelementes können dem Datenblatt entnommen und damit ein Standard-Modell parametriert werden. Das statische Verhalten kann sicher einfach nachgerechnet werden - nicht aber das Dynamische oder gar eine Worst-Case-Analyse über Temperatur. Gruß Otto
Otto schrieb: > Die relevanten Daten des realen Bauelementes können dem Datenblatt > entnommen und damit ein Standard-Modell parametriert werden. Bin ich nicht von überzeugt, dass 1. alle relevanten Daten überhaupt im Datenblatt stehen und 2. an Schluss ein simuliertes Schaltverhalten dabei rauskommt, so wie es der TO schon mit seinem Oszilloskop (siehe anderen Thread) gemessen hat. Der Mehrwert wäre meiner Meinung nach gering. Wie auch immer, er kann es ja einfach mal versuchen und seine Ergebnisse hier aufzeigen, vielleicht liege ich ja falsch.
dghdh schrieb: > Wie auch immer, > er kann es ja einfach mal versuchen und seine Ergebnisse hier > aufzeigen, vielleicht liege ich ja falsch. Hier stimme ich dir voll und ganz zu - ich schrieb dies auch nicht, um Recht zu behalten, sondern nur deshalb einen gangbaren Weg aufzuzeigen. Gruß Otto
Angehängte Dateien:
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stm_smart_switch_150Ohm.png
84 KB -
Mosfet_Shunt_2.png
21 KB
Also ich muss sagen, dass ich gerade bei dem Switch, den ich mir da anschaue mit Simulation nicht dahin käme mehr Erkenntnisse zu gewinnen. Denn bei den Switches kann man z.B. nicht von der konventionellen Schaltkurve ausgehen, die ein Mosfet hat. Mein Oszi anbei, wie so ein Smart Switch schaltet - ein reiner Mosfet sieht ganz anders aus. Ist ein anderes Modell, aber das Datenblatt des hier gefragten deutet an, dass er auch so eine Schaltkurve hat. Angehängt auch noch ein Oszi eines normalen MOSFET, das beim Experimentieren mit Flanken-Abflachung vor ein paar Monaten entstand. Ich habe jetzt mal beim AUIR3320S die zwei Varianten gerechnet. Variante 1) per Schaltvorgang und U/I P_on_and_off = ( ( V_ds x I_ds ) / 2 ) x t_on x pct_switch_time x f_pwm x 2 = ( ( 12 V x 7 A ) / 2 ) x 100µs x 65% x 200 Hz x 2 = 1,09 W Variante 2) per E_on und E_off E_on_and_off = ( E_on + E_off ) x ( V_ds / V_db ) x ( I_ds / I_db ) x f_pwm = 25 mJ x 12/14 x 7/28 x 200 Hz = 1,07 W Ich habe sie in Übereinstimmung gebracht über "pct_switch_time", also welcher Anteil des Schaltvorgangs normalerweise Schaltverluste produziert, weil I_ds schon hochgelaufen ist, aber R_ds noch nicht minimal ist. Also 50-90% oder so, je nach MOSFET und V_gs vs. Millerplateau. Das ist hier natürlich unbekannt und müsste gemessen werden - wenn man beim Smart Switch überhaupt noch den klassischen V_gs-Verlauf sieht... wenn nicht, weil das intern getrieben wird (vermute ich), dann sieht man nicht einmal mehr was um es einschätzen zu können. Setzt man in die Rechnung 1) 50% ein landet man bei 0,85 W, also 20% darunter. Verwendet man 90% erhält man 1,5 W, also 40% zuviel. Da scheint mir gerade die Rechnung über die E_on und E_off in Relation zum Datenblatt umgerechnet genauer zu sein, als man den verlustbehafteten Teil des Schaltvorgangs einschätzen kann.
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