Verluste Transistor (Wechselrichter)

[Jens_Heisst (Gast)]

Hallo an alle,

für einen Wechselrichter (3 Halbbrücken) muss ich grob überschlagen, 
welchen Rth die Kühlkörper der Transistoren benötigen.

Für diese Abschätzung benötige ich die Durchlass und Schaltverluste der 
Mosfets und die Durchlass und Schaltverluste der Diode.

Daten: f=100kHz, Uzk=300V, I=10A
mit Transistordaten will ich euch jetzt nicht langweilen

Hier mal meine Überlegung dazu (bezogen auf einen Transistor):

PdurchlassTransistor=Rdson*Idrain²*DutyCycle=21,6W
Der DurtyCycle wechselt von 0,1 bis 0,9, daher hab ich mal mit dem worst 
case gerechnet. Das Ergebnis scheint mir von der größenordnung 
plausibel.

PschaltTransistor=f*(Eon+Eoff)=3,8W
Auch hier denke ich bewegt sich der Wert in einem sinnvollen Bereich.

PdurchlassDiode=Uf*If*f*tdeathtime=0,18W
Bei einer Halbbrücke trägt die Diode ja nur den Strom, wenn beide 
Transistoren aus sind. Und dies geschieht ja nur in der Totzeit des 
Treibers.

Pschaltdiode=Preverserecovery=f*Uzk*Qrr=100kHz*300V*13uC=390W
Dieser Wert springt so total aus der Reihe, ca 10 mal so hoch wie die 
restlichen Verluste zusammen. Aber die Berechnungsformel müsste 
eigentlich stimmen (Quelle: AN 989 International Rectifier). Könnte 
hierbei ein Fehler vorliegen, auf den ich gerade nicht komme?

[Pandur S. (jetztnicht)]

20Watt Durchschaltverluste sind viel zuviel. Das waeren ja mit 200mOhm. 
Nimm da was Besseres, was viel Besseres.

[Jens_Heisst (Gast)]

240mOhm Durchlassverluste hat der Transistor. Da gibt es nicht viel 
besseres auf dem Markt. Im Gegenteil, das ist sogar ziemlich State of 
the Art im Moment.

Also ob am Ende 40 oder 60 Watt rauskommen ist mir eigentlich relativ 
egal, aber hier kommt ja nicht 40 sondern 400 Watt raus. Der Haken liegt 
an den Pvrr der Diode. Denke da ist mein Ansatz einfach falsch.

Gruß Jens

[MaWin (Gast)]

Jens_Heisst schrieb:

> Hier mal meine Überlegung dazu (bezogen auf einen Transistor):
> PdurchlassTransistor=Rdson*Idrain²*DutyCycle=21,6W
> Der DurtyCycle wechselt von 0,1 bis 0,9,

Da aber alle 6 Transistoren zusammen auf demselben Kühlkörper sitzen, 
rechne einfach 300% für alle zusammen.

Jens_Heisst schrieb:
> Pschaltdiode=Preverserecovery=f*Uzk*Qrr=100kHz*300V*13uC=390W

Ich denke mal, wenn du schon Coloumb einrechnest, brauchst du die 
Spannung nicht mehr.

[Pandur S. (jetztnicht)]

>240mOhm Durchlassverluste hat der Transistor

Dann nimm doch 3 parallel. Dann ist die Verlustleistung noch ein 
Drittel.

[Bastler (Gast)]

Vor Jahrzehnten im Physik-Leistungskurs habe ich solche Rechnungen per 
Einheiten überprüft. Wenn eine Leistung dann keine Watt sondern WattVolt 
als Einheit hat, dann ist es keine! Nimm den Faktor 300 aus den 390W und 
alles ist gut.

[wr (Gast)]

warum 3 halbbrücken?

[name (Gast)]

Wenn die Leistung problematisch wird, sollte man sich mal SiC-MOS-FETs 
ansehen. Trotz 1,2 kV ist Ron bei 100 mOhm. vielleicht findet sich ein 
600 V-Typ.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

wr schrieb:
> warum 3 halbbrücken?

Es handelt sich (wieder mal raten angesagt mit den paar Daten) evtl. um 
einen 3-Phasen WR?

[Jens_Heisst (Gast)]

Bastler schrieb:
> Vor Jahrzehnten im Physik-Leistungskurs habe ich solche Rechnungen
> per
> Einheiten überprüft. Wenn eine Leistung dann keine Watt sondern WattVolt
> als Einheit hat, dann ist es keine! Nimm den Faktor 300 aus den 390W und
> alles ist gut.

1 Coulomb = 1 As
Wenn ich jetzt nur mal die Einheiten überprüfe:

1C*1V*1Hz=1As*1V*1/s=1W

Wenn ich die 300V weglasse kommt ja 1,3A raus

[Ichwundermich (Gast)]

Wenn das u vor dem C kein Schreibfehler ist, fehlt in der Rechnung noch 
ein Faktor für die Größenordnung, oder? Das wären dann 390 Milliwatt. 
Richtig?

[Ichwundermich (Gast)]

Ups! OK, sorry. Da steht ja noch ein k vor dem Hz.
Bitte um Verzeihung.
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