Hallo Community, ich würde gern die Verlustleistung des BS170 berechnen. Dazu ist folgende Schaltung geplant: http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern Der BS170 hat Vgs= 5v und schaltet U=24v. Als Relais soll das HF3FA verwendet werden. DB:http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/DS_HF3FA.pdf Zur Berechnung: Der Bs170 hat ein Rds(on)= max. 5ohm. Das Relais hat R=1600ohm. Bei 24v sind das nach dem einschalten 24V/1600ohm= I= 15mA Ist die Verlustleistung jetzt Pl= 15mA²* 5ohm= 1,125mW ? Oder ist da noch mehr zu beachten? grüße Jan
Jan R. schrieb: > Der BS170 hat Vgs= 5v Ein BS170 schaltet bei 5V nicht zuverlässig durch und kann nicht seinen Maximalstrom laut Datenblatt schalten. Nimm einen LogicLevel MOSFET. Würdest du den BS170 mit datenblattkonformen 10V ansteuern, wäre deine worst case Berechnung richtig.
MaWin schrieb: > Ein BS170 schaltet bei 5V nicht zuverlässig durch und kann nicht seinen > Maximalstrom laut Datenblatt schalten. Das würde ich bei den genannten 15mA nicht ganz so eng sehen. Faktisch sind es lt. Datasheet dabei ohnehin eher 1,5 Ohm als die als Maximum genannten 5 Ohm.
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A. K. schrieb: > Faktisch sind es lt. Datasheet dabei ohnehin eher 1,5 Ohm als die als > Maximum genannten 5 Ohm. Na, du meinst wohl eher 1.5 * Rds(on), Figure 2 ist Rds(on) Normalized ;) Aber selbst bei 10 Ohm wärens immer noch 2,25 mW, also lächerlich für den BS170. Macht der locker mit.
Michael K. schrieb: > Na, du meinst wohl eher 1.5 * Rds(on), Figure 2 ist Rds(on) Normalized Ok. Aber angesichts vom Bezugspunkt von 1,2 Ohm typ macht das keinen arg grossen Unterschied. Als 1,8 statt 1.5. ;-)
Danke für eure Antworten:)
Was passiert eigentlich wenn der Mosfet nicht ganz durchsteuert?
Zieht er dann dauerhaft Strom am Gate oder gibt es irgendwelche andere
Nebeneffekte die man beachten muss?
> Na, du meinst wohl eher 1.5 * Rds(on), Figure 2 ist Rds(on) Normalized
Wo finde ich die besagten 1.5 *Rds(on) im DB?
Jan R. schrieb: > Wo finde ich die besagten 1.5 *Rds(on) im DB? Figure 2 bei Ugs=5V: http://www.fairchildsemi.com/ds/BS/BS170.pdf
Jan R. schrieb: > Was passiert eigentlich wenn der Mosfet nicht ganz durchsteuert? > Zieht er dann dauerhaft Strom am Gate Ein MOSFET? Wenn er das tut ist er im Eimer. Grob gesagt kann man einen MOSFET bei niedrigem Strom als spannungsgesteuerten Widerstand sehen, bei hohem Strom als spannungsgesteuerte Stromquelle. Das wär der Knick in der eben genannten Kurve, von links nach rechts gelesen.
@ A. K. (prx) >Grob gesagt kann man einen MOSFET bei niedrigem Strom als >spannungsgesteuerten Widerstand sehen, Nö. Bei niedriger Drain-Source Spannung ist der MOSFET ohmsch linear, sowohl bei kleinen wie auch großen Strömen, typisch unter 1-2V.
Falk B. schrieb: > Nö. Bei niedriger Drain-Source Spannung ist der MOSFET ohmsch linear, > sowohl bei kleinen wie auch großen Strömen, typisch unter 1-2V. Bezogen auf Figure 2: Im unteren Strombereich bei z.B. 200mA erkennt man einen grob linearen Zusammenhang von Ugs und Rds. In diesem Bereich variiert Id in einer Schaltanwendung normalerweise nicht wesentlich, weil i.d.R. primär die Last den Strom bestimmt, nicht der Transistor. Andererseits erkennt man bei einem Rds von 2,5 Ohm einen grob linearen Zusammenhang von Ugs und Id, Ugs beschränkt hier den Strom. In diesem Bereich will man bei einem Schalter nicht statisch landen wollen.
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Jan R. schrieb: > Was passiert eigentlich wenn der Mosfet nicht ganz durchsteuert? Er schaltet nicht ganz durch. Der effektive Widerstand zwischen Drain und Source (vulgo: R_ds_on) ist größer als im voll durchschalteten Zustand. D.h. wenn da Strom drüber fließt, fällt entsprechend mehr Spannung am MOSFET ab, was zu mehr Verlustleistung führt. Das ist nicht notwendigerweise ein Problem, denn an sich ist ein MOSFET ein analoges Bauteil. Man kann ihn genauso in analogen Schaltungen (z.B. Verstärker) einsetzen wie z.B. Transistoren. Aber wenn man den MOSFET als Schalter verwenden will, dann legt man natürlich Wert darauf, ihn möglichst vollständig durchzusteuern. > Zieht er dann dauerhaft Strom am Gate Das macht nur ein kaputter MOSFET. > oder gibt es irgendwelche andere > Nebeneffekte die man beachten muss? Kein Nebeneffekt. Aber natürlich muß man die SOA (safe operation area) beachten. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/SOAR-Diagramm
Axel S. schrieb: > Aber wenn man den MOSFET > als Schalter verwenden will, dann legt man natürlich Wert darauf, ihn > möglichst vollständig durchzusteuern. Ich würde das etwas anders formulieren: Man will ihn so weit durchsteuern, dass Spannungverlust/Verlustleitung nicht mehr relevant sind. Bei Ugs=5V sind 100mA für Relais-Schalter meist noch vertretbar.
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A. K. schrieb: > Michael K. schrieb: >> Na, du meinst wohl eher 1.5 * Rds(on), Figure 2 ist Rds(on) Normalized > > Ok. Aber angesichts vom Bezugspunkt von 1,2 Ohm typ macht das keinen arg > grossen Unterschied. Als 1,8 statt 1.5. ;-) Kein großer Unterschied? Hm, 1,8 Ohm statt 1,5 Ohm sind mal eben läppische 20% mehr Verluste. Das ist IMO schon ein riesiger Unterschied. Also ich will z.B. nicht 20% weniger Geld im Monat verdienen. Und das gilt ja nur, wenn du einen erwischst, der 1,2 Ohm hat. Und wenn du einen erwischst der im Bezugspunkt die 5 Ohm hat wäre das dann schon etwas mehr. ;) Grade was Verluste beanlangt würde ich nicht von typischen Werten ausgehen sondern von den ungünstigsten Werten und nach dem Datenblatt wären dass dann 5 Ohm bei Rds(on). ;)
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Michael K. schrieb: > Kein großer Unterschied? Hm, 1,8 Ohm statt 1,5 Ohm sind mal eben > läppische 20% mehr Verluste. Keep cool. ;-) > Grade was Verluste beanlangt würde ich nicht von typischen Werten > ausgehen Bei eingeschränkten Betriebsbedingungen sehe ich das etwas anders. Zwar gehört deutlich Reserve eingerechnet, aber wenn man ein Device weder in Sibirien noch im Kochtopf des Bergarbeiters einsetzt muss man die dort ggf. auftretenden Extreme nicht zwingend berücksichtigen.
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A. K. schrieb: > Bei eingeschränkten Betriebsbedingungen sehe ich das etwas anders. Zwar > gehört deutlich Reserve eingerechnet, aber wenn man ein Device weder in > Sibirien noch im Kochtopf des Bergarbeiters einsetzt muss man die dort > ggf. auftretenden Extreme nicht zwingend berücksichtigen. Naja, hat ja nix mit Kochtopf oder Sibieren zu tun (das kommt schlimmsten Falls nur hinzu). Der Rds(on) liegt typischer Weise bei 1.2 Ohm bei Raumtemperatur, du kannst aber auch eine Serie bekommen wo er bei 4 Ohm liegt oder aber eine wo er bei 0.5 Ohm liegt. Das ist ne ganz normale Streuung. Und hier gehe ich dann immer vom ungünstigsten Falle aus. OK, hier in der Anwendung ist das eh Pille-Palle, ob jetzt 2 mW oder 10 mW Heizleistung dürfte hier nicht beeindrucken ;)
Hallo, ich gehe mal davon aus, daß er nicht von einer Großserie sondern von einem üblichen Home-Projekt redet. Ein übliches 24V-Relais zieht auch bei 22V sicher und schnell genug an. Also kann man sich 2V Spannungsabfall über dem BS170 durchaus leisten. Wären dann bei ca. 15mA rund 30mW (es fleißt ja eigentlich eetwas weniger). Wozu also darüber nachdenken? Natürlich geht das. Gruß aus Berlin Michael
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