Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet unter Wasser - was beachten


von Yannik (Gast)


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Hallo zusammen,

für den Modellbau entwickle ich grade eine programmierbare Load Bank, 
die Spitze ca. 1500W verbraten kann. Damit sollen Akkus getestet werden.

Dass das kein Hirngespinst ist, zeigt folgendes Video : 
https://youtu.be/uJyDK1X2rCc

Hier hat er auch ein einzelnes dieser Mosfets bis 1000W (das is P_tot 
bei 100°C bei diesem Mosfet laut Datenblatt) belastet : 
https://youtu.be/QzdIjkhqM7Y

Für meine 1500W plane ich drei bis vier dieser Mosfets einzusetzen um 
auf der sicheren Seite zu bleiben.

Nun stellen sich bei mir die Nackenhaare hoch ein 15€ Mosfet auf gut 
Glück in Wasser zu versenken und gucken was passiert.

Leider kann man es im Video nicht genau erkennen, aber es scheint so, 
als hätte er die Beinchen der Mosfets gegen das Wasser abgedichtet, so 
dass nur das Case mit Wasser in Kontakt kommt.

Ist das unbedingt notwendig? Die Beinchen sind immerhin 5mm auseinander.
Und kann man das Ganze mit normalem Wasser machen oder sollte man lieber 
destilliertes Wasser nehmen?

Vielen Dank schonmal für eure Tipps ;)

: Verschoben durch Admin
von Der Andere (Gast)


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Yannik schrieb:
> Dass das kein Hirngespinst ist, zeigt folgendes Video :
> https://youtu.be/uJyDK1X2rCc

Früher hat man einen Tietze Schenk oder ein Horowitz zu Rate gezogen, 
heute nimmt man ein Youtube Video ...
ich würde eher Öl nehmen statt Wasser.

von max (Gast)


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ich würde über kühlrippen nachdenken um die oberfläche zu erhöhen..

von oszi40 (Gast)


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Yannik schrieb:
> Ist das unbedingt notwendig?

Transistoren im Wasser zu kochen ist eine "besondere Form der 
Dichtheitsprüfung". Bei MOSFETs ist die Sache noch etwas hochohmiger. 
Man sollte deshalb genauer überlegen, ob die Ansteuerung noch 
zuverlässig funktioniert. Kühlkörper und destilliertes Wasser wären 
schon mal ein Versuch. Auf Grund der unterschiedlichen Tk von Gehäuse 
und Metall wird der Spaß nicht ewig funktionieren. Zuverlässiger 
erscheint es mir, wenn die Wärme auf möglichst viele 
Transistoren/MOSFETs verteilt würde statt punktförmig auf nur 4.

von MaWin (Gast)


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Yannik schrieb:
> Ist das unbedingt notwendig?

Bei destilliertem Wasser nicht, bei Spülwasser schon.

Im Grossen und Ganzen ist die Konstruktion schwachsinnig.

Um einen Akku zu entladen reicht ein Widerstand bzw. Heizdraht. Der darf 
glühen, braucht also kein Kühlwasser. Man kann unterschiedliche 
Widerstände mit MOSFETs (winzige SOT23!) im Schaltbetrieb hinzu oder 
wegschalten um unterschiedliche Belastungen zu simulieren.

Wozu muss man auf wenige Prozent genau regeln ? Und selbst wenn man das 
will, reicht ein moderater MOSFET zum nachregeln. Reicht der 
Aussteuerbereich des MOSFETs nicht mehr aus, schaltet man einen 
Widerstand mit einem kleinen Schalt-MOSFET hinzu oder weg. Die 
Nachregelzeit bis die Elektronik dann den RegelMOSFET nachgeregelt hat, 
ist beim Akkuentladen absolut vernachlässigbar.


Ja, offiziell schafft ein FDL100N50 2kW bei 0.05 K/W Wärmeübergang, aber 
dazu reicht es nicht Wasser drumrum zu haben, sondern man sollte ihn auf 
ein Kupferrohr auflöten durch das turbulent Wasser strömt.

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


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Yannik schrieb:
> zeigt folgendes Video
Ich glaube auch immer alles, was ich im Kino in irgendwelchen Filmen 
sehe...

> Vielen Dank schonmal für eure Tipps ;)
Nimm einen dicken Alukühlkörper und ein paar Lüfter,  wenn du das nicht 
nur für einem 9:30 Minuten langen Film brauchst.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

wie ist der Wärmetransport bei einer Verdampfer-Kühlung? Sowas in der 
Art betreibt er dort doch. Die Wärmeabgabe scheint so schlecht auch 
nicht zu sein, sonst gäbe es früher Dampfblasen an den Mosfets.
Mein Waserkocher verhält sich ja sehr ähnlich: wie hoch ist die 
Temperatur der Heizspirale wenn das Wasser kocht und ausreichend 
vorhanden ist?

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von Minimalist (Gast)


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Naja, Verdampfungskühlung ist schon so ziemlich das effektivste was 
geht.
Alternativ kann man die Fets auch außen auf einer Kupferwanne 
befestigen, die dann mit Wasser (oder was auch immer) gefüllt ist. Oder 
auf einem Guten Kühlkörper, dessen Rippen dann im Wasser hängen. Dann 
kann man nämlich die KK-Temperatur überwachen und beim 
"Kühlmittelverluststörfall" notabschalten. Im einfachten Fall mechanisch 
per Thermofuse oder Bimetallschalter.

von Yannik (Gast)


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Danke für all eure Tipps..

Luftkühlung fällt in meinen Augen raus - damit kriege ich nicht 1kW 
weggebraten ohne ne riesige Anordnung mit teuren Kühlkörpern usw.

Irgendein Heizdraht, mit einem Fet geschaltet ginge natürlich auch, man 
hat aber dann wieder ein ziemlich welliges Signal (Akkuspannung/-strom 
durch die PWM und obs am Ende einfacher/günstiger ist - ich weiß nicht.

So ein Entladetest wird vermutlich nicht länger als 3 Minuten dauern.. 
Daher ist die Lebensdauert der Fets in Stunden gerechnet wohl insgesammt 
erstmal zweitrangig. Ich will ja auch wie gesagt keine 2kW, sondern 
"nur" ~400W aus einem Mosfet ziehen.

Einen zusätzlichen Kühlkörper auf die Fets zu schrauben ist aber denke 
ich keine schlechte Idee!

von Tom (Gast)


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Yannik schrieb:
> Irgendein Heizdraht, mit einem Fet geschaltet ginge natürlich auch, man
> hat aber dann wieder ein ziemlich welliges Signal (Akkuspannung/-strom
> durch die PWM und obs am Ende einfacher/günstiger ist - ich weiß nicht.

Du könntest einzelne Heizdrähte kombiniert schalten, die je 
50,100,200,400,800 Watt verbraten und zusätzlich einen linear 
betriebenen Mosfet, der den Bereich zwischen den Stufen auffüllt und so 
nur max 50W verheizen muss.

von noreply@noreply.com (Gast)


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Da kann man "Wald- und Wiesen-Mosfet" in einer großen Gehäuseform 
nehmen, z.B. TO-220. Bei 1 MosFet pro 5 Ampere Laststrom ist man auf der 
sicheren Seite. Ansonsten ins Datenblatt schauen. Drain und Source 
ordentlich verkabeln. Und Drain liegt auf Eingangsspannung. Also 
Vorschriften für Verkabelung im Schwimmbad beachten. ;-)

von 3162534373 .. (3162534373)


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Yannik schrieb:
> für den Modellbau entwickle ich grade eine programmierbare Load Bank,
> die Spitze ca. 1500W verbraten kann. Damit sollen Akkus getestet werden.

Das mit dem Wasser witzig...
Mehr nicht.
Ist doch ne sauerei. Nicht ewig haltbar.

Mach was richtiges.

z.B.
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D04/L%C3%BCfteraggregate%20mit%20Axiall%C3%BCfter/PR/LA7_/index.xhtml

Alles andere ist nicht von Dauer und nervt mit der Sauerei.

von Schreiber (Gast)


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Yannik schrieb:
> Luftkühlung fällt in meinen Augen raus - damit kriege ich nicht 1kW
> weggebraten ohne ne riesige Anordnung mit teuren Kühlkörpern usw.

Mit einem Alu-4-Kantrohr geht das problemlos.
Noch eleganter ist so ein Profil:
http://www.aluprofil.at/stdprof/images/spezialprofile/big/Formrohr_1.jpg

Wichtig ist nur eine Strömungsüberwachung. Kühlung entweder mit einem 
Anschluss an den Wasserhahn oder mit einer Aquariumpumpe und einem 
Putzeimer mit Eiswürfeln.

bei höheren Leistungen den Putzeimer durch eine Mörtelwanne oder einen 
IBC und die Aquariumpumpe durch eine Gartenpumpe ersetzen und schon kann 
man  50kW wegkühlen.

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


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Yannik schrieb:
> die Spitze ca. 1500W verbraten kann. Damit sollen Akkus getestet werden.
D.h. die Spannung zwischen D und S ist um die 30V aufwärts?

3162534373 .. schrieb:
> Nicht ewig haltbar.
Ich denke, nach einer viertel Stunde sind die Beinchen schwarz 
angelaufen. Und nach zwei Tagen abgefault...

von MaWin (Gast)


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Yannik schrieb:
> Irgendein Heizdraht, mit einem Fet geschaltet ginge natürlich auch, man
> hat aber dann wieder ein ziemlich welliges Signal (Akkuspannung/-strom
> durch die PWM und obs am Ende einfacher/günstiger ist - ich weiß nicht.

Nein, du hast das nicht verstanden, es wird nicht mit PWM ein Mittelwert 
angenähert, sondern es wird mit MOSFETs so viele Widerstände 
zugeschaltet bis man fast die benötigte Leistung entnimmt, und dann 
ein kleiner linear gesteuerter MOSFET der den Rest verbrät.

von Schreiber (Gast)


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3162534373 .. schrieb:
> Das mit dem Wasser witzig...
Wasserkühlung ist zuverlässig und vor allem LEISE.
Man muss nur vernünftig arbeiten und die passenden Teile verwenden.
Bei kleinen Leistungen kann man sich im PC-Bedarf umschauen.

> Mach was richtiges.
> z.B.
> 
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D04/L%C3%BCfteraggregate%20mit%20Axiall%C3%BCfter/PR/LA7_/index.xhtml

bei 1500W verursachen die Lüfter bei diesem Kühlkörper einen richtigen 
Düsenjägersound!!!

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

> Yannik schrieb:
>> zeigt folgendes Video
> Ich glaube auch immer alles, was ich im Kino in irgendwelchen Filmen
> sehe...

Kann man die Wärme nicht irgendwie in eine andere Dimension wegbeamen?

von Simpel (Gast)


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"Luftkühlung fällt in meinen Augen raus - damit kriege ich nicht 1kW
weggebraten ohne ne riesige Anordnung mit teuren Kühlkörpern usw."

Mein Föhn hat 2000 Watt und bekommt diese Heizleistung ohne glühende 
Drähte dank Gebläse locker "weggebraten"...

von Schreiber (Gast)


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Simpel schrieb:
> Mein Föhn hat 2000 Watt und bekommt diese Heizleistung ohne glühende
> Drähte dank Gebläse locker "weggebraten"...

Miss doch mal die Temperatur von den Heizdrähten. Bei deren Temperatur 
produzieren Halbleiter nur noch Rauchzeichen!

von Ein Schockierter! (Gast)


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Was für ein Schwachsinn!

>Nun stellen sich bei mir die Nackenhaare hoch ein 15€ Mosfet auf gut
>Glück in Wasser zu versenken und gucken was passiert.

Warum denkst du dann über disen Ansatz nach? Mach es richtig!
Diese Bauteile sind für hohe Schaltleistung optimiert, nicht um Leistung 
darin zu verbraten!

Bei dem tollen "Tester" hat niemand daran gedacht, dass der von Fets 
bevorzugte Ausfallszustand ein Kurzschluss ist. Akkus kurzgeschlossen, 
am Besten noch ohne (oder mit träger) Sicherung ist ein unvergessliches 
Erlebnis.

Um Wärme zu produzieren nimmt man Heizdrähte oder andere Widerstände, 
keine Halbleiter.
Bau besser einen zweiphasigen Tiefsetzsteller (Niedriger Rippel, über 
den Dutycyle kannst du den Strom regeln) mit 2 x 5 € Fets und 2 x 4 € 
Dioden anstatt 4 x 15 € Fets mit sehr ungewissem Ausgang.
Zusammen mit den Kosten für Spulen, Kondis und Leistungswiderstände ist 
das wahrscheinlich gleich teuer, dafür verlässlich.

Wenn gekaufte Widerstände zu teuer sind, gibt es Heizdraht von der 
Rolle, den man auf einen Gips-Zylinder wickeln kann. Dessen 
Fehlerzustand "durchgebrannt" ist unkritisch.

Um Kicks zu kriegen muss der "Tester" wohl immer kurz vorm Knallen, 
Stinken oder Explodieren stehen.
Eine richtig ausgelegte LE ist für youtube zu langweilig, die tut das 
alles nämlich nicht!

von Falk B. (falk)


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@ Yannik (Gast)

>Luftkühlung fällt in meinen Augen raus - damit kriege ich nicht 1kW
>weggebraten ohne ne riesige Anordnung mit teuren Kühlkörpern usw.

You get what you pay for. Auch bei Wasserkühlung muss die Energie 
irgendwo hin. Du willst einen 1,5kW Wasserkocher bauchen. Schau dir an 
wie lange es dauert, bis 1l Wasser kocht.

>Irgendein Heizdraht, mit einem Fet geschaltet ginge natürlich auch, man
>hat aber dann wieder ein ziemlich welliges Signal (Akkuspannung/-strom
>durch die PWM und obs am Ende einfacher/günstiger ist - ich weiß nicht.

Das ist dein Problem. Du weißt (fast) nichts.

>So ein Entladetest wird vermutlich nicht länger als 3 Minuten dauern..

Das reicht locker, um viele MOSFETs zu toasten ;-)

>Daher ist die Lebensdauert der Fets in Stunden gerechnet wohl insgesammt
>erstmal zweitrangig.

Vällig hirnrissig. Und vorher rumjammer, daß einer 15 Euro kostet.

> Ich will ja auch wie gesagt keine 2kW, sondern
>"nur" ~400W aus einem Mosfet ziehen.

Jaja. Im Traum ;-)

Ein TO247 Gehäuse kann nie im Leben über längere Zeit 400W umsetzen, da 
glüht der IC bei 300°C++!!! Kann man ausrechnen, siehe Kühlkörper.

Und selbst bei Flüssigkühlung braucht man einen minimalen Kühlkörper, um 
das Kühlmedium ausreichend anzukopplen (Fläche, Fläche, Fläche!).

Und man sollte auch ab und an mal auf DETAILs achten. In dem einen Video 
sagt der Typ nämlich korrekt, das die 2,4 kW Wärmeleistung nur dann 
umgesetzt werden können, wenn man es schafft, das Gehäuse außen auf 25°C 
zu halten. Viel Erfolg dabei!

Beitrag "Re: Dicker MOSFET, dünnes Anschlusspin?"

>Einen zusätzlichen Kühlkörper auf die Fets zu schrauben ist aber denke
>ich keine schlechte Idee!

Falsch!!! Es ist nicht nur eine gute, sondern deine einzige Chance!

von Falk B. (falk)


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@ Simpel (Gast)

>Mein Föhn hat 2000 Watt und bekommt diese Heizleistung ohne glühende
>Drähte dank Gebläse locker "weggebraten"...

Schon mal die Heizung deines Föns unter Vollast von vorn angesehen? Da 
glüht einiges. So wie im Toaster!

von Sebastian S. (amateur)


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Ich würde auf keinen Fall einen MOSFET ins Wasser werfen.

Welche Bedingungen die Hersteller auch immer an die Gehäuse stellen - 
Wasserdichtheit gehört nicht dazu.

Öl, wie hier auch schon angedeutet ist noch schlüpfriger.

Egal was auch immer Du nutzen möchtest, es wird Dir niemand eine 
Garantie geben, dass das Kühlmittel nicht auch mit dem Innenleben 
reagiert.

Soweit mir bekannt ist, im Bereich der Übertakter, schon seit Jahren 
Wasser, das Element des Lebens, aber nie im direkten Kontakt mit den 
Bauteilen.

In der anderen Richtung (Wärmerichtung) werkeln die meisten 
Zentralheizungen seit mehr als 100 Jahren nach diesem Prinzip.

Wie auch bei der "normalen" Heizung hat sich ein eigener Markt um diese 
Thema herum gebildet, der zuverlässige und (mittlerweile) erprobte 
Lösungen liefert.

von Falk B. (falk)


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@ Sebastian S. (amateur)

>Welche Bedingungen die Hersteller auch immer an die Gehäuse stellen -
>Wasserdichtheit gehört nicht dazu.

Mag sein, aber ICs sind allein schon vom Chip her hermetisch nahezu 
dicht (SiO2 Passivierung), denn sonst würde Sauerstoff und 
Luftfeuchtigkeit den IC langsam kaputt machen.

>Öl, wie hier auch schon angedeutet ist noch schlüpfriger.

Jain. Die Praxis zeigt, daß viele Bauteile unter Öl keine Probleme 
haben, das haben wir mal in der 4ma für ein paar spezielle Anwendungen 
(Hochspannung und Ölkühlung) getestet.

>Egal was auch immer Du nutzen möchtest, es wird Dir niemand eine
>Garantie geben, dass das Kühlmittel nicht auch mit dem Innenleben
>reagiert.

Keine Bange, bei dem Vorgehen des OP stirbt der MOSFET schon vorher ;-)

>In der anderen Richtung (Wärmerichtung) werkeln die meisten
>Zentralheizungen seit mehr als 100 Jahren nach diesem Prinzip.

Große Trafos sind alle ölisoliert und ölgekühlt. Allerding sind dort 
recht wenig MOSFETs drin ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Yannik schrieb:

> Luftkühlung fällt in meinen Augen raus - damit kriege ich nicht 1kW
> weggebraten

Durch Eintauchen ins Wasseraber auch nicht. Wir mussten bei unserem
REM 10kW wegkühlen, das lief aber alles über durch Rohre gepumptes
Kühlwasser. Wichtig war, das die Temperatur nicht zu niedrig einge-
stellt wurde, damit an den Kühlkörpern kein Wasser kondensierte.

von oszi40 (Gast)


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Lies bevor die die Drähte im Wasser sind: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserelektrolyse

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Also nen Wasserkühler ist jetzt garnicht soooo schwer nachzubauen.
2 Plexiglasplatten und ne Aluplatte.
Zack, feddich!

Bilder dazu:
http://www.fritzler-avr.de/HP/ledinf.php

von Yannik (Gast)


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Ok Ok, ich sehe ein - Mosfet ist ne blöde Idee..

An den ein oder andern hier : konstruktive Kritik sieht anders aus..

Ein Heizdraht ist hier wohl wirklich die bessere Variante.. Das mit dem 
Kurzschlussverhalten des Mosfets ist eindeutig ein gutes Argument.

von жтампф ден троль (Gast)


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Ich empfehl Keramikwiderstaende in Fluessigkeit. Ein 5W 
Keramikwiderstand kann zB in Alkohol mit locker 30W belastet werden. 
Wasser wuerd ich wegen elektrochemischer Korrosion nicht nehmen.

von noreply@noreply.com (Gast)


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Yannik schrieb:
> Ok Ok, ich sehe ein - Mosfet ist ne blöde Idee..

Ne. Die Idee ist gut! Du muß nur Drain, Source und Gate, die auf die 
Beinchen rauskommen, isolieren. Der Drain-Anschluß, der am Gehäuse über 
die Metallplatte rauskommt, bekommt Kontakt zum Wasser. Der ganze 
Behälter bekommt dann Potential der Batterie. Es passiert aber keine 
Elektrolyse, weil Source/Ground keinen Kontakt zum Wasser hat. ;-)

Aber das weitaus dickere Brett zum Bohren, ist Messen und Steuern. Das 
würde ich zuerst angehen. Mit kleinen Leistungen. Außer du hast die 
Steuerplatine, die im Film gezeigt wird, schon im Lager.

von noreply@noreply.com (Gast)


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жтампф ден троль schrieb:
> Ein 5W
> Keramikwiderstand kann zB in Alkohol mit locker 30W belastet werden.

Von Alkohol würde ich tunlichst die Finger lassen!

von W.A. (Gast)


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Der Andere schrieb:
> ich würde eher Öl nehmen statt Wasser.

Das Öl wird einem aber kaum den Gefallen tun, in weiten Bereichen 
unabhängig von der Heizleistung, die Gehäusetemperatur auf 100°C zu 
stabilisieren (unter Normaldruck)

von Harald W. (wilhelms)


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noreply@noreply.com schrieb:

>> Ein 5W
>> Keramikwiderstand kann zB in Alkohol mit locker 30W belastet werden.
>
> Von Alkohol würde ich tunlichst die Finger lassen!

Mit  Alkohol machts aber mehr Spass! :-)

von Johannes O. (jojo_2)


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Mal gespannt wie lange das Dicht ist... Die MOSFETs haben 100°C, das 
Wasser auch, der Kunststoff ebenso und der Kleber auch. Ich würde mal 
stark davon ausgehen, dass der Ausdehnungskoeffizient unterschiedlich 
ist, langfristig wirst du mit einem solchem Aufbau in Probleme laufen.

Das Blubbern an den MOSFETs direkt gefällt mir nicht. Ohne das jetzt 
gemessen zu haben, denke ich, dass es da zu starken/schnellen 
Temperaturschwankungen kommen wird, sobald sich diese Dampfblase bildet.

Von der Elektrolyse spreche ich mal gar nicht. Ja, du kannst 
Destilliertes Wasser nehmen. Aber auch dort gibt es genügend 
Verunreinigungen (durch die Bauteile, Lötstellen, Staub, auch 
destilliertes Wasser ist leitfähig, da sich dort H+ und OH- Ionen im 
Gleichgewicht bilden/halten, Autoprotolyse genannt [1]). Nunja dadurch 
kommt es trotzdem zu Elektrolyse, die dir deine Bauteilbeinchen zerlegen 
wird und langfristig zu mehr Ionen führt usw. usw.


Eine Lösung die ich verwenden würde:
Bau dir aus Kupfer oder einem anderen Metall eine Wanne. Diese füllst du 
mit Wasser. Die Mosfets kommen auf der Außenseite dran. Da hast du 
keine/einfachere Dichtigkeitsprobleme, keine Elektrolyse, gleichmäßige 
Wärmebelastung. Die Anforderungen an das Wasser sind auch nicht so hoch.


[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Protolyse#Autoprotolyse

von W.A. (Gast)


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Johannes O. schrieb:
> ... auch destilliertes Wasser ist leitfähig, da sich dort
> H+ und OH- Ionen im Gleichgewicht bilden/halten, Autoprotolyse genannt [1]

Ach nee. Lern man das nicht schon in der Schule?
Da war doch was mit einem pH-Wert von 7, der dann eben einer 
H3O+-Konzentration von 10^-7 mol/l entspricht.

von жтампф ден троль (Gast)


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Probiert's doch mal mit dest wasser, und schaut zu wie schnell das kein 
Destwasser mehr ist. Der Vorgang ist zum Zuschauen, nicht fuer ueber 
Nacht.

Das mMit dem Verdampfen des Alkohols, aka Brennspiritus muss man 
natuerlich kondensieren machen.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Johannes O. schrieb:
> Mal gespannt wie lange das Dicht ist... Die MOSFETs haben 100°C, das
> Wasser auch, der Kunststoff ebenso und der Kleber auch. Ich würde mal
> stark davon ausgehen, dass der Ausdehnungskoeffizient unterschiedlich
> ist, langfristig wirst du mit einem solchem Aufbau in Probleme laufen.
Gut möglich.
Andererseits: wieviele Betriebsstunden dürfte im privaten Umfeld eine 
solche Last ereichen? 2-3x im Jahr ein paar Stunden, weil man seine 
Akkus quälen will o.ä.?
Wieviele Langzeittests macht ma privat in diesem Leistungsbereich und 
wie groß ist der Aufwand für eine 1,5kW-Last?

> Das Blubbern an den MOSFETs direkt gefällt mir nicht. Ohne das jetzt
> gemessen zu haben, denke ich, dass es da zu starken/schnellen
> Temperaturschwankungen kommen wird, sobald sich diese Dampfblase bildet.
Da bin ich etwas unsicher, mein bißchen Schulwissen ist auch reichlich 
alt.
Die Verdampfungswärme dürfte den größten Teil der Wärmeabfuhr ausmachen.
Kleine Dampfblasen, die auf dem MosFET hängen bleiben, würde isolierend 
wirken. Da genügen Wärme nachgeliefert wird und auch Wasser nachkommt, 
sollten die aber schnell eine Größe haben, wo sie sich wegen Auftrieb 
und Wasserströmung ablösen.
Der Trick dürfte ja gerade deshalb so wirkungsvoll sein, weil der MosFET 
komplett auf den rund 100° gehalten wird.
Wird es wärmer bildet sich Dampf und die Verdampfungswärme "kühlt" es 
wieder.

> Von der Elektrolyse spreche ich mal gar nicht.
Laß ich jetzt auch mal außen vor. Vielelicht hänge ich mal ein passendes 
Bauteil ins Wasser und lasse es kochen...

> Eine Lösung die ich verwenden würde:
> Bau dir aus Kupfer oder einem anderen Metall eine Wanne. Diese füllst du
> mit Wasser. Die Mosfets kommen auf der Außenseite dran. Da hast du
> keine/einfachere Dichtigkeitsprobleme, keine Elektrolyse, gleichmäßige
> Wärmebelastung. Die Anforderungen an das Wasser sind auch nicht so hoch.
Dann hast Du aber wieder das Problem des Wärmeübergangs zwischen MosFET 
und Wasser. Wie heiß muß der MosFET werden, damit das Wasser an der 
Innenseite kocht? Ich denke, nur mir der Konvektionsströmung des warmen 
Wassers ist das so wohl nicht wegzutransportieren.

Gruß aus Berlin
Michael

von шниеделвутз (Gast)


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Ich kenne eine Dummy-Antenne, in der mehrere KW in Wärme umgesetzt 
werden konnten. Sie bestand aus einem Stahlblechkasten von ca. 
80x50x30cm, der mit Hydrauliköl GL60 gefüllt war. Die Leistung wurde von 
offenen Widerständen, die aus glasierten Keramikröhren mit 
aufgewickeltem Konstantandraht bestanden umgesetzt.

шниеделвутз

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Schreiber schrieb:
> 
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D04/L%C3%BCfteraggregate%20mit%20Axiall%C3%BCfter/PR/LA7_/index.xhtml
>
> bei 1500W verursachen die Lüfter bei diesem Kühlkörper einen richtigen
> Düsenjägersound!!!

Die Einheit erzeugt sogar Schub.
Überschlagsmäßig gehen da 15g/s durch die Lüfter, die auch noch um 70K 
erwärmt und daher ca. 25% nachbeschleunigt werden.
Schub ca. 0,015g/s * 40m/s ~ 0,6N.

Sozusagen passend zum E-Bike ein E-Jet. ;)

Quellen:

http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D04/L%C3%BCfteraggregate%20mit%20Axiall%C3%BCfter/PR/LA7_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml

https://de.wikipedia.org/wiki/Schub
https://de.wikipedia.org/wiki/Spezifische_W%C3%A4rmekapazit%C3%A4t
https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte

SCNR. ;)


Scherz beiseite:
- der TO schrieb, dass der Test nur wenige Minuten dauert. Wasser packt 
4kJ/(dm^3*K) weg. D.h. ein 10l Putzeimer Wasser erwärmt sich in 5min ca. 
10K. Hab grad meinen Wasserkocher gefragt, der ist derselben Meinung.

von avr (Gast)


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Marcus H. schrieb:
> - der TO schrieb, dass der Test nur wenige Minuten dauert. Wasser packt
> 4kJ/(dm^3*K) weg. D.h. ein 10l Putzeimer Wasser erwärmt sich in 5min ca.
> 10K. Hab grad meinen Wasserkocher gefragt, der ist derselben Meinung.

Die Frage ist nicht, ob das Wasser die Wärme aufnehmen kann, sondern ob 
die Wärme überhaupt das Wasser erreicht, bevor der Mosfet seinen 
Hitzetod stirbt. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser verglichen mit Kupfer 
ist ein Witz.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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avr schrieb:
> Marcus H. schrieb:
>> - der TO schrieb, dass der Test nur wenige Minuten dauert. Wasser packt
>> 4kJ/(dm^3*K) weg. D.h. ein 10l Putzeimer Wasser erwärmt sich in 5min ca.
>> 10K. Hab grad meinen Wasserkocher gefragt, der ist derselben Meinung.
>
> Die Frage ist nicht, ob das Wasser die Wärme aufnehmen kann, sondern ob
> die Wärme überhaupt das Wasser erreicht, bevor der Mosfet seinen
> Hitzetod stirbt. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser verglichen mit Kupfer
> ist ein Witz.

Danke für den Hinweis. Ich bin implizit davon ausgegangen, dass der 
MOSFET auf einem fetten Alublock sitzt. Aus ethischen Gründen bin ich 
prinzipiell  gegen Waterboarding von elektronischen Bauteilen.

Siehe auch:
http://www.harerod.de/pics/SPCS.gif

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