Energieverluste in der H-Brücke beim Schalten

[Detailbetrachtung (Gast)]

Ich bin mir unsicher, wie Ich eine Umschaltleistung berechnen muss. Ich 
benutze eine H-Brücke mit 4 MOS-Transistoren, die alle unterschiedlich 
gesteuert werden, d.h. jeweils ein MOS-Transistor schaltet sich nach 
Bedarf impulsartig ein und übernimmt einen Strom von bis zu 10A. Der 
Strom ist bekannt und beim Schalten statisch. Die Spannung beträgt 60V 
und ist auch konstant. Die Schaltfrequenz beträgt 100kHz.

Ich habe jetzt gerechnet, daß alle Transistoren, die angeschaltet sind, 
einen R und ein U haben und beide Anteile getrennt für die Ströme 
berechnet. Nach Datenblatt geht beim Schalten der Widerstand des 
Transistors runter auf etwa 0,2 Ohm wenn er warm ist, d.h. beim 
Durchschalten hat er 0,15 x 10A x 10A = 2,0 Watt. Dazu kommt noch die 
Verlustspannung von 0,5V x 10A = 5 Watt.

Hinzu kommt aber nun noch die Schaltleistung beim Umschalten:

Wie kann Ich die berechnen? Wenn der Schaltvorgang läuft, geht die 
Spannung ja von 60Volt auf 0,5V runter und der Strom gleichzeitig hoch. 
Eigentlich brauche Ich jetzt das Integral über dU x dI über die aktive 
Zeit. Kann man das vereinfachen und einfach lineare Verhältnisse 
annehmen? Dann würde im Mittel die halbe Spannung und der halbe Strom 
anliegen und es wäre U*I/4.

Das wären dann 60V x 10A / 4 = 150W verteilt auf die Periodendauer.
Einschaltzeit zu 10us sind etwa 1/30 -> 5 Watt.

Wenn Ich mir allerdings eine Tabelle mache, die den Schaltvorgang 
beschreibt und das Produkt bilde, dann komme Ich da hin, das es im 
Mittel 15% sein müssten:

100%  90%  80%  70%  60%  50%  40%  30%  20%  10%  0%
0%  10%  20%  30%  40%  50%  60%  70%  80%  90%  100%
0%  9%  16%  21%  24%  25%  24%  21%  16%  9%  0%

Wo ist da der Denkfehler? WArum sind das nicht 25%?
Kann man das überhaupt so rechnen? D.h. schaltet der Tansistor so?

[Alexander (Gast)]

Detailbetrachtung schrieb:
> Wo ist da der Denkfehler?

Es gibt ne App Note von Infineon.

Google mal nach "calculate losses in Mosfets based on data sheet 
parameters"

BTW:
deine Berechnung der Durchlassverluste ist ebenfalls falsch. Die H 
Brücke hat einen sinusförmigen Verlauf. Und der Strom durch den Mosfet 
ist nicht der ganze Effektivwert der Last.

Gruß,

[Detailbetrachtung (Gast)]

ok, das sehe Ich mir an, aber einen Einwand hätte Ich schon:

Die H-Brücke schaltet digital um. Die Last ist überwiegend Ohmsch.
Sind dann die Ströme auch Sinusförmig?

[A. S. (Gast)]

Wieso R und U? Das sollten 2 Seiten der gleichen Medaille sein.

Wieso die ganze Zeit umschalten und keine in/Off Zeiten?

Das eigentliche Problem ist der quadratische Zusammenhang P zu U.