Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor oder Fet zum Highside-Einschalten eines DC/DC Wandlers


von DCDC (Gast)


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Es soll ein DC/DC Wandler 10W auf der High-Side mit einem Fet oder bip. 
Transistor eingeschaltet werde. Als Beispiel nenne ich mal so etwas:
https://www.mouser.de/ProductDetail/TRACO-Power/TEL-10-4812WI?qs=y6ZabgHbY%252bw1ur6Jcr5qEA==
Der Eingang ist ein niederohmiger 48V Akku die Ein- Ausschaltfrequenz 
bewegt sich im Sekunden-Minutenbereich weshalb die Verluste beim 
Schalten nur für einen einzigen Zyklus betrachtet werden müssen.
Die DC/DC Wandler haben alle eine Eingangskapazität die nicht näher 
spezifiziert ist. Ich will mich an dieser Stelle nicht auf einen Typ 
festlegen. Nicht mal ob isoliert oder nicht.
Wer hat mit so etwas Erfahrung und kann einen Tip geben? Als Fet käme 
ein p-Kanal in Frage der so langsam eingeschaltet werden soll wie 
möglich ohne ihn zu grillen um den Einschaltstrom zu begrenzen. Ein 
Beispiel wäre APT301, den gibts aber nur bei den großen Distris. Die 
Suche nach der Linear-Fähigkeit ist mit den Filtern auch immer 
schwierig.
Etwas ähniches könnte man mit einem pnp-Transistor erreichen. Größer als 
dpack sollte es auch nicht sein, und natürlich bei reichelt ö.ä. 
beschaffbar sein.
Hat jemand einen Tip für mich? Würde ein bipolar-Transistor an dieser 
Stelle robuster sein?
Eventuelle Softstart oder Start/Stop Eingänge wie sie verschiedenen 
DC/DC Wandler haben will ich nicht berücksichtigen, da im 
Ausschaltzustand nur max. ein paar wenige µA Strom zulässig sind.

von Stefan F. (Gast)


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Profet

von Andrew T. (marsufant)


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DCDC schrieb:
> Es soll ein DC/DC Wandler 10W auf der High-Side mit einem Fet oder
> bip. Transistor eingeschaltet werde. Als Beispiel nenne ich mal so
> etwas:
> https://www.mouser.de/ProductDetail/TRACO-Power/TE...
> Der Eingang ist ein niederohmiger 48V Akku d..
> Eventuelle Softstart oder Start/Stop Eingänge wie sie verschiedenen
> DC/DC Wandler haben will ich nicht berücksichtigen, da im
> Ausschaltzustand nur max. ein paar wenige µA Strom zulässig sind.

Das machen die meisten TI Buck converter mit integriertem Einschaltung, 
bei gleichzeitig Ruhe Strom im uA Bereich.

von Wolfgang (Gast)


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DCDC schrieb:
> Es soll ein DC/DC Wandler 10W auf der High-Side mit einem Fet oder bip.
> Transistor eingeschaltet werde.

Warum willst du dir das antun?
Es gibt genug DC/DC-Wandler, die einen RemoteOn/Off-Anschluss besitzen, 
z.B. vom gleichen Hersteller den THD 10-4812WIN

von DCDC (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Das machen die meisten TI Buck converter mit integriertem Einschaltung

Die sind aber nicht isoliert.

Wolfgang schrieb:
> Es gibt genug DC/DC-Wandler, die einen RemoteOn/Off-Anschluss besitzen,
> z.B. vom gleichen Hersteller den THD 10-4812WIN

Der hat einen Off Idle Current von 10mA. Das sind 3 Nullen zu viel und 
nuckelt einen 10Ah Stunden Akku in etwas über einen Monat 40 leer.

von Dieter (Gast)


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10W / 48V < 0,25A

beta=100, d.h. 2,5mA Basisstrom würden reichen. Das könnte mit einem 
Optokoppler realisiert werden.

EL 357N-G: Optokoppler 3,75kV 80V 50mA >50% MFP4 bei reichelt elektronik

BC 640 JCET: Bipolartransistor, PNP, 80V, 1A, 0,8W, TO-92 bei reichelt 
elektronik
BCX 53-16 SMD: SMD PNP transistor, SOT-89, 80Â V 1Â A 1.3Â W at reichelt 
elektronik

von Andrew T. (marsufant)


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DCDC schrieb:
> Andrew T. schrieb:
> Das machen die meisten TI Buck converter mit integriertem Einschaltung
>
> Die sind aber nicht isoliert.
>


Das wolltest du oben ja nicht festlegen.

Und nun Troll weiter

von DCDC (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Das wolltest du oben ja nicht festlegen.
Genau. Darüber suche ich auch keine Entscheidung, also nützt es mir 
nichts auf Eigenschaften des Wandlers zu setzen.

>
> Und nun Troll weiter

Ich habe oben konkrete Fragen gestellt und will nicht von dir wissen, 
dass TI chips herstellen kann die man abschalten kann. Ich will an 
dieser Stelle auch keinen Wandler fix vorgeben. Ausserdem ist das 
Einschalten von Baugruppen egal welcher Art mit einer nicht zu 
vernachlässigenden Eingangskapazität eine häufige Aufgabe. Deshalb 
versaut den Thread nicht mit Hinweisen zu möglichen Wandlern. Wenn wir 
über DC/DC Wandler diskutieren wollen hätte ich die Fragen anders 
gestellt. Oder: Wenn du trollen willst, dann troll dich.

von DCDC (Gast)


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Dieter schrieb:
> BC 640 JCET: Bipolartransistor, PNP, 80V, 1A, 0,8W, TO-92 bei reichelt
> elektronik
> BCX 53-16 SMD: SMD PNP transistor, SOT-89, 80Â V 1Â A 1.3Â W at reichelt
> elektronik

Die Frage ist halt, ob oder wie oft der das Einschalten vom 10-100µF (so 
schätze ich mal) übersteht. Da sagt mein Bauch schon: geht nicht. 
Deshalb die Frage nach Erfahrungswerten. Wenn keiner welche hat ist es 
auch gut. Wie ich den Transistor oder Fet ansteuern muss um ihn so 
langsam zu machen wie nötig, dafür brauche ich keine Hilfe. Es geht nur 
um die Auswahl des Bauteils in Hinsicht auf den SOA Bereich 10-100ms.
Im Hochstrombereich gibt es von Infineon extra Typen mit LF am Ende:
IPB017N10N5LF die anders als ihre Brüder IPB017N10N extra für sowas 
gemacht wurden. Die sind dann ehr nicht zum schnellen Schalten gedacht.

Stefanus F. schrieb:
> Profet

Ja, würde ich gern benutzen. BTS 6163 D ist der mit der höchsten 
Spannung von 62V. Der Kurzschlussschutz geht bis 48V. Meine max. 
Eingangsspannung ist 54V bei 48V Nennspannung (13s). Das ist mir von 
Gefühl her zu knapp bemessen oder gibt es da gegenteilige Meinungen?

von hinz (Gast)


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Falsches Konzept, Einschaltstrombegrenzung ist längst erfunden.

von DCDC (Gast)


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hinz schrieb:
> Falsches Konzept, Einschaltstrombegrenzung ist längst erfunden.

Du kannst dich auch gleich vom Acker machen. Ich brauche keine 
Diskussion über Konzepte. Es geht einzig um die Selektion eines 
einzelnen Bauteils. Warum und weshalb ich das genau so und nicht anders 
mache, diskutiere ich hier in diesem Egomanenforum nicht. Das würde die 
Anzahl Beiträge die nichts zu Sache beitragen nur von 80 auf 99,9% 
erhöhen.

von -NILE- (Gast)


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Hättest Du gleich im ersten Beitrag noch konkreter gesagt:
"Es geht um allein diese, universell anwendbare Lösung."
...wären wohl weder unpassende Vorschläge, noch säuerliche
Reaktionen auf die trotz Bemühung leider etwas unpräzisen
Bedingungen gekommen. Die Anforderungen präzise festzulegen,
ist Deine Angelegenheit. Tust Du das nicht (n. ausreichend
für diesen Sonderfall), darfst Du mit allem rechnen, nur
nicht damit, was Du hören wolltest. Und das ist nicht die
Schuld irgendwelcher "Egomanen" - außer, Du meinst Dich
... und das kommt von einem lieben Menschen, der wirklich
jedem Streit aus dem Weg geht. (So deutlich werde ich nur,
weil Du gar so sehr glaubst, im Recht zu sein.) Vertrau
mir: Trotz Deiner Anstrengungen war die Beschreibung der
Randbedingungen nicht vollständig. Lies obigen Satz von
mir, den in "", und prüfe, ob dieser nicht tatsächlich
die noch nötige Ergänzung gewesen wäre. Na?

Und jetzt hört auf, zu streiten - das ist Dummfug.

von hinz (Gast)


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DCDC schrieb:
> hinz schrieb:
>> Falsches Konzept, Einschaltstrombegrenzung ist längst erfunden.
>
> Du kannst dich auch gleich vom Acker machen. Ich brauche keine
> Diskussion über Konzepte. Es geht einzig um die Selektion eines
> einzelnen Bauteils. Warum und weshalb ich das genau so und nicht anders
> mache, diskutiere ich hier in diesem Egomanenforum nicht. Das würde die
> Anzahl Beiträge die nichts zu Sache beitragen nur von 80 auf 99,9%
> erhöhen.

Du stinkst.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> DCDC schrieb:
> Wer hat mit so etwas Erfahrung und kann einen Tip geben? Als Fet käme
> ein p-Kanal in Frage der so langsam eingeschaltet werden soll wie
> möglich ohne ihn zu grillen um den Einschaltstrom zu begrenzen.
Das kannst noch unterstürtzen, indem du einen Typ mit nicht zu kleinem 
R_ds-on auswählst. Bei Typen für höhere Nennspannung ist das eh schon 
gegebene.

> Etwas ähniches könnte man mit einem pnp-Transistor erreichen. Größer als
> dpack sollte es auch nicht sein, und natürlich bei reichelt ö.ä.
> beschaffbar sein.
Mit DPack kann man schon einiges an Leistung umsetzen. Da finden sich 
auch Typen mit recht hoher Pulsstrombelastbarkeit (z.B. 20A oder mehr).
In Verbindung mit Strombegrenzung durch langsame Ansteuerung in 
Verbindung mit den rel. hohen R_ds.on und evtl. noch einem kleinen 
Reihenwiderstand kann man das ganze rein rechnerisch sehr zuverlässig 
machen.
Reichelt ist aber nicht gerade dafür bekannt, ein großes Sortiment an 
Halbleitern zu haben. Da wird die Auswahl schwieriger.
Wäre DigiKey eine lösung? Die liefern auch an privat und haben eine 
vergleichsweise gewaltige Auswahl.
Für die Auswahl nutze ich auch sehr gerne die parametrische Suche von 
DigiKey.
https://www.digikey.de/products/de/discrete-semiconductor-products/transistors-fets-mosfets-single/278?FV=1140003%2C9780002%2C1f140000%2Cffe00116%2C98004e0%2C98004e7%2C9800514%2C980051f%2C980054a%2C9800589%2C98005b9%2C9800629%2C980062a%2C980064d%2C9800686%2C9800696%2C98006a5%2C98006a6%2C98006b1%2C98006df%2C98006e7%2C980073e%2C9800749%2C9800760%2C9800761%2C9800792%2C98007c5%2C9800811%2C9800817%2C98008f6%2C9800937%2C9800943%2C980095e%2C98009b1%2C98009be%2C98009db%2C98009fe%2C9800a84%2C9800acc%2C9800b05%2C9800c48%2C9800c56%2C9800d5d%2C9800d90%2Cmu200V%7C2068&quantity=0&ColumnSort=0&page=1&k=FET&pageSize=100&pkeyword=FET

Ich habe hier einen gefunden, der zumindest auch bei Conrad zu haben 
ist.
https://www.conrad.de/de/on-semiconductor-fqd7p20tm-mosfet-1-p-kanal-25-w-to-252-3-1264168.html#downloadcenter
https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Vishay%20Siliconix%20PDFs/IRF(SiHF)9640(S,L).pdf

> Hat jemand einen Tip für mich? Würde ein bipolar-Transistor an dieser
> Stelle robuster sein?
Ja, man hat weniger Probleme mit Überspannungen und ESD am Gate. 
Si-Transistoren sind ja eh recht robust.
Aber du brauchst einen gewissen Basisstrom und Transistoren mit einer 
hohen Pulstromfestigkeit sind eher als FET zu finden.
Gruß Öletronika

von Dieter (Gast)


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Beispiele hast Du bekommen. Wenn zu haeufig geschalten wird, halt etwas 
groesseren Transistor nehmen, mit 4A Nennstrom mit groesserem Gehaeuse. 
Peak mit Vorwiderstand auf 16A begrenzen. Ideal geht halt nicht immer.

von Dieter (Gast)


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Nebenbei bemerkt, kann man auch Transistor und MOSFET geeignet 
parallelschalten um es robust zu machen. Und ggf. noch einen Treiber, 
der vor einer Überlastung rechtzeitig abschaltet.
Kommerzielle Lösungen würden das aus Kostengruenden nie machen.

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