D2 Pak Diode Verlustleistung

[Karl (Gast)]

Hallo Forengemeinde,

Ich hätte ein anliegen und würde mich gerne bei folgendem Problem nach 
euren Erfahrungen erkundigen.

Ich würde ganz gerne einen Brückengleichrichter oder eine einzige Diode 
als Verpolungsschutz betreiben.

Die Eingangsspannung wäre rund 120VDC und der Strom durch die Diode(n) 
wären rund 1A.

Ich habe momentan keine Erfahrungen mit D2Pak´s und würde mich gerne 
nach euren Erfahrungen erkundigen, ob diese Ströme bzw. die Verluste bei 
einem Gleichrichter im Rahmen bleiben, ohne einen Kühlkörper verwenden 
zu müssen.

Rein rechnerisch müsste ich doch richtig liegen, wenn ich die 0.7V 
Spannungsabfall mit 1A multipliziere. Da wäre ich bei 0.7W.

Muss bei dieser Verlustleistung die Diode mit einem Kühlkörper versehen 
werden?

Vielen Dank und Beste Grüße
Karl

[HildeK (Gast)]

Karl schrieb:
> Rein rechnerisch müsste ich doch richtig liegen, wenn ich die 0.7V
> Spannungsabfall mit 1A multipliziere. Da wäre ich bei 0.7W.

Etwa. Die Flussspannung kann auch etwas höher sein.
Und für deine ausgewählte Diode im D2PAK steht die Größe der Cu-Fläche, 
auf die die Diode aufgelötet werden soll, im Datenblatt.
Es gibt auch bedrahtete 3A-Dioden. Wenn sie an nicht zu schmalen 
Leiterbahnen angelötet werden, braucht man weiter nichts.

[hinz (Gast)]

Karl schrieb:
> Die Eingangsspannung wäre rund 120VDC und der Strom durch die Diode(n)
> wären rund 1A.

Für 1A ist D2PAK ein reichlich großes Gehäuse.

[Michael B. (laberkopp)]

Karl schrieb:
> Muss bei dieser Verlustleistung die Diode mit einem Kühlkörper versehen
> werden?

D2PAK bekommt keinen Kühlkörper, sindern muss auf eine Platine gelötet 
werden, die dient als Kühlfläche.

Bei 2.5 x 2.5cm kupferbeschichteter Platinenfläche gilt eine RTHja von 
16K/W, er sollte bei 40 GradC Umgebungstemp also 5 Watt abführen können, 
bevor die 125 GradC erreicht werden.

Beim Brückengleichrichter fliesst der Strom aber nicht kontinuierlich, 
sondern in Pulsen von 10-facher Stromstärke. Da die Vorwärtsspannung nur 
etwas ansteigt, bei fallender Temperatur sogar fällt, sollte man per 
LTSpice Simulation genau ausrechnen welche Verlustleistung anfällt.

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Michael B. schrieb:
> D2PAK bekommt keinen Kühlkörper

Warum nicht? Geizig?

[Karl (Gast)]

Hallo,

vielen herzlichen Dank für die ausführlichen Antworten und Anregungen.

Michael B. schrieb:
> Beim Brückengleichrichter fliesst der Strom aber nicht kontinuierlich,
> sondern in Pulsen von 10-facher Stromstärke. Da die Vorwärtsspannung nur
> etwas ansteigt, bei fallender Temperatur sogar fällt, sollte man per
> LTSpice Simulation genau ausrechnen welche Verlustleistung anfällt.

Das kann ich leider nicht so ganz nachvollziehen. Es handelt sich doch 
um Gleichspannung, daher fehlt mir gerade das Verständnis für die 
Pulsströme?

Ich möchte einfach die VDC anschließen können wie ich will, ohne dass 
die Schaltung kaputt geht und dann bestenfalls noch funktioniert. Kann 
ich ggf für 1A und 120V auch sowas wie im Anhang verwenden?

https://www.reichelt.de/brueckengleichrichter-400-v-1-a-smd-db1a280-p18623.html?&trstct=pos_15

Danke und Vg
Karl

[HildeK (Gast)]

Karl schrieb:
> Kann
> ich ggf für 1A und 120V auch sowas wie im Anhang verwenden?

Im Prinzip ja. 1A ist aber grenzwertig! Besser: 
https://www.reichelt.de/brueckengleichrichter-200-v-2-a-dbls-203g-p146634.html?&trstct=pol_10
Außerdem produziert der die doppelte Verlustleistung.
Und dann gäbe es da noch die Variante mit der idealen Diode (MOSFET).

[Karl (Gast)]

Hi,

vielen Dank für die superschnelle Antwort. Die Variante mit der idealen 
Diode habe ich auch bereits gelesen/gehört. Wird dabei die Bodydiode vom 
Mosfet genutzt? Welche PArameter sind hier aus dem Datenblatt zu 
beachten? die Drain_Source Strecke müsste dann noch rund 120V aushalten 
oder?
Das Gate dann an die Versorgunsspannung anschließen? Prinzipiell müsste 
das Mosfet doch sperren, wenn die Spannung verpolt angeschlossen wird 
und leiten wenn richtig herum gepolt ist?

Danke und Vg

[HildeK (Gast)]

Karl schrieb:
> Welche PArameter sind hier aus dem Datenblatt zu
> beachten? die Drain_Source Strecke müsste dann noch rund 120V aushalten
> oder?

Ja, sorry, die 120V hatte ich nicht mehr im Fokus.
Die Bodydiode ist zwar in Durchlassrichtung geschaltet, wird aber durch 
Ansteuerung des Gate von der DS-Strecke überbrückt. Dann wird die 
Verlustleistung minimal.
Bei Spannungen über der max. Gate-Source-Spannung braucht man neben 
einem einfachen Widerstand noch eine Z-Diode zur Begrenzung der max. 
Gatespannung.
Am einfachsten ist aber die Diode im D2PAK, wenn du einfach die Fläche, 
auf der das Gehäuse geopfert wird, etwas größer ausführst.
Anhaltspunkte wurden genannt:
Michael B. schrieb:
> Bei 2.5 x 2.5cm kupferbeschichteter Platinenfläche gilt eine RTHja von
> 16K/W, er sollte bei 40 GradC Umgebungstemp also 5 Watt abführen können,
> bevor die 125 GradC erreicht werden.