Hallo Leute, ich habe eine Platine für eine BLDC-Steuerung auf Basis des Steval-Spin3202 Boards von ST entworfen. Ich habe das Board modifiziert und andere Mosfets verbaut, sodass ich mehr Leistung bekomme. Nun habe ich das Problem, dass die Mosfets ziemlich heiß werden (bis zu 130°C) bei einer Leistung von ca. 650 W. Wie kann ich die Wärme von der Platine besser abführen?
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Tim K. schrieb: > und andere Mosfets verbaut Geheime Mosfets? > Wie kann ich die Wärme von der Platine besser abführen? Am Besten leitest du die Wärme direkt vom Mosfet auf einen Kühlkörper...
Beitrag #6046657 wurde vom Autor gelöscht.
andere Mosfets verbaut Welche? Bauform? bei 650W besser direkte Kühlung. Ist die Ansteuerung korrekt? Also genügen steile Ansteuerflanken - Ausreichend Ansteuerstrom. Passt die Totzeit? Leistungsstarke FETs haben höhere Gatekapazität so das die Totzeit mitunter verlängert werden muss damit die zu den Schaltflanken passt.
Lothar M. schrieb: > Tim K. schrieb: >> und andere Mosfets verbaut > Geheime Mosfets? Das sind die besagten Mosfets: https://www.mouser.de/datasheet/2/408/TPH2R608NH_datasheet_en_20150123-768911.pdf
Steffen W. schrieb: > andere Mosfets verbaut > Welche? Bauform? > bei 650W besser direkte Kühlung. > > Ist die Ansteuerung korrekt? Also genügen steile Ansteuerflanken - > Ausreichend Ansteuerstrom. > Passt die Totzeit? Leistungsstarke FETs haben höhere Gatekapazität so > das die Totzeit mitunter verlängert werden muss damit die zu den > Schaltflanken passt. Ich nutze die Firmware von ST (Motor Control Workbench). Ich kann hier die min. dead-time einstellen. Aktuell sind 700ns eingestellt. Soll ich mal eine höhere Zeitdauer ausprobieren?
Bisschen mehr Infos währen nett. Welche Spannung, wie viel Strom, welche Schaltfrequenz, Gatetreiber usw.
Also ohne Schaltplan und Layout kann man da eigentlich nichts haltbares dazu sagen, bei derart viel Verlusten hats sicher etwas recht grundlegendes, das wird ein Kühlkörper allein nicht richten können.
Tim K. schrieb: > Soll ich > mal eine höhere Zeitdauer ausprobieren? Überschneidungen sollten sofort als Stromspitzen auf der Motorspeisung auftauchen. Betreibe die MOSFets mal ohne die Last - der Motorstrom muss dann null sein. Generell ist SO8 nur schlecht zu kühlen. Beachte bitte, das die angegebenen 168A max. Strom bei den MOSFets kein realer Wert sind, sondern nur das Chiplimit. Der max. Strom wird durch das Gehäuse bestimmt, wobei auffällt, das in den Grafiken nur 100A als grösster Strom auftaucht. Die MOSfets müssen dabei mit kraftigem Treiber angesteuert werden und genügend Ugs zum vollen Durchsteuern erhalten.
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Thomas K. schrieb: > Also ohne Schaltplan und Layout kann man da eigentlich nichts haltbares > dazu sagen, bei derart viel Verlusten hats sicher etwas recht > grundlegendes, das wird ein Kühlkörper allein nicht richten können.
Schaltplan ist kaum lesbar so. Scheint die FETs werden vom Ic direkt angesteuert, das kann problematisch sein wenn der Ic keinen leistungsfähigen Treiber enthält. Signale am Mosfet mit Oszi kontrolieren ob die Flanken ok sind und keine Stromspitzen auftreten. Die Kühlung auf der Platine dürfte für diese Leistung unzureichend sein, da werden die gewünschten Ströme nicht erreichbar sein. Da braucht es einen Kühlkörper, der sich bei SO8 aber nur schwer sinnvoll anbringen lässt.
Da geht nicht anderes als VBUS für die Speisung des Motors, da die Schaltung komplett auf Highside Treiber verzichtet. Die von dir ausgesuchten MOSFet passen auch nicht in der Ugs zum Pegel des MC. Es müssen also, wie Steffen schon sagte, Gatetreiber ran.
Matthias S. schrieb: > Da geht nicht anderes als VBUS für die Speisung des Motors, da die > Schaltung komplett auf Highside Treiber verzichtet. > Die von dir ausgesuchten MOSFet passen auch nicht in der Ugs zum Pegel > des MC. Es müssen also, wie Steffen schon sagte, Gatetreiber ran. ??? Der STSPIN32F0A hat integrierte Treiber, mit 12V+Bootstrap. Aber weitere Angaben zu VM, Strömen und Oszibilder der Gates wären noch interessant. Das Layout schaut jetzt nicht soo wild aus.
> Aber weitere Angaben zu VM, Strömen und Oszibilder der Gates wären noch > interessant. Das Layout schaut jetzt nicht soo wild aus. VM ist 44 V. Mein Board habe ich bisher mit 10 und 15 A Ausgangsstrom getestet und dabei die Temperaturen gemessen. Als Nächstes werde ich mal die Signale am Gate messen.
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Das Thermal-Pad hast du mit angelötet? Ich finde die Kupfer-Flächen etwas klein. Bei 15A Konstantstrom wird der Pulsstrom in den einzelnen Mosfets sicher höher ausfallen, Verlustleistung geht quadratisch mit dem Strom, d.h. wenn man einen Mosfet mit Duty 0.5 schaltet ist die Verlustleistung doppelt so hoch als wenn man den selben Mosfet dauerhaft bei halbem Strom (entspricht dann selbem Strommittelwert) an hat. Edit: Doppelt gemoppelt.
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Ich habe inzwischen den ST-Support angeschrieben. Der STSPIN32F0A soll maximal 500 W händeln können. Wenn ich mit dem Steval-Spin 3202 Board die 500 W erreichen will, müsste ich die Mosfets, sowie deren Ansteuerung ändern. Außerdem müsste das Board noch gekühlt werden, weil das Board nicht vollständig für 500 W ausgelegt ist. Kann mir jemand sagen, wie ich die Ansteuerung für die neuen Mosfets anpassen könnte?
Schwierig bis unmöglich. Sowohl Gatecharge Qg als auch Input capacitance Ciss vom Toshiba sind deutlich höher gegenüber dem ursprünglichen MOSFET. Da könnte die Treiberleistung zu knapp sein, um den schnell genug durchzuschalten. Ein anderer MOSFET könnte vielversprechender sein. Beispiel: http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=CSD18540Q5B&fileType=pdf mit z.T. deutlich besseren Werten gegnüber dem Ursprungstyp STD140N6F7 - CIss = 3250pF (3100pF) fast gleich - Qg = 41nC (55nC) - Rdson = 1,8mOhm (3,1mOhm) - Switching times erheblich schneller
Den Toshiba muss ich auch nicht verwenden. Wenn ich die Kühlung verbessern möchte, kann ich dann z.B. Vias auf das Pad setzen oder insgesamt die Kupferstärke der Platine erhöhen?
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