Hallo liebe Experten, sicher eine ganz einfache Sache für euch: Ich will eine DC Spannung von ca. 220 V DC (von PV Anlage kommend) schalten. Geschaltet werden soll eine ohmsche Last (Heizstab) von ca. 1 KW, der mit dieser Spannung arbeitet. Habe dazu einen MOSFET (N-Kanal) IRFB 4110 zur Verfügung. Dieser kann die Stromstärke leisten, aber hat nur eine VDSS von 100V. Da der MOSFET als Schalter arbeiten soll, sollte VDSS von 100V trotz 220V DC Betreibsspannungt unkritisch sein - oder ? Tut es dieser MOSFET oder meint ihr, der wird in diesem Betrieb zerstört ? Wenn er durch eine potenzielle Überpannung an DS (>100V) zerstört wird, leitet er dann oder sperrt er im kaputten Zustand (unabhängig von VGS) ? Vielen Dank für jede Antwort und Hinweis Liebe Grüße David
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Schaltet man sowas nicht eher mit IGBTs? Wenn man was außerhalb der Spezifikation verwendet, kann es funktionieren, wenn nicht, entweicht der magische Rauch.
> Da der MOSFET als Schalter arbeiten soll, sollte VDSS von 100V > trotz 220V DC Betreibsspannungt unkritisch sein - oder ? Echt jetzt? Ueberleg doch mal welche Spannung der Mosfet sieht wenn er ausgeschaltet ist. Ausserdem beruecksichtigt man auch einen gewissen Sicherheitspielraum. Deine Heizung ist sicher zu 99% resistiv. Ich wuerde da ueber einen Mosfet mit 400V nachdenken. > Schaltet man sowas nicht eher mit IGBTs? DAs aenderte sich im laufe der Jahre wo Mosfet immer besser wurden. Ich weiss auch nicht wo da aktuell der Stand der Dinge ist, aber koennte mir schon vorstellen das es mittlerweile auch Mosfet gibt die das koennen. Vanye
Mein Haarföhn ist für den Betrieb ausserhalb der Badewanne spezifiziert. Wenn ich ihn nun während dem Baden als Tauchsieder verwende, könnte etwas schiefgehen? MOSFETs für hohe Schaltfrequenzen. IGBT für hohe Sperrspannungen. Siliziumkarbid MOSFETs, wenn beides gefordert ist.
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David schrieb: > sollte VDSS von 100V trotz 220V DC Betreibsspannungt unkritisch sein - oder ? > Tut es dieser MOSFET oder meint ihr, der wird in diesem Betrieb zerstört ? Ein einzelner Mosfet ist sicherlich kaputt, wenn das nicht so gedacht war, dass dieser ein Relais schaltet. Ab vier bis fünf Mosfets in einer speziellen kaskadierten Schaltung ginge so etwas zu realisieren. Aber da hättest Du soviel Zusatzbeschaltung zu realisieren, dass es deutlich billiger wäre bei Mouser mit 20 Euro Verpackungspauschale einen einzelnen passenden Mosfet zu kaufen.
IRF 740, 400V 10A, 550mOhm natürlich kann man sowas heute mit Mosfets schalten, ich würde aber eher einen etwas stärkeren Typen nehmen wie den IRVP360, der hat nur 200mOhm, da ist man dann beim Spannungsabfall ähnlich wie bei einem IGBT unterwegs IGBT geht natürlich auch, der ist etwas billiger
David schrieb: > Ich will eine DC Spannung von > ca. 220 V DC (von PV Anlage kommend) schalten. Geschaltet werden soll > eine ohmsche Last (Heizstab) von ca. 1 KW, der mit dieser Spannung > arbeitet. Nicht schon wieder ein Einspeiseverweigerer. Und DC mag der Heizstab eh nicht.
H. H. schrieb: > David schrieb: >> Ich will eine DC Spannung von >> ca. 220 V DC (von PV Anlage kommend) schalten. Geschaltet werden soll >> eine ohmsche Last (Heizstab) von ca. 1 KW, der mit dieser Spannung >> arbeitet. > > Nicht schon wieder ein Einspeiseverweigerer. > Nicht schon wieder einer, der nichts zur Antwort beiträgt... > Und DC mag der Heizstab eh nicht. Es ist ein normaler ohmscher Verbraucher, warum soll dieser DC nicht mögen Beim nächsten Beitrag bitte auf die Frage(n) antworten und keine inkompetenten Klugscheisserkommentare abgeben !
David schrieb: >> Und DC mag der Heizstab eh nicht. > Es ist ein normaler ohmscher Verbraucher, warum soll dieser DC nicht > mögen Nimm eine DC-Spannungsquelle und führe die Ausgangsspannung ins Wasser. Schau was mit dem Wasser und den Drähten passiert. Überleg dir, ob das ein Problem sein könnte und ob hhinz wirklich ein inkompetenter Klugscheisser ist.
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Lucky schrieb: > IRF 740, 400V 10A, 550mOhm Wären ja auch nur 55W Verlustleistung ... Falls das Temperaturniveau passt, könnte der FET den Heizstab zur Erhöhung des Wirkungsgrades wunderbar unterstützen.
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Mein Beitrag wegen Elektrolyse war rubbish, diese ist nicht das Problem. Aber such dir einen elektrischen Schalter, der dafür gemacht ist. Am besten in einem grossen Gehäuse, welches die Kühlung vereinfacht.
Felix A. schrieb: > David schrieb: >>> Und DC mag der Heizstab eh nicht. >> Es ist ein normaler ohmscher Verbraucher, warum soll dieser DC nicht >> mögen > > Nimm eine DC-Spannungsquelle und führe die Ausgangsspannung ins Wasser. > Schau was mit dem Wasser und den Drähten passiert. Überleg dir, ob das > ein Problem sein könnte und ob hhinz wirklich ein inkompetenter > Klugscheisser ist. Denk mal nach, was mit einem im AC Kreis angeschlossenen FI passieren würde, wenn zwischen Wasser und dem Heizstabanschluss (AC Spannung) nur die geringste galvanisceh Kopplung existieren würde. Hier ist es statt AC halt DC, aber es handlet sich dennoch nicht um eine Elektrolyse :-)
Ja, diese Einspeiseverweigerer haben zwar keine Ahnung, aber eine feste Meinung.
H. H. schrieb: > Ja, diese Einspeiseverweigerer haben zwar keine Ahnung, aber eine feste > Meinung. Es gibt auch Regionen und Situationen, in denen Einspeisung (über eine gewisse Leistung) nicht erlaubt ist; das hat mit Verweigerung nichts zu tun. Und mit Ahnungslosigkeit auch nicht.
https://www.digikey.de/de/products/detail/vishay-siliconix/SIHF068N60EF-GE3/12723751 600V 68(59)mR Vollisoliert 4€. Bei 5A <2W Verluste, da reicht eine kleine Kühlfahne https://www.vishay.com/docs/92309/sihf068n60ef.pdf
Ich schalte mit IGBT die 140V der Panels um zwischen externer Benutzung (Auto laden, Heizstab) und Einspeise-WR und benutze die IGBT, die es mal billig bei Pollin gab - HGTG40N60A4 (600V/40A). Sicher viel zu fett für die Anwendung, aber wenn se nur 1 Euro kosten...
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H. H. schrieb: > Und DC mag der Heizstab eh nicht. Bei 220VDC überlebt ein mechanischer Thermostatschalter nur kurz, das muss man mit der Elektronik schalten. Sollte eine Thermosicherung installiert sein, wird die auch nicht für 220VDC spezifiziert sein. Stattdessen kurzschließen mit DC tauglicher Sicherung geht auch nicht, da die PV nicht genügend Strom liefern wird. Gibt es Thermosicherungen, die 220VDC abschalten können? Oder wie könnte man den Schutz DC tauglich ersetzen? Spricht beim isolierten Heizwiderstand selbst auch was gegen DC?
Wolf17 schrieb: > Spricht beim isolierten Heizwiderstand selbst auch was gegen DC? Der Isolator wird bei höheren Temperaturen leitfähig und zersetzt sich dann.
H. H. schrieb: > Und DC mag der Heizstab eh nicht. Das ist nun wirklich eine Urban Legend und ist falsch, es wird durch dauernde Wiederholung auch nicht wahrer. Der Langzeittest an meinem 50l Boiler zeigt keinerlei schädliche Auswirkungen auf Heizstab oder Boiler. Ausgemachte Angsthasen können ja alle paar Monate umpolen.
Matthias S. schrieb: > H. H. schrieb: >> Und DC mag der Heizstab eh nicht. > > Das ist nun wirklich eine Urban Legend und ist falsch, es wird durch > dauernde Wiederholung auch nicht wahrer. Es handelt sich um Naturgesetze. > Der Langzeittest an meinem 50l > Boiler zeigt keinerlei schädliche Auswirkungen auf Heizstab oder Boiler. Du betreibst ihn ja weit unter Nennleistung und damit auch weit unter Nenntemperatur.
Wenn jeder erstmal ne PV auf dem Dach hat, kommt die Pflichteinspeisung für alle, weil Solidaritätsabgabe und so :)
Angenommen, die Leitungsinduktivität ist "gross" und es werden 5 A DC mit "viel" didt abgeschalten. Kann es irgendwie passieren, dass nicht der Transistor, sondern die PV dabei Schaden nimmt?
> Und DC mag der Heizstab eh nicht.
Das hängt davon ab, ob der Heizstab gegen das Wasser isoliert ist oder
nicht. Bei einem Blankdraht-Heizer wäre es tatsächlich denkbar, dass
Elektrolyse auftritt.
Felix A. schrieb: > und es werden 5 A DC mit "viel" didt abgeschalten. Kann es irgendwie passieren, dass nicht > der Transistor, sondern die PV dabei Schaden nimmt? Wenn der Spion aus dem Osten durch die Störungen im HF-Bereich schon wieder seine geheimen Befehle empfangen konnte, dann wird bald Schluss sein. ;o) https://www.br.de/radio/live/bayern2/programm/2024-06-12/3538919/#t=07:09:12
H. H. schrieb: > Wolf17 schrieb: >> Spricht beim isolierten Heizwiderstand selbst auch was gegen DC? > > Der Isolator wird bei höheren Temperaturen leitfähig und zersetzt sich > dann. Ist doch gar kein Problem, die nötige AC dafür zu bekommen: Ein WR hätte auch passende Halbleiter-Schalter schon drin (mit ausr. hoher Sperrspannung & niedrigen Leitverlusten). (/Warum) Gefällt Dir diese eigentlich doch offensichtliche Lösung nicht, @davidt?
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Ein Laverer meinte :
> Ja, diese Einspeiseverweigerer haben zwar keine Ahnung, aber eine feste
Meinung.
Wenn der Rueckspeisetarif niedriger liegt wie der Bezug vom Netz zum
Boiler ... sollte man den Boiler zuerst heizen.
Alfred B. schrieb: > H. H. schrieb: >> Wolf17 schrieb: >>> Spricht beim isolierten Heizwiderstand selbst auch was gegen DC? >> >> Der Isolator wird bei höheren Temperaturen leitfähig und zersetzt sich >> dann. > > Ist doch gar kein Problem, die nötige AC dafür zu bekommen: > > Ein WR hätte auch passende Halbleiter-Schalter schon drin > (mit ausr. hoher Sperrspannung & niedrigen Leitverlusten). > > (/Warum) Gefällt Dir diese eigentlich doch offensichtliche > Lösung nicht, @davidt? Eine Lösung über WR habe ich aus Kosten- und Aufwandsgründen ausgeschlossen. Mein laufender WR ist ausgelastet mit der PV Leistung, die eingespeist wird. Der Netzbetreiber regelegt den WR sogar bei Sonne oft auf 80% runter, weil ansonsten offenbar das schwache Stromnetz überlastet wird - in der Umgebeung wird offenbar für das schwache Netz schon zu viel eingespeist. Wollte ich dennoch die überschüssige PV Leistung über AC nutzen, dann bräuchte ich u.a. einen Inselwechslerichter oder noch einen "Nulleinspeise"-WR. Das ist mir echt zu teuer.
Purzel H. schrieb: > Wenn der Rueckspeisetarif niedriger liegt wie der Bezug vom Netz zum > Boiler ... sollte man den Boiler zuerst heizen. Ja, das kommt hinzu. Aber bei mir in der Region ist es noch doller. Hier ist das Stromnetz so schwach ausgelegt, dass der Netzbetreiber die WR oft sogar runterregelt und damit PV Leistung total verpufft.
David schrieb: > Hier ist das Stromnetz so schwach ausgelegt, dass der Netzbetreiber die WR > oft sogar runterregelt und damit PV Leistung total verpufft. Woher weißt du, dass es am zu schwach ausgelegten Stromnetz liegt. Vielleicht ist ihm dein PV-Strom nur zu teuer. Bei einem - wohlgemerkt - durchschnittlichen Großhandelspreis von 67,67 Euro/MWh (Q1/2024) wäre es für den Netzbetreiber zu manchen Zeiten vielleicht einfach ein vermeidbares Zuschussgeschäft sein, wenn er mehr Strom von dir nähme, als nötig - nennt sich Marktwirtschaft.
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David schrieb: > H. H. schrieb: >> David schrieb: >>> Ich will eine DC Spannung von >>> ca. 220 V DC (von PV Anlage kommend) schalten. Geschaltet werden soll >>> eine ohmsche Last (Heizstab) von ca. 1 KW, der mit dieser Spannung >>> arbeitet. > >> Und DC mag der Heizstab eh nicht. > Es ist ein normaler ohmscher Verbraucher, warum soll dieser DC nicht > mögen Der Temperaturschalter im Heizstab könnte Probleme mit DC haben. Hardy
H. H. schrieb: > Du betreibst ihn ja weit unter Nennleistung und damit auch weit unter > Nenntemperatur. Weniger Nennleistung ja, weniger Temperatur nein. Er benötigt etwas länger zum aufheizen. Das ist ein Naturgesetz, deine andere Behauptung nicht.
Alfred B. schrieb: > https://www.dwe-oss.de/product/220v-auf-230v-wechselrichter-1500w/ Warum sollen die Wandlerverluste den Raum erwärmen? Wenn es Spannungsmäßig paßt und alles andere auch dafür geeignet ist, dann kann doch der Heizstab auch mit DC heizen. Hardy
Matthias S. schrieb: > H. H. schrieb: >> Du betreibst ihn ja weit unter Nennleistung und damit auch weit unter >> Nenntemperatur. > > Weniger Nennleistung ja, weniger Temperatur nein. Er benötigt etwas > länger zum aufheizen. Das ist ein Naturgesetz, deine andere Behauptung > nicht. AUA! Die Nenntemperatur ist die des Heizleiters!
Vanye R. schrieb: > Echt jetzt? Ueberleg doch mal welche Spannung der Mosfet sieht wenn > er ausgeschaltet ist. Nach meiner Überlegung komme ich auf 0 Volt , wenn er ausgeschaltet ist. Dann fließt nämlich kein Strom, ohne Strom fällt keine Spannung ab (ist ja keine Spannungsquelle) und damit ist die Drain-Source Spannung = 0 Volt. Ich will den MOSFET ja nicht als Verstärker sondern als Schalter betreiben, der max. nur ein paar Mal pro Tag schaltet.
H. H. schrieb: > AUA! Die Nenntemperatur ist die des Heizleiters! Ja und? Ich versteh immer noch nicht, was da falsch sein soll? Der Heizstab hat die Temperatur des umgebenden Wassers - und das ist bei allen Heisswassergeräten so. Hardy F. schrieb: > Der Temperaturschalter im Heizstab könnte Probleme mit DC haben. Nicht nur 'könnte', sondern er wird Probleme haben und nur Lichtbögen ziehen für ein paar Minuten. Dann ist er kaputt. Man muss mit Halbleitern schalten.
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Matthias S. schrieb: > Ja und? Ich versteh immer noch nicht, was da falsch sein soll? Der > Heizstab hat die Temperatur des umgebenden Wassers - Nein, im inneren des Heizstabes muss es wärmer sein als das Wasser, zumindest solange du Energie ins Wasser reinbekommen möchtest. David schrieb: > Nach meiner Überlegung komme ich auf 0 Volt , wenn er ausgeschaltet ist. > Dann fließt nämlich kein Strom, ohne Strom fällt keine Spannung ab (ist > ja keine Spannungsquelle) Es fällt keine Spannung nach U = R*I ab, aber der (MOS)Fet muss ja die Spannung sperren können. Eine Seite hängt an Plus der Spannungsquelle, die andere an Minus. Wäre hier die Spannung null, wäre auch die Spannung der Quelle null. Stell dir den Fet als Schalter vor. Ist der (ideale) Schalter geschlossen (leitfähig), fließt Strom, aber über dem Schalter fällt keine Spannung ab. Ist der Schalter offen (nicht leitfähig), fließt zwar kein Strom, daher fällt von dieser Seite keine Spannung ab, aber die Quellenspannung liegt an ihm an.
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