[Suche] FET der bei niedriger Spannung schaltet

[Yossarian]

Hallo

der Fragesteller hat ein 2,5V-Steuersignal mit vermutlich ziemlich stark

damit hast Du natürlich recht.Vielleicht Sollte man ein neues Thema dafür aufmachen?

und wieso ist der so eskaliert

Inwiefern siehst Du eine Eskalation?
Ich möchte nur der Behauptung widersprechen , daß FETs nicht leistunglos angesteuert werden.
Sicher nicht vollkommen leistungslos, das ist schon klar, aber eben im Vergleich zum Bipolar kann man ruhig von leistungslos sprechen.

ob Du jeweils Leistung oder Energie meinst

Ich habe bisher nur von der (Steuer)Leistung gesprochen.
Dafür lautet die Formel P= Qgate*Ugate*f

Beispiel mit irf540n
Q = 71nC , angesteuert mit f=40kHz, Gatespannung Ug=10V, Lastwiderstand Rl=10ohm , Betriebsspannung Ub=50V ,
gewünschte Schaltzeit t= 1µs , Rdson bei 25° 44mOhm ,
Mit einem geeignete Kühlkörper will ich die Tempearatur des Chips auf max 100° begrenzen.
Rdson bei 100° -> Rdson100= rdson25*1,8=44mohm*1,8=80mOhm

(alles nur mit idealen Werten gerechnet,was für diese Leistungsdaten auch vollkommen reicht.)
Für t=1µs brauchen wir einen Strom von I=Q/t -> I= 71nC/1µs=71mA
Gatewiderstand Rg=Ug/I -> Rg=10V/71mA=140ohm

P= 71nC*10V*40kHz = 28mW. Das ist die Leistung, die die Treiberstufe aufbringen muß.
Zum entladen muß diese Leistung wieder abgebaut werden.

Laststrom Il=Ub/Rl -> Il=50V/10Ohm=5A
Verlustleistung Pv=Il²*rdson100 -> Pv=5A*5A*80mOhm=2W.

Wenn der Schaltvorgang beginnt, fällt die Spannung über den FET und der Strom durch den FET steigt.Die Produkte von I und U müssen über die Zeit integriert werden. siehe Bild
Schaltverluste Ps=Ub²/Rl*t*f*0,167 -> Ps= 50V*50V/10ohm*1µs*40kHz*0,167=1,7W.

Summe Pv+Ps -> Pges=2W+1,7W=3,7W -> 4W

Wärmewiderstand irf -> 1,15K/W , Isolierfolie 0,5K/W -> Rthg=1,7W
max. Wärmewiderstand Kühlkörper Rthkk= max. (Chiptemperatur-Umgebungstemperatur)/Verlustleistung
-> Rthkk=(100°-30°)/4W = 17,5K/W
Dafür reicht z.B der V4330 von Reichelt -> 13,5K/W
Ich hoffe ich habe jetzt keine Bolzen reingehauen.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[shaun]

Mach mal den Gatewiderstand ein bisschen kleiner, die 71mA fliessen sonst ja nur am Anfang der Aufladung.

[Yossarian]

Hallo
der Widerstand ist ok.
Wenn Du einen gleichmäßigen Strom über die gesamte Ladephase willst, mußt Du den Widerstand ständig
nach einer e Funktion angleichen.
Es reicht, wenn die 71mA nur zu Anfang fließen, um das Gate innerhalb von 1µs aufzuladen.

Mit freundlichen Grüßen
Benno