PWM mit p-mosfets für 500W KFZ-Kühlerlüfter

[PsiQ]

niemand mehr nen tipp wegen den widerständen, oder is das in dem rahmen eh wurscht ?

noch ne Frage/Antwort:
Zitat Google/ Shaun

"Also: MOSFETs lassen sich nur in Schaltanwendungen einfach so parallel schalten, im Linearbetrieb sind die Dinger viel zu nichtlinear. "

da ich die ja parallel betreibe, als schalter, dürfte das so ohne probleme gehen.. irgendwelche Einwände?

Weil nur weil man etwas machen kann, muß es ja nicht optimal sein
kleiener vorwiderstand jeweils an die gates der mosfets oder nicht?

ich schau mir jetzt das layout nochmal an, das geht noch besser...

[shaun]

Ja, kleiner Gatewiderstand, und immer noch so groß, dass bei "leerem" Gate der maximale Strom des treibenden Transistors nicht überschritten wird. Parallelschalten bei Schaltanwendungen ist möglich.

[avion23]

@PsiQ
paralell schalten von Mosfets ist ausdrücklich erlaubt.
Allerdings verdoppelt sich die kapazität und der ESR wird halbiert.
--> Gateumladestrom steigt stark an!

[PsiQ]

d.h.
ich mach also die dinger parallel ohne jeweils einzelne widerstände (das gleicht sich soweit ich gelesen habe über die erwärmung aus)

und dann kommt da
Wert: (14V = maximalspannung, eher 13,8V)
bei 14V und 800mA
14V : 20Ohm = 0,7A = 700mA

also ein 20Ohm Widerstand dran..

Wattzahl:
R*I² => 20Ohm*0,7*0,7 = 9,8W .. hui ui ui..
da sollte ich also nen 11Watt nehmen, oderwie?
der peak strom fließt ja nicht dauernd?

#############################
hab das design mal überarbeitet..

man kann dann maximal 4 mosfets einbauen..
achja, bevor jemand fragt:
damit die lastleiterbahnen breiter sind, wird drain an die metallöse geschraubt,
und der pin 3 abgezwickt..(ist doch der richtige..?)
besserer stromanschluß IN, breitere leiterbahn OUT
und sinnvoll kleiner als 100x80 wirds eh net...

siehe anhang ..

Dankeeee!

[Aktueller Schaltplan/Layout siehe letzter Beitrag]

[avion23]

Hi Psi,
tut mir leid, dass ich nochmal mecker, aber: die meisten verluste entstehen beim umschalten. Das umschalten geschieht in endlicher Zeit und dabei werden alle Bereiche von R_min bis R_max durchfahren. In dieser Zeit ist der Mosfet ein Widerstand. Über die Zeit integriert entsteht dabei Wärme. Deswegen versucht man die Zeit möglichst klein zu halten, wobei 20R natürlich nicht förderlich sind Bei jedem einzelnen Schaltvorgang entsteht garnicht sooooviel Wärme. Aber bei z.B. 20kHz kommt einiges zusammen.
Ich habe den thread nicht mehr im Kopf, bei dir waren es glaube ich 125Hz? Dann ist ja gut Trotzdem würde ich die Verlustwärme wesentlich höher ansetzen als ausgerechnet.

Der Baustein, der den Mosfet treibt, wird im Impulsbetrieb genutzt, d.h. du kannst in die Nähe dieses Wertes gehen.

Woher du deine 11W hast, weiß ich aber nicht

[PsiQ]

125Hz passen

ääääh..
die 11Watt wären der wert/typ vom widerstand => verlustleistung, aber da sollte ich evtl 17W nehmen.. => wenn dauernd 700mA durchgehen..

ich kann ja auch nur 10Ohm gatewiderstand nehmen, dann wäre der maximalstrom aber über dem der treibenden transistoren..

hmm.. die Lastwiderstände könnte ich ja evtl mit cyanacrylat gleich mit auf die kühlplatte kleben.. ich hoffe ja nicht, dass die jemals heißer als 85°C wird

Ich erwarte so 30W rum an den mosfets..

Überschlägig:
30Ax30Ax0,02Ohm => 18W x2 => 36W
wobei ich ja weniger als 0,02 Ohm widerstand habe
und eigentlich nur 20A

die exaktere formel wo die schaltfrequenz eingeht find ich grad net.

[shaun]

Umax*Imax*f*(ton+toff)/6. Bei 125Hz also kein Grund, sich Sorgen um den Gatewiderstand zu machen. Immer so klein wie möglich, aber so groß wie nötig, das lässt im Zweifelsfall weniger EMV-Probleme aufkommen, vermeidet aber unnötige Verluste. Deine Rechnung der Verlustleistung macht so natürlich keinen Sinn, der Strom fliesst ja nur für einige zig Nanosekunden lang, dann ist erstmal für 8ms Ruhe. Worst case: 0,7A fliessen kontinuierlich in 2x3,4nF und laden diese auf 14V -> dauert ca. 140ns, real natürlich länger, weil der Strom während Ugs steigt abnimmt, aber das spielt von der Energie her keine Rolle. Man könnte das auch über die Gesamt-Gateladung machen, aber das ist bei dieser Frequenz so sinnlos, dass ich es lasse.

[PsiQ]

Danke für die Formel! (gleich mal rechnen, und dann mal mitm solid-state)

Man könnte das auch über die Gesamt-Gateladung machen, aber das ist bei dieser Frequenz so sinnlos, dass ich es lasse.

Öm, ich schließe daraus...
5 Watt widerstand reicht, mit 20Ohm

die Verlustleistung liegt unter 30W .. und alles wird gut ? ?

[OnkelTobi]

Welche Aufgabe soll eigentlich dieser ominöse Lastwiderstand - es ist glaube ich R11 - haben?

Wieso sollen da 700mA druchfließen?

[PsiQ]

also rechnung bei mir:
Umax*Imax*f*(ton+toff)/6

Welchen Wert nehm ich für die Schaltzeit -ausm datenblatt eine?
[die 2mS nehm ich, weil der höchste Zeitwert im datenblatt bei 99nS liegt, und dein Wert mit den 700mA = 140nS)

14V*30A*125*(2mS)/6 = (14V*30A*125*0,002)/6 = 17,5W ..
sind das dann die schaltverluste?
Plus die dauerverluste? (mit 2 parallel)
also 30A*30A*0,01Ohm = 9W

18W + 9W = 27W Verlust

mitm solid state, 1mS an, 1mS aus..
naja, es wäre weniger...weniger Widerstand und weil ich ja das ganze drumrum nicht benötige..