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Topic: Steuerung LED-Strip für ein Projekt (Read 1 time) previous topic - next topic

agmue

Ich würde das jetzt so verstehen, dass er da überhaupt erst anfängt zu leiten. Das heißt aber ja nicht, dass der innere Widerstand klein genug ist für die Anwendung? Oder versteh ich V_GS,th falsch?
Genau um diesen Punkt kreisen auch meine Gedanken, ohne eine Antwort im Datenblatt zu finden. Genauer stolpere ich über die 20 µs pulse width.
Wahnsinn und Verstand trennt nur eine dünne Wand. (Daniel Düsentrieb)

combie

#16
Feb 08, 2019, 07:54 pm Last Edit: Feb 08, 2019, 07:58 pm by combie
Quote
Genauer stolpere ich über die 20 µs pulse width.
Warum?

Es ist nur eine Maßgabe dafür, unter welchen Bedingungen die Werte/Diagramme entstanden sind.
So wird es reproduzierbar.

Quote
Ich würde das jetzt so verstehen, dass er da überhaupt erst anfängt zu leiten.
Ja!
Meistens ist 250µA oder so angegeben.
Das ist nur wenig mehr, als  nix, für einen Leistungs FET.
> Das größte Problem, ist die Wahl der richtigen Gedanken <
Frei nach Dale Carnegie

agmue

So wird es reproduzierbar.
Ja, Kampf dem Zufall, darum schaut man in ein Datenblatt.

Warum?
In diesem Thema soll ein Strom längere Zeit eingeschaltet werden, deutlich länger als 20 µs und ohne Pulsierung. Ich suche also nach einer Kurvenschar, wann der Transistor "richtig durchgeschaltet" ist.

Leider deckt sich meine Erwartung nicht mit dem, was ich im Datenblatt finde. In der Annahme, das Datenblatt wird schon richtig sein, würde ich gerne meine Erwartung anpassen, nur weiß ich halt nicht wie.
Wahnsinn und Verstand trennt nur eine dünne Wand. (Daniel Düsentrieb)

combie

#18
Feb 08, 2019, 11:45 pm Last Edit: Feb 09, 2019, 01:43 pm by combie
Quote
Ich suche also nach einer Kurvenschar, wann der Transistor "richtig durchgeschaltet" ist.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34n.pdf

Dann ist Fig 3 das richtige für dich!
Die sagt 20A bei 5Vgs 4Vgs
*korrigiert*

Durchgeschaltet ist er, wenn der den nötigen Strom fließen lassen kann.
Alles unterhalb der Kurve ist der nutzbare Bereich. Den Bereich da drüber kann man nicht erreichen.
Da die Kurve nur die typische Linie zeigt, solltest du ein bisschen Reserve lassen.

Quote
In diesem Thema soll ein Strom längere Zeit eingeschaltet werden, deutlich länger als 20 µs und ohne Pulsierung
Die Pulse sind so kurz, damit die Eigenerwärmung keine Rolle bei dem konkreten Wert spielt.
Fig 4 zeigt das Verhalten bei Erwärmung.
> Das größte Problem, ist die Wahl der richtigen Gedanken <
Frei nach Dale Carnegie

agmue

#19
Feb 09, 2019, 12:30 pm Last Edit: Feb 09, 2019, 01:08 pm by agmue
Dann ist Fig 3 das richtige für dich!
Die sagt 20A bei 5Vgs
Nur zur Sicherheit, daß wir auf die selbe Figur schauen: Ich komme auf 35 A oder 45 A, je nach junction temperature (Transistorübergangstemperatur):



Durchgeschaltet ist er, wenn der den nötigen Strom fließen lassen kann.
Alles unterhalb der Kurve ist der nutzbare Bereich. Den Bereich da drüber kann man nicht erreichen.
Da die Kurve nur die typische Linie zeigt, solltest du ein bisschen Reserve lassen.
Dann kann ich also die 20 µs ignorieren, auch gut.

Wenn Du wegen der Reserve auf 20 A gegangen bist (s. o.), dann bin ich bei Dir.


@Mouns: Für 12V und 0,5A ist der Transistor geeignet, bitte lasse Dich nicht von meinen Fragen irritieren. Aber wir haben solche Fragen häufiger mal, da möchte ich dann schon wissen, was ich empfehlen kann und was nicht. Wer ganz sicher gehen möchte, schaltet UGS mit einem bipolaren Transistor, der auch in einem Optokoppler sitzen kann. Aber einen Logic Level FET direkt an einen Arduino-Ausgang anzuschließen, ist natürlich schön einfach.
Wahnsinn und Verstand trennt nur eine dünne Wand. (Daniel Düsentrieb)

Whandall

Ich komme auf 35 V oder 45 V, je nach junction temperature (Transistorübergangstemperatur):
Ampere nicht Volt. (bei 25V)
Ah, this is obviously some strange usage of the word 'safe' that I wasn't previously aware of. (D.Adams)

Rentner

#21
Feb 09, 2019, 01:20 pm Last Edit: Feb 09, 2019, 01:24 pm by Rentner
Hallo,

danke für die kleine Nachhilfe. Mit Bezug auf die Fig 3 aus dem Datenblatt.

d.h mit diesem Typ könnte man bei 5VGS 30A schalten bei  3,3VGS etwa 8A. ?

Heinz

combie

#22
Feb 09, 2019, 01:22 pm Last Edit: Feb 09, 2019, 01:27 pm by combie
Erstmal die Fakten sammeln

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34n.pdf



Electrical Characteristics @ TJ = 25°C:
Rds(on) = 0,06 Ohm bei Vgs = 4V

Wärmewiderstand zwischen Juction und Umgebung Rθja = 62 K/W

Jetzt wollen wir den Transistor belasten.
Tj = 25°C ist also illusorisch

Absolute Maximum Ratings sagt:
Todesgrenze für Tj = 175°C

Fig 4 sagt:
Rds(on) Faktor 2,25 bei  Tj = 175°C

Die Umgebungstemperatur muss man wohl schätzen.
Annahme: Geschlossenes Gehäuse und  Hochsommer
Ta = 50°C

--------------


Erste Rechnung:
Rds(on heiß) = 0,06 * 2,25 = 0.135 // in Ohm


Formel für die Leistungsberechnung:
U = R * I
P = U * I
P = R * I²

I = sqr(P/R)


Formeln für die Temperaturberechnung:

Tj = Ta + (Rθja * Ptot)

Rθja * Ptot = Tj - Ta

Ptot = (Tj - Ta)/Rθja


----
Ptot = (175 - 50) / 62 = 2,02 W

Itot = sqr(2,02/0,135) = 3,68A

----
In Fig3 liegt 3,68A  bei 4Vgs im erreichbaren Bereich, also unterhalb der Linie

Unter den genannten Bedingungen kann man diesem Transistor ohne Kühlblech einen dauerhaften Strom von 3,68A gerade noch so eben zumuten.
Einen kleinen Sicherheitsbereich sollte man einplanen






---
Na, ob das wohl alles so stimmt?
Oder habe ich da einen Fehler eingebaut?




-----------

Quote
Nur zur Sicherheit, daß wir auf die selbe Figur schauen: Ich komme auf 35 A oder 45 A, je nach junction temperature (Transistorübergangstemperatur):
Ja, die Figur!
Wobei man bei einem UNO, welcher an USB hängt nicht viel mehr als 4,3V an seinem belasteten Pin erwarten darf.

Hier ist also ein Vertipper:
> Die sagt 20A bei 5Vgs
Ich meinte:
> Die sagt 20A bei 4Vgs
Denn die 5V sind zu optimistisch.
> Das größte Problem, ist die Wahl der richtigen Gedanken <
Frei nach Dale Carnegie

agmue

> Die sagt 20A bei 4Vgs
Nun weiß ich, wir sehen dieselbe Figur!
Wahnsinn und Verstand trennt nur eine dünne Wand. (Daniel Düsentrieb)

uwefed

#24
Feb 09, 2019, 08:29 pm Last Edit: Feb 09, 2019, 09:01 pm by uwefed
Der von Combie errechnete max Dauerstrom gilt für den Transistor ohne Kühlkörper.

Wenn der Transistor auf einem Kühlblech oder Kühlkörper hat dieser wegen der größeren Oberfläche eine bessere Wärmeabgabe an die umgebende Luft. Darum bleibt der Transistor bei gleichem Strom kühler bzw kann der Strom größer sein wenn die Temparatur im Halbleiter gleich hoch sein kann.

Grüße Uwe

combie

#25
Feb 10, 2019, 12:15 pm Last Edit: Feb 10, 2019, 12:19 pm by combie
Nun weiß ich, wir sehen dieselbe Figur!
Ja!

Ich hoffe, ich habe mit der Rechnung nicht zu sehr übertrieben.
Denn deine Frage:
Quote
Ich suche also nach einer Kurvenschar, wann der Transistor "richtig durchgeschaltet" ist.
Habe ich nicht damit beantwortet.
Nicht beantworten können.


d.h mit diesem Typ könnte man bei 5VGS 30A schalten bei  3,3VGS etwa 8A. ?
Wenigstens das habe ich beantworten können!
Mit einem eingeschränktem: Ja
Aber nicht ohne erhebliche Kühlmaßnahmen.
(das Werkzeug dazu, habe ich dir hoffentlich jetzt geliefert)


Übrigens:
Die ganzen billig Kühlkörper, bei Ebay und Konsorten, werden ohne Wärmewiderstandsangabe verkauft.
Haben teilweise so raue Oberflächen, für die Transistormontage, dass der Wärmewiderstand in den Himmel schießt.
Gruselig.

Namhafte Händler geben den Wärmewiderstand an.
z.B. Conrad und viele weitere

Also:
Augen auf, beim Kühlkörper kauf.

Tipp:
Die Befestigung der Transistoren auf dem Kühlkörper sollte mit Federklammern erfolgen. Das bewirkt einen gleichmäßigen Anpressdruck. Nur so sind die jeweiligen  angegebenen Wärmewiderstände einzuhalten.


> Das größte Problem, ist die Wahl der richtigen Gedanken <
Frei nach Dale Carnegie

agmue

Nicht beantworten können.
Die Kernfrage nach den 20 µs hast Du geklärt, das war mein Hauptverständnisproblem. Ich habe zusätzlich folgende Dinge gelernt:
  • Auch Logic-Level-Typen arbeiten in einem für FETs zu niedrigen Spannungsbereich, weshalb man die maximalen Werte nicht erreichen kann. Ein 30A-Typ kann gerade mal 3A, also 10%. Nur höhere Gatespannungen bringen den FET in den optimalen Bereich. Also bei Bedarf bipolaren Transistor ans Gate.
  • Die Annahme "Rds(on) Faktor 2,25 bei  Tj = 175°C" ist ein Extremwert und hätte ich mir genauer gewünscht. Allerdings wüßte ich auch nicht, welche Figur da hilft.

Danke für die Rechnung!

Irgendwo habe ich Wärmeleitpaste herumliegen, die könnte den Wärmeübergang verbessern.

@Mouns: Ich hoffe, Du kannst nun nachvollziehen, wie sich so ein Transistor verhält. Das Datenblatt versucht, einen mehrdimensionalen Raum abzubilden, was beim Betrachter eine Menge Phantasie voraussetzt.  

Irgendwann gibt es möglicherweise eine Suchmaschine, bei der ich die geforderten technischen Daten eingebe und den passenden Transistor gezeigt bekomme.
Wahnsinn und Verstand trennt nur eine dünne Wand. (Daniel Düsentrieb)

michael_x

Quote
Irgendwann gibt es möglicherweise eine Suchmaschine, bei der ich die geforderten technischen Daten eingebe und den passenden Transistor gezeigt bekomme
.mouser versucht, so etwas zu bieten per Vorauswahl, Filter und Sortierung.
Fehlt nur ein Filter "Auch bei Aliexpress vorhanden"  ;)

combie

Quote
Die Annahme "Rds(on) Faktor 2,25 bei  Tj = 175°C" ist ein Extremwert und hätte ich mir genauer gewünscht. Allerdings wüßte ich auch nicht, welche Figur da hilft.
Wieso genauer? :o

Der Wert ist im Datenblatt zu finden (Fig 4) und MUSS bei der Berechnung mit einbezogen werden.
Wenn man den Maximalstrom wissen will, und das war bei der Berechnung mein Ziel, muss man von der Grenztemperatur ausgehen.
Ich sehe da keinen Raum für "Genauer"


Quote
Irgendwo habe ich Wärmeleitpaste herumliegen, die könnte den Wärmeübergang verbessern.
Die Verwendung ist ein Pflicht Standard.
Die Angaben in den Datenblättern gehen immer von einer Verwendung einer Wärmeleitpaste aus.
Sonst steht es explizit dabei.
Zumindest kenne ich es nicht anders.

Das Datenblatt sagt:
0,5 K/W , zwischen Transe und Kühlkörper, bei Verwendung von Wärmeleitpaste, und ich sage:
Nur mit Federklammer, nicht mit Verschraubung zu erreichen
Mein Lehrer sagte damals: Nimm 2 K/W für trocken verschraubt an.


Quote
Ich habe zusätzlich folgende Dinge gelernt:
Danke für die Rückmeldung!
Und ja, dann hat es sich ja gelohnt.
> Das größte Problem, ist die Wahl der richtigen Gedanken <
Frei nach Dale Carnegie

michael_x

Quote
Nimm 2 K/W für trocken verschraubt an.
Faustregeln sind immer gut.
Man sollte aber auch eine Idee der (Rand-)Bedingungen haben. Ist das für TO220 auf "ausreichend" großem Kühlkörper gemeint, oder passt der Wert für jede M3- Schraube?

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