Bitte um Schaltplan Kontrolle (und Fragen zu FETs)

Hallo.

Ich habe vor einiger Zeit hier im Forum Infos gesamelt zu FETs und auf Basis der Infos einen Schaltplan erstellt.
Nur mangels Erfahrung bin ich mir nicht sich ob das alles auch so Funktioniert.

Im Angang habe ich den Schaltplan als PDF File.

In der Schaltung verwendete FETs:
N-Channel: IRLZ14PBF
P-Channel: IRF9530NPBF 1
P-Channel: NDP6020P
P-Channel: IXTK170P10P

In der Schaltung verwendete Z-Dioden:
Zener: BZX79-B3V3,133
Zener: BZX79-B9V1,113
Zener: BZX79-B5V1,133
Zener: BZX79-B15,133
Zener: BZX79-B10,133

In der Schaltung verwendete Widerstände:
XXXOhm 1% 0,6W Metallschicht.

In folgenden Schaltung bräuchte FETs im Bereich von 150Ampere bzw. vll auch 2 Parallel geschaltet.

Unterbrecherschaltung Hauptversorgung
+UB LiPo 1/2
Q1
Q3

Unterbrecherschaltung Hauptversorgung
-UB LiPo 1/2
Q3
Q6

Wenn ich mir die Daten diverser FETs beim großen C anschaue bin ich etwas verwirrt.

Ptot → Bedeutet doch das bei X Watt der FET abraucht
Wenn ich mir dann die Daten auf der Seite anschaue finde ich angaben wie.

I(d): 14 A
U: 100 V
Ptot: 79W

nun komme ich aber bei 14A und 100V auf 1400W.

Nun finde ich aber im eigentlichen Datenblatt anstatt Ptot eben PD (Power Dissipation) mit 79W.

Kann nun ein Fet mit 14Ampere auch 14Ampere leisten?
Und das PD ist dann eine art Faktor für Watt im nem verhältniss zur Temp?

ID@ TC= 25°C Continuous Drain Current, V GS @ -10V -14
ID@ TC = 100°C Continuous Drain Current, V GS @ -10V -10A
IDM Pulsed Drain Current Å-56
PD @TC = 25°C Power Dissipation 79W
Linear Derating Factor 0.53 W/°C

Könnte mir jemand erklären was das im Detail bedeutet?
Bedeutet das das “ID@ TC = 100°C Continuous Drain Current, V GS @ -10V -10A”
ich dauerhaft ohne Zusatzkühler 10Ampere ziehen kann?

Grüße
Micha

Voltage.pdf (165 KB)

"ID@ TC = 100°C Continuous Drain Current, V GS @ -10V -10A" heißt: wenn der MOSFET 100 Grad warm ist, kannst Du ihm nur noch 10 A Dauerstrom abverlangen (bei -10 V Gatespannung gegenüber Source).

Den angestrebten Sinn Deiner Schaltung habe ich noch nicht ganz verstanden ... was man aber schon sagen kann: Du versuchst z. B. mit dem N-Channel Q3 den P-Channel Q1B anzusteuern. Mit der Zener-Diode willst Du vermutlich die max. Gatespannung begrenzen. Das ist aber gar nicht nötig, da der IRF9530 eine max. zulässige Gatespannung von 20 V hat. Da bleibst Du ja mit Deinen max. 16,8 Volt bequem drunter.

Dann ist auch der Spannungsteiler R3 / R4 nicht notwendig bzw. nicht wirklich hilfreich, da er bei einem Durchsteuern von Q3 die Gatespannung von Q1B bei rund 9 Volt lässt ... das reicht nicht, um den P-Channel sicher voll durchzusteuern. Hast Du das mal auf einem Steckbrett versucht? Ich würde eher sowohl die Zehner als auch R4 weglassen und R3 eher so in den Bereich 330 Ohm verändern, sonst schaltet Q1B ziemlich lahmarschig ab.

Und bei den kleineren Lipo-Spannungen: wo willst Du da 10V für das Gate des MOSFET's hernehmen?

PS:
Ptot oder PD sind eher zu vernachlässigende Größen. Sie geben die max. am MOSFET abfallende Leistung an (also welche Leistung max. durch den internen (Rest-)Widerstand des MOSFET in Wärme umgesetzt wird). Wenn Du den tatsächlich fließenden Strom / die anliegende Spannung kennst und das Gate gemäß der Definition von Rdson ansteuerst, dann kannst Du auch einfach die tatsächliche Verlustleistung berechnen. Das ist aber auch nur interessant, wenn man den ggf. benötigten Kühlkörper berechnen möchte.

mgcss:
"ID@ TC = 100°C Continuous Drain Current, V GS @ -10V -10A" heißt: wenn der MOSFET 100 Grad warm ist, kannst Du ihm nur noch 10 A Dauerstrom abverlangen (bei -10 V Gatespannung gegenüber Source).

Ah okay, dank dir für die Erklärung des Fachenglisch.

mgcss:
Den angestrebten Sinn Deiner Schaltung habe ich noch nicht ganz verstanden ... was man aber schon sagen kann: Du versuchst z. B. mit dem N-Channel Q3 den P-Channel Q1B anzusteuern. Mit der Zener-Diode willst Du vermutlich die max. Gatespannung begrenzen. Das ist aber gar nicht nötig, da der IRF9530 eine max. zulässige Gatespannung von 20 V hat. Da bleibst Du ja mit Deinen max. 16,8 Volt bequem drunter.

Dann ist auch der Spannungsteiler R3 / R4 nicht notwendig bzw. nicht wirklich hilfreich, da er bei einem Durchsteuern von Q3 die Gatespannung von Q1B bei rund 9 Volt lässt ... das reicht nicht, um den P-Channel sicher voll durchzusteuern. Hast Du das mal auf einem Steckbrett versucht? Ich würde eher sowohl die Zehner als auch R4 weglassen und R3 eher so in den Bereich 330 Ohm verändern, sonst schaltet Q1B ziemlich lahmarschig ab.

Der Sinn besteht darin das es 2LiPos sind die im Normalbetrieb parallel laufen.
Über die Balanceranschlüsse will ich zum einen die Spannung überwachen und mit dem "U1" die Ampere die dort als Ausgleichsstrom fließen.
Zu dem soll mir später die Spannungsüberwachung zum einen Rückmeldung geben über aktuelle Spannung und daraus errechnet den Zellendrift.
Und falls mal etwas auserhalb der Parameter läuft "fehlerfall" den entsprechenden LiPo vom Netz trennen und sonst bei geringerer Spannung den / die angeschlossenen Verbraucher drosseln.
Jetzt nicht über die hier gezeigte schaltung sondern über die Ansteuerung der Verbraucher selbst.

Wenn ich nun aber +UB direkt auf GND schalte verursache ich ja einen Kurzschluss.
Das einzigste was mir einfällt wäre das Gate von Q1B unterhalb des der R2 zu verbinden, so hätte ich dann zwar eine schnelle einschaltung aber eine noch langsamere ausschaltung.

Durch die Z-Diode in verbindung mit R2 habe ich dann meine begrenzung was die Ampere angeht, soweit ich das prinzip richtig verstanden habe.

Was mir jetzt dazu einfällt ist das ich dann den R1 deutlich niedriger dimensioniere was ja wenn ich es richtig verstanden habe keinen Einfluss darauf hat was dort an Ampere von +UB nach GND fließt.
Würde die Schaltung schneller sperren.

Gut die 3,3V Zener1 kann ich auch durch eine BZX79-B3V0,133 ersetzen und wären dann bei sicheren 10V.
13,2V - 3,1V = 10,1V

hmmm...
Hab es gerade mit nur mit dem R1 1KΩ durch gerechnet und der Unterschied bei den fließenden Ampere dürfte, wenn ich micht nicht Irre, der Unterschied bei ca. 0,005Ampere liegen.
Bei 330Ω würden mir die Widerstände abrauchen da ich dort schon bei knapp 0,9Watt liege.

Mit den Infos kann ich mir jetzt aussuchen wie ich es aufbauen möchte. Ob schnell mit höherer verlustleistung oder langsamer mit niedriger verlustleistung.
Ach btw. was ist bei dir "Lahmarschig"?

Danke für die Hilfestellung. Ich lasse mal meine Gedankengänge über der Erkenntniss mal drin.

Auf dem Steckbrett habe ich es noch nicht versucht da ich die besagten Teile noch nicht bestellt habe, weil ich das erst mal so weit ich kann bzw es geht das ganze durchplanen / verbessern / fehler beseitigen möchte bevor ich das entsprechende Material bestelle.

mgcss:
Und bei den kleineren Lipo-Spannungen: wo willst Du da 10V für das Gate des MOSFET's hernehmen?

Da handelt es sich um einen TTL FET

NDP6020P

-24 A, -20V. RDS(ON) = 0.05Ω @ VGS= -4.5 V
RDS(ON) Static Drain-Source On-Resistance VGS = -4.5V, ID = -12A 0.041 0.05Ω

Wobei ich den auch für die ersten 2 Spannungsniveaus verwenden könnte mit der Z-Dioden schaltung.
Müsste ich mal durch denken und n bisschen rechnen mit den neuen erkentnissen.

mgcss:
PS:
Ptot oder PD sind eher zu vernachlässigende Größen. Sie geben die max. am MOSFET abfallende Leistung an (also welche Leistung max. durch den internen (Rest-)Widerstand des MOSFET in Wärme umgesetzt wird). Wenn Du den tatsächlich fließenden Strom / die anliegende Spannung kennst und das Gate gemäß der Definition von Rdson ansteuerst, dann kannst Du auch einfach die tatsächliche Verlustleistung berechnen. Das ist aber auch nur interessant, wenn man den ggf. benötigten Kühlkörper berechnen möchte.

Sprich durch den Widerstand des FET, die Umgebungstemp, die Spannung, die Ampere usw. könnte ich errechnen was an Watt dort abfällt und dann entsprechend Kühlen.
Was wiederrum bedeutet wenn ich den FET entsprechend Kühle die Ampere ziehen kann wie sie im Datenblatt stehen, richtig?

Noch mal danke für deinen Input, so habe ich wieder dazu gelernt.
Ach und sorry das die Antwort hat auf sich warten lassen. Ich kam über letzten Tage einfach nicht dazu mich mit der notwendigen intensivität auseinander zu setzen.

Viele Grüße
Micha