| Autor |
|
300V 400A schalten |
Problem gelöst
|
|
|
|
BID = 400959
Benedikt
Inventar
Beiträge: 6241
|
|
Ich versuche mit einem Mosfet kurze Impulse zu erzeugen (5µs-200µs). Die Spannung ist gleichgerichtete Netzspannung, also etwas über 300V. Der Strom stammt aus Elkos die die Spannung puffern. Pro Sekunde werden 0,1-50 Impulse erzeugt.
Bei kurzen Impulsen ist alles OK, wenn die Einschaltdauer aber länger wird (>100µs) zerlegt es ab und zu den Mosfet.
Im Moment verwende ich einen IRF740, da dieser günstig, und mit 0,5Ohm Rdson recht gut ist.
Allerdings fallen an diesem im eingeschalteten Zustand rund 150V ab (es fließen also 300A, das ergibt 45kW Verlustleistung im Mosfet !!!). Der Spannungsverlust ist mir egal, nur der Mosfet sollte ganz bleiben.
Warscheinlich sind IGBTs besser, da bei diesen die Verlustleistung in etwa proportional zum Strom sind (bei Mosfets I²), allerdings habe ich noch keine Erfahrung mit IGBTs.
Soweit ich weiß ist der zulässige Strom bei Mosfets nur von der zulässigen Verlustleistung abhängig (also von Rdson und vom Wärmewiderstand). Wie ist das bei IGBTs ?
Wenn ich einen Mosfet oder einen IGBT mit 400A Strom verwende, wäre der ziemlich oversized (und auch sehr teuer), da im Mittel nichtmal 1A fliest. Wie kann man aus dem Datenblatt erkennen, ob ein Bauteil für sowas ausreicht ?
|
|
BID = 400974
wulf
Schreibmaschine
Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen
|
|
hallo,
ich wollte selber mal eine "gauss gun" bauen ... dabei wären auch hohe ströme bei 300V zu schalten. allerdings ist da nach einem puls schluss, und der kondensator muss nachgeladen werden. das projekt kam nie über die palnungsphase hinaus weil eben der mosfet so teuer war (sollte 1500A spitzenstrom aushalten).
ich wollte sowas in die richtung nehmen: http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?sku=7348029
mfg wulf
edit: hab kein diagramm gefunden wo pulsdauer vs. spitzenstrom drin ist, und sonst steht, dass es "nur" 320A spitzenstrom aushält ... könnte also doch etwas schwach auf der brust sein.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: wulf am 22 Jan 2007 17:40 ] |
|
BID = 400976
wulf
Schreibmaschine
Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen
|
|
BID = 400977
faustian.spirit
Schreibmaschine
Beiträge: 1388
Wohnort: Dortmund
|
Ein paar Ideen:
Thyratron und verwandte. Elektronenblitzröhre?
Mechanischer Schalter. Die Anstiegszeit eines Relais ist sehr sehr klein :80:. Die Verzögerung und Wiederholrate natürlich nicht (10kHz sind aber mit einem Reed sehr wohl möglich!).
|
BID = 400979
Benedikt
Inventar
Beiträge: 6241
|
Es ist keine Gauss Gun, sondern eine Stroboskop.
Ich möchte die Helligkeit der Blitzröhre regeln können.
Dazu schalte ich der gezündeten Blitzröhre den Strom ab. Eingeschaltet wird also bei 0V und 0A, aber abgeschaltet werden muss bei 300V und 400A. Und zwischendurch muss natürlich auch der volle Strom fließen.
Es kommen also keine Thyristoren o.ä. in Frage, und normale Transistoren sind vermutlich etwas zu langsam.
|
BID = 400984
wulf
Schreibmaschine
Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen
|
Zitat :
|
Es ist keine Gauss Gun, sondern eine Stroboskop.
|
war mir schon klar, dass es nicht gerade eine gauss gun wird 
Zitat :
|
und normale Transistoren sind vermutlich etwas zu langsam.
|
das wird auf IGBTs auch zutreffen, fürchte ich.
aber zu was anderem: solltest du einen so grossen mosfet nehmen, wird auch die gatekapazität recht gross sein. den mosfet anzusteuern ist sicher auch noch eine aufgabe für sich.
und wenn man einfach mehrere mosfets zusammenschaltet? allerdings könnte es da zu problemen wegen der unterschiedlichen dynamischen eigenschaften kommen. hab aber da recht wenig erfahrung.
mfg wulf
_________________
Simon
IW3BWH
|
BID = 400986
yehti
Schriftsteller
Beiträge: 723
Wohnort: Plattstedt
|
Moin!
Mach doch die Spannung der Elkobatterie regelbar.
Steuerbarer Gleichrichter oder sowas.
Gruß Gerrit
|
BID = 400990
Benedikt
Inventar
Beiträge: 6241
|
Zitat :
wulf hat am 22 Jan 2007 18:10 geschrieben :
|
Zitat :
|
und normale Transistoren sind vermutlich etwas zu langsam.
|
das wird auf IGBTs auch zutreffen, fürchte ich.
|
Wie gesagt: Mit IGBTs habe ich noch keine Erfahrung. In den Datenblättern lese ich aber Zeiten von 50-300ns. Bei Bipolartransistoren sind schon Werte von 1µs gut. Ich habe schonmal einen HOT richtig angesteuert: Da lässt sich ein Mosfet leichter ansteuern. Bei einem HOT sind mindestens 5A für ein einigermaßen schnelles Abschalten notwendig.
Die Spannung der Elkos möchte ich nicht variabel machen, da ich diese immer wieder nachladen muss. Das erfordert große Strombegrenzungswiderstände oder eine Spule. Im Moment verwende ich große Elkos mit etwa 200uF die pro Blitz nur um weniger als 50V entladen werden.
Außerdem hätte ich bei einem gesteuerten Gleichrichter Probleme mit der Interferenz zwischen den 100Hz und der Blitzfrequenz.
|
BID = 401003
Benedikt
Inventar
Beiträge: 6241
|
Hier mal die Kurvenform der Drain-Source Spannung (entrechend etwa 50A/div).
Man sieht deutlich, dass die Röhre erstmal 10µs braucht, um richtig zu zünden.
Nach etwa 20µs ist der volle Strom von etwa 120A erreicht.
Nach 80µs wird der Mosfet und somit die Blitzröhre abgeschaltet. Da Die Röhre noch leitend ist, zieht sie die Drain Spannung auf die Betriebsspannung (etwa 250V) hoch.
Im Moment habe ich den recht alten BUZ385 drin: Der ist etwas schlechter, daher fließt weniger Strom und der Mosfet überlebt das ganze. Mit einem IRF740 war der Strom etwa doppelt so hoch.
|
BID = 401014
photonic
Schreibmaschine
Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz
|
Wie wäre ein Thyristor mit der klassischen Löschschaltung? Ich habe noch nie etwas solches gebaut, weiss also nicht ob das dann auch schnell genug wäre. Zumindest wäre eine überlebende Schaltung machbar...
Hier drin (Seite 4) ist beschrieben wie diese Schaltung funktioniert:
http://www.energie.ch/zhw/L4.doc
|
BID = 401110
Beckenrandschwimmer
Schreibmaschine
Beiträge: 1921
Wohnort: Altrip
|
Schalte doch viele FET's parallel. Ich schalte in einer Spannungsquelle von 5V/120A 10 FET's parallel, um von ca. 6,2...7,3V linear auf 5V zu kommen. FET's kann man einfacher parallel schalten, als bipolare Transistoren (kein Shunt am Emitter).
Durch den um den Faktor 10 niedrigeren RSon wird in deiner Anwendung auch ein höherer Strom fließen.
Die meißten Datenblätter geben die maximale Strom/Spannungsbelastbarkeit in Abhängigkeit der Einschaltdauer an. Diese Granzen würde ich unbedingt einhalten.
Die Lebensdauer wird sonst extrem herabgesetzt.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Beckenrandschwimmer am 23 Jan 2007 9:39 ]
|
BID = 401298
Benedikt
Inventar
Beiträge: 6241
|
Zitat :
Beckenrandschwimmer hat am 23 Jan 2007 09:39 geschrieben :
|
Schalte doch viele FET's parallel.
Durch den um den Faktor 10 niedrigeren RSon wird in deiner Anwendung auch ein höherer Strom fließen.
|
Habe ich gemacht: Selber Ergebnis. Jetzt fließen über 500A (vorher nur etwa 300A mit einem Mosfet)...
Durch den hohen Strom zerlegt es wieder einen oder beide Mosfets.
Zitat :
|
Die meißten Datenblätter geben die maximale Strom/Spannungsbelastbarkeit in Abhängigkeit der Einschaltdauer an. Diese Granzen würde ich unbedingt einhalten.
|
Nur die wenigstens gehen in den Bereich den ich brauche...
|
BID = 401306
wulf
Schreibmaschine
Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen
|
hallo,
also das problem bei mosfets wird die Vgs vs. Id kennlinie sein. diese wird bei den teilen aufgrund exemplarstreuung nicht gleich sein. so wird ein mosfet am schnellsten leiten, während die anderen noch nicht leiten. und dieser mosfet wird wahrscheinlich auch abbrennen.
das ist aber alles theoretisiert ... praktische erfahrung hab ich keine.
mfg wulf
_________________
Simon
IW3BWH
|
BID = 401348
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
|
Grummel  Grummel
Ich hoffe nur der Benedikt versucht uns nicht zu behumpsen.
Also:
IGBTs sind langsam und zeigen bei gleichzeitig hohen Spannungen und hohen Strömen den Second Breakdown. MOSFETs sind sehr viel schneller und SB-frei, aber in der Vergangenheit hat man Blitzlampen mit einer paralellelgeschalteten Quenchröhre abgewürgt.
Die sieht aus wie ein gasgefüllter Überspannungsableiter, hat aber noch eine Zündelektrode um den Bauch, die mit einer zweiten Zündspule verbunden ist.
P.S.:
Bezüglich der Parallelschaltung von FETs findest du vielleicht hier ein paar nützliche Hinweise.
_________________
Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 24 Jan 2007 4:28 ]
|
BID = 401360
Benedikt
Inventar
Beiträge: 6241
|
Zitat :
perl hat am 24 Jan 2007 03:55 geschrieben :
|
Grummel Grummel
Ich hoffe nur der Benedikt versucht uns nicht zu behumpsen.
|
Was bedeuted behumpsen ?
Ich habe das Wort nie gehört und auch mein Wörterbuch kennt es nicht.
Zitat :
|
IGBTs sind langsam und zeigen bei gleichzeitig hohen Spannungen und hohen Strömen den Second Breakdown.
|
Auf die IGBTs bin ich hier gestoßen:
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tps65552a.html
http://www.fairchildsemi.com/ds/FG%2FFGR15N40A.pdf
Wenn das bei einem Fotoblitz geht, muss das auch bei einem kleinen Stroboskop funktionieren (bei dem normalerweise viel weniger Energie pro Blitz verbraten wird.)
Zitat :
|
aber in der Vergangenheit hat man Blitzlampen mit einer paralellelgeschalteten Quenchröhre abgewürgt.
Die sieht aus wie ein gasgefüllter Überspannungsableiter, hat aber noch eine Zündelektrode um den Bauch, die mit einer zweiten Zündspule verbunden ist.
|
Ist das hier sowas ?
Das ganze hat aber den Nachteil, dass ich nach jedem Blitz die Elkos wieder laden muss, während bei der Abschaltmethode eine Ladung bei nicht allzugroßer Energie auch mal für 10 Blitze reicht.
|
