i2t Wert

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Autor
i2t Wert

    







BID = 494663

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241
 

  


Ich versuche gerade die Grenzwerte von Thyristoren zu verstehen. Dazu versuche ich aus dem in den Datenblättern angegebenen i²t Wert z.B. den ebenfalls angegebenen Spitzenstromwert für eine Sinusperiode, zu berechnen.
Als Beispiel habe ich jetzt mal:
i(20ms) = 95A
i²t = 45A²s

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann muss ich jetzt den Strom quadrieren und über eine Sinusperiode aufintegrierten und das Ergebnis mit der Zeit multiplizieren.
Als Formel also:
\fed\mixonint((i*sin(t))^2,t,0,2\pi)/2\pi*T

Wenn ich das für T=0,02a und i=1,41*95A (da Effektivwert) ausrechne, komme ich auf 180A²s.
Und das ist ziemlich weit von den 45A²s entfernt. Irgendwo passt also etwas nicht, nur wo mache ich einen Fehler ? Schon bei der Grundüberlegung, oder erst beim Rechnen (was ich aber eigentlich ausschließen kann, da ich das vom PC habe ausrechnen lassen) ?

Auffällig ist aber, dass das Ergebnis exakt das 4 fache vom gewünschten Wert (180/4 = 45) ist. Bei anderen Werten aus anderen Datenblättern ist es genauso.

BID = 494679

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Zitat :
und über eine Sinusperiode aufintegrierten
Nicht über eine Periode, sondern für eine bestimmte Zeit.
RI2 ist ja die Wärmeleistung, die der Strom an einem Widerstand hervorbringt, und wenn du das über einen bestimmten, kurzen Zeitraum aufsummierst, erhältst du eine Wärmemenge.

Kurz deshalb weil dies dadurch begrenzt ist, dass die Wärmeableitung nicht/kaum zum Tragen kommt, sondern die Sperrschichttemperatur dabei lediglich durch die Wärmekapazität des Chips begrenzt wird.

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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 !

BID = 494688

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

OK, das heißt also, ich muss das hier ausrechnen:

\fed\mixonint(i*sin(2*\pi*f*t),t,0,0.02)

Da kommt auch 180A²s raus, wenn ich für i=1,41*95A und f=50Hz einsetze.

BID = 494710

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Der zu hohe Wert wird daran liegen, dass du die Integrationszeit zu gross wählst. Mach das mal für 1 Stunde bei 1A !

Der Wert wird meist für eine Halbwelle, also 10ms oder 8,3ms , angegeben, weil das der Zeit entspricht, die das Bauteil im Kurzschlussfall ungesteuert überstehen muss.
Danach hat ja die Steuerschaltung die Möglichkeit den nächsten Zündimpuls zu unterdrücken.

Der Wert für das Grenzlastintegral ist aber keine Konstante, sondern zeitabhängig.
Bei sehr kurzen Impulsen ist nur die Sperrschicht mit ihrer geringen Masse betroffen und dementsprechend klein ist dann das Grenzlastintegral.

Die Abkühlzeitkonstante derartiger Sperrschichten liegt in der Größenordnung von einigen 10µs, der Chip braucht einige ms und bei 20ms näherst du dich allmählich den stationären Verhältnissen an.

Oft wird deshalb auch ein fiktiver Wärmewiderstand in Abhängigkeit von der Impulsdauer angegeben.

Im wesentlichen handelt es sich dabei um den gleichen physikalischen Sachverhalt, nämlich um das Aufheizen und Abkühlen der Sperrschicht.

Gelegentlich findet man auch als Ersatzschaltbilder in Form von mehrgliedrigen RC-Tiefpässen für die beteiligten Wärmekapazitäten und -widerstände.
Der Umgang damit ist Elekronikern wahrscheinlich vertrauter und führt zu den gleichen Ergebnissen.

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