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Thema: MOSFET als Heizung

  1. #1

    MOSFET als Heizung

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    Hallo Leute,

    ich stehe hier vor einem etwas Problem. Ich möchte mit einem MOSFET heizen. Alle Informationen die ich bis jetzt allerdings gefunden habe, behandeln das Problem "Verlustleistung" aber in der falschen Richtung, sprich "Wie kann ich möglichst hohe Ströme bei möglichst kleiner Verlustleistung schalten".
    Ich will den umgekehrten Weg: Eine minimale "Blindlast", möglichst ineffektive MOSFET-Ansteuerung für möglichst hohe Verlustleistung. Natürlich innerhalb des Überlebensbereiches des FET...
    Ich stelle mir das ganze so vor: Ansteuerung mehrerer FETS mit einem AVR mit PWM. Die FETs sind auf einer Kupfer- oder Aluplatte angebracht. Diese Platte ist dann das Heizelement.

    Mein erster Gedanke war, das ganze über Leistungswiderstände (statt FETs) zu realisieren, aber die sind mir a) zu träge und b) lässt sich da die Wärme sehr schlecht auf die Platte übertragen.
    Ich stelle mir Eine Gesamtleistungsaufnahme der Schaltung von höchstens 50W vor, wobei min. 49W als Heizleistung gebraucht werden...

    Bin ich total auf dem Holzweg, oder geht das?

    Meine Erfahrungen von Schaltungen beschränken sich auf Kleinspannungs-AVR-Basteleien, Schaltungsnachbauten aus dem Netz, kleinere Netzteile...

    Habt Ihr Ideen oder Tip(p)s für mich?

    Gruss
    ms

  2. #2
    Hallo,

    ich halte die Idee mit dem Widerstand gar nicht so schlecht...
    Wie groß soll die Fläche denn sein?

    Nur mal ins unreine gesprochen:
    Gehe mal von einer größeren Fläche aus.
    Man nehme 25W oder 50W Hochlastwiderstände
    (die goldenen im Alugehäuse; die lassen sich perfekt mit
    Wärmeleitpaste an eine Fläche schrauben) und schalte
    sie per PWM mit einem MOSFET.

    Die Sache mit der Tragheit stellt sich doch mit MOSFET(s)
    alleine auch. Du müsstes ja eine ganze "Batterie" von
    Transistoren verwenden, um eine flächige Erhitzung zu
    erreichen. Die mit einem TO220-Gehäuse haben ja nur
    eine kleine Montagefläche, von der aus sich die Wärme
    verteilen muß.

    Wenn Du es mit einem MOSFET machen möchtest, dann
    schau Dir mal bei ST den STE180N10 an. Der hat eine
    große Montagefläche und kann ordentlich Verlustleistung
    vertragen. Denke nur gerade nach, ob mann den einfach
    auf einen Kurzschluß schalten sollte...

    Gruß
    Frank

  3. #3
    Hmmm, wenn ich mir die Preise von Leistungswiderständen und FETs anschaue - dann kann ich doch eigentlich auch gleich Peltiers nehmen (bei Pollin gibts die grad günstig).
    Die sind eigentlich (was die Wärmeverteilung angeht) optimal, relativ einfach anzusteuern und was das Preisleistungsverhältnis angeht mit 15€ auf 100W ziemlich günstig...
    Und, damit kann ich auch kühlen (in Grenzen).
    Ziel des ganzen ist letztendlich, in einem abgeschlossenen Raum (~100l) eine kontinuierliche Temperatur (Regelbar (15°C)20°C-40°C) zu gewährleisten.
    Das ganze nennt sich dann Wärmeschrank...

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    17.04.2006
    Beiträge
    2.193
    Hihi, zwei mal Brett vor dem Kopf? Nicht böse gemeint, aber wenn man kontrolliert Verlustleistung produzieren will, ist eine Verlustleistungspartechnik wie PWM wohl der falsche Weg. Das Ding muss doch einfach nur im linearen Bereich betrieben werden. Bei angenommener fester Versorgungsspannung von 12V könnte man also zB mit einem MOSFET eine Konstantstromquelle von 4A bauen, schon hat man 48W Abwärme am Transistor. Kurzum: 1 MOSFET, 1 OPV, ein Shunt, eine Referenzspannung (zB per Spannungsteiler aus der Versorgungsspannung abgeleitet) und gut, vielleicht noch einen Kondensator gegen Schwingneigung des Reglers. Wenn nicht sichergestellt ist, dass die 48W auch garantiert abgeführt werden, wäre ein 2. Regler für die Temperatur ganz angebracht.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    09.05.2006
    Beiträge
    1.178
    nim sonen widerstand:

    Conrad:
    423050 - 62

    der kann maximal 100Watt mit kühlkörper =Aluplatte
    oder in deinem fall: wärmeverteiler , am besten dazu nen ventilator der drüber bläst, quasi ein umluftofen

    mit 2,2Ohm hast du bei 12V maximal 5,45A Stromfluß,
    was ner heizleistung von ca 5A*12V = 60Watt entspricht..

    Das peltierelement für 15Euro kannst du zum kühlen von nem Teil größer als ne mini kühltasche 10x10x10cm isoliert vergessen!!

    da nimm zum belüften lieber nen zuschaltbaren ventilator.

    dein problem ist nicht die trägheit des mosfets oder widerstände,
    sondern die temperaturträgheit der luft und der bauteile (im schrank)

    auch wenn der mosfet sich schnell ausschalten lässt, die wärme muß er genauso wie der widerstand über die oberfläche/kühlkörper abgeben, da schenkt sich das nichts in sachen temperaturschnelligkeitsänderung..

    den widerstand kannst du dann mit pwm+mosfet antakten wie du willst, wenn du kein spannungsregelbares netzteil benutzt..

    edit:
    den heizwiderstand schraubst du unter die aluplatte

    und zum ansteuern nimmste das hier:
    (die schaltung poste ich zurzeit irgendwie häufig...)
    http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm
    PWM mit poti zum eisntellen..
    Mosfet der IRL3803
    frequenz 10Hz (100nF Kondensator)

    Als Netzteil evtl n billiges pc-netzteil 150W oderso..
    GrußundTschüß \/
    ~Jürgen

  6. #6
    Die Regelung wird auf jeden Fall mit einem AVR erfolgen. Da ich die Ist- und Soll-Temperaturen loggen muss, eine Luftfeuchteregelung brauche und das ganze noch über die Zeit geregelt werden muss ist der AVR naheliegend.
    Ist auch das kleinste Problem - wie schon gesagt, mit dem AVR befinde ichmich auf vertrautem Terrain...

    Gruss
    ms

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    09.05.2006
    Beiträge
    1.178
    na dann hast ja alles
    GrußundTschüß \/
    ~Jürgen

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