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Thema: Leistungsstarke und gute Mosfets

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Leistungsstarke und gute Mosfets

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    Hallo Leute,

    ich möchte eine H-Brücke mit Mosfets aufbauen.
    Folgende Anforderungen gibt es:
    U_DS sollte >= 30V sein
    I_DS wird im Normalbetrieb bei ca 30-40A liegen, kann aber auch mal für ein paar Sekunden auf max 120A gehen. Jeweils gepulst mit 10kHz PWM mit Tastverhältnis von 0-1.

    Schaltverhalten (dead-time) sollte natürlich, genau wie die Gate-Kapazität, möglichst klein sein.

    Bis jetzt hatte ich den IRF1404 (evtl jeweils 2 parallel) im Blick, dieser hat jedoch eine recht hohe Gatekapazität...

    Kann mir jemand einen guten Mosfet für die o.g. Angaben empfehlen, der zudem auch bei Reichelt oder bevorzugt RS erhältlich ist?

    Viele Grüße,
    Daniel

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Die Gatekapazität ist bei 10 kHz noch nicht so kritisch. Einen vernünftigen Gate-Treiber sollte man bei diesen Leistungen sowieso einplanen. Selbst bei einer Gateladung von insgesamt 400 nC (worst case 2xIRF1404) kommt man bei 1A Ausgangsstrom des Treibers auf Umladezeiten von ca. 0.4 Mikrosekunden. Wenn man mal davon ausgeht, dass während der Umladezeit ca. 1/5 der Schaltleistung als Verlust am Mosfet anfällt, dann kommt man bei 10 Khz und 30V/120A auf einen Schaltverlust von gerade einmal 6 Watt, der sich auch noch auf 2 Fets verteilt. Im Vergleich zum Verlust am RDS_ON der Mosfets fällt das kaum ins Gewicht.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    IGBTs könnte man auch ins Auge fassen. VG Micha

  5. #5
    Moderator Roboter Genie
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    Hallo!
    IGBTs sind bei diesen Spannungen noch total uninteressant. Die werden erst ab etwa 250V Betriebsspannung effizienter als FETs (Quelle: Mikrocontroller.net).
    An IGBTs fällt eine Spannung über Uce ab, wie bei einem "normalen" Transistor. Das sind in der Regel um die 2V:
    P = U * I = 2V * 40A = 80W bei PWM = 100%
    Bei einem FET wie dem IRF1404 mit 4mOhm Rds_on:
    P = I² * R = 40A² * 0,004Ohm = 6,4W

    Wie beim FET kommt es beim IGBT zu Umschaltverlusten.

    Interessant währen zum Beispiel FETs wie der IRLR3114Z. Der hat einen Rds_on von 4,5mOhm und eine Qg_typ von 40nC.
    Weitere Infos bekommst du auf den Herstellerseiten (z.B. www.irf.com, www.fairchildsemi.com).
    Interessant zum lesen sind noch:
    -http://www.mikrocontroller.net/articles/IGBT
    -http://www.mikrocontroller.net/articles/FET
    -http://www.mikrocontroller.net/artic...%C3%9Cbersicht

    Gruß
    Basti

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