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Thema: Brückengleichrichter GBU806 wird sehr heiß

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Brückengleichrichter GBU806 wird sehr heiß

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    Hallo zusammen,

    ich habe mal eine Frage zu dem GBU806 Brückengleichrichter.

    Ich habe eine PWM-Schaltung aufgebaut um 12V mittels eines MOSFET mit ca. 100Hz zu schalten.

    Die Schaltung funktioniert soweit einwandfrei, lediglich der Gleichrichter mit dem Ich die Versorgungsspannung (12V AC) richte wird extrem heiß.
    Ich habe den GBU806 mit ca. 3 A belastet und er wurde dabei so heiß, dass er sich fast selbst aus der Platine gelötet hat.

    Jetzt meine Frage: Liegt die extreme Temperatur einfach nur an der mangelhaften Kühlung des Gleichrichters oder hat er ein generelles Problem mit dem gepulsten Strom? Gibt es evtl. einen Typ der für solche Anwendungen besser geeignet ist und evtl. ohne Kühlkörper auskommt?
    Laut Datenblatt kann er bis zu 8A.

    Vielen Dank für eure Hilfe.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von demmy Beitrag anzeigen
    Die Schaltung funktioniert soweit einwandfrei, lediglich der Gleichrichter mit dem Ich die Versorgungsspannung (12V AC) richte wird extrem heiß.
    Ich habe den GBU806 mit ca. 3 A belastet und er wurde dabei so heiß, dass er sich fast selbst aus der Platine gelötet hat.

    Jetzt meine Frage: Liegt die extreme Temperatur einfach nur an der mangelhaften Kühlung des Gleichrichters oder hat er ein generelles Problem mit dem gepulsten Strom? Laut Datenblatt kann er bis zu 8A.
    Datenblatt: http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds21227.pdf

    Seite 2, Fig. 1
    Die 8A gelten gekühlt, ohne Kühlkörper sind es etwa 3.5A.
    Bei Kapazitiven Lasten musst du den maximalen Strom um 20% reduzieren.

    Hinzu kommt noch, dass die ganzen Angaben für 60Hz gelten.
    http://www.mikrocontroller.net/attac...ichrichter.png
    Das unterste Diagramm gibt den Stromverlauf durch den Gleichrichter an.

    Die Fläche der Peaks entspricht dabei (ohne Verluste) der Fläche welche sich unter dem Gleichstrom ergibt.
    Bei 50Hz liegen die Peaks etwas weiter auseinander, müssen also höher sein als bei 60Hz. Dafür hat die Diode etwas mehr Zeit sich abzukühlen.

    Dann stellt sich noch die Frage wie gross der Ladeelko ist.
    Je grösser der Elko ist, umso kleiner ist die Brummspannung, zwischen den Ladestössen sinkt die Spannung am Elko weniger ab.
    Dies verkürzt dann aber wiederum die Ladepeaks, was den Spitzenstrom weiter erhöht.

    Dies, und das was im Einschaltmoment geschieht, ist der Grund, dass Gleichrichterdioden entsprechend hohe Spitzenströme verkraften, auch wenn der mittlere Strom nicht so hoch ist. Hier 8A zu 200A.
    Aber auch schon eine 1A Gleichrichterdiode (1N400x) verträgt schon 30A Peak.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hi,

    also ich habe einen 1000µF Elko dem Gleichrichter nachgeschaltet.

    Als Spannungsquelle habe ich an den Gleichrichter einen NV Halogentrafo angeschlossen welcher Sekundärseitig 12V AC herausgibt.
    Als Last habe ich entsprechend einen 35W Halogenstrahler verwendet. Der Halogenstrahler stellt ja einen Ohmschen Verbraucher dar oder?
    Und bei 12V DC durch den Gleichrichter müssten das doch gerade mal ca. 3A sein die der Gleichrichter verkraften muss.
    Das wäre ja noch unter den 3,5A die der GBU806 laut Datenblatt ohne Kühlkörper verkraften kann.

    Wieso wird er aber dennoch so extrem heiß?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von demmy Beitrag anzeigen
    Wieso wird er aber dennoch so extrem heiß?
    Definiere "extrem heiss" in °C.

    Zu heiss, meldet der Finger ab etwa 50°C.
    Ab 60°C gibt es dann Blasen an den Fingern.
    Laut Datenblatt darfst du den Gleichrichter bis 100°C betreiben, da kocht Wasser schon.

    MfG Peter(TOO)


    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von demmy Beitrag anzeigen
    Hi,

    ......Der Halogenstrahler stellt ja einen Ohmschen Verbraucher dar oder?......
    Nö, ist eher eine Konstantstromsenke.

    Gruesse
    Ich bin keine Signatur, ich putz hier nur ....

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Eben ! Der Widerstand des Halogenstrahlers ist von der Temperatur des Glühfadens (Helligkeit) abhängig und ändert sich mit der angelegter Spannung.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  7. #7
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    Zitat Zitat von nikolaus10 Beitrag anzeigen
    Nö, ist eher eine Konstantstromsenke.

    Gruesse
    Da ist aber ganz großer Quatsch. Eine Halogenlampe ist ein ohmscher Widerstand da es auch im Wechselstromkreis keine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom geben wird.
    Die Lampe ist aber ein nichtlinearer temperaturabhängiger Widerstand. Und auf keinen Fall eine Konstrantstromsenke weil da müsste der Strom immer gleich sein. Und das ist er garantiert nicht.
    Und das dürfte das Problem sein. Ein kalter Glühfaden hat einen deutlich geringeren Widerstand und zieht demzufolge auch deutlich mehr Strom. Einfach mal den Widerstand der kalten Lampe messen und du kannst dir die theoretische Leistungsaufnahme ausrechnen. Und den entsprechenden Strom.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Ok, aber was kann man tun um die Temperaturentwicklung in den Griff zu bekommen.
    Ich finde selbst 50°C sind zu viel, egal ob es letztendlich 3 oder 4 A sind.

    Gibt es noch eine andere Möglichkeit als mit einem Brückengleichrichter die Spannung zu richten? Etwas effektiveres?

    Was haltet Ihr von dem LT4320? Der schein allerdings schwer zu beschaffen zu sein.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Zitat Zitat von demmy Beitrag anzeigen
    Gibt es noch eine andere Möglichkeit als mit einem Brückengleichrichter die Spannung zu richten? Etwas effektiveres?
    Einfach wäre mit überdimmensionierten Schottky Dioden bzw. Gleichrichter, weil sie niedrigeren Spannungsabfall und grössere Kontaktfläche am Kühlkörper haben.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hi Picture,

    was heißt für dich überdimensioniert? An welche Diode denkst du dabei?
    Ich würde gerne max. 80W schalten.

    Wie sieht es denn aus mit einem aktiven Brückengleichrichter?

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