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Thema: Leistungstransistor gesucht

  1. #1

    Leistungstransistor gesucht

    Anzeige

    Hallo Helfer

    Mein Motor für ein 4 Rad Gefährt ist angekommen: http://www.amazon.de/HMParts-Elektro...ywords=my+1020

    Sehr gerne würde ich diesen mit Hilfe eines Arduinos Steuern (Geschwindigkeit und nicht Vor-Rückwaerts).

    Aber leider finde ich keinen Transistor der 24 Volt, 40 Ampere, und min. 500-550 Watt verträgt.

    Kennt jemand so einen Leistungstransistor der die Oben genannten Werte mit Hilfe eines Arduinos steuern kann? oder gibt es noch eine andere Möglichkein so einen Motor zu Steuern (die Geschwindigkeit sollte "Stufenlos" geregelt werden können also kein Relais mit dem man den Motor einfach nur ein bzw. ausschalten kann.


    Vielen Dank für eure Hilfe


    RoboterSindCool

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Ich würde bei der Leistung einen Mosfet verwenden. Achte aber darauf das es ein logic Level fet ist, ansonsten benötigst du einen fettreiber.

    MfG Hannes

  3. #3
    Vielen Dank 021aet04,
    Leider kann ich keinen LogicLevel Mosfet mit der leistungen bis 500 watt finden. Nicht einmal einen Normalen Mosfet mit der Leistung von 500 watt kann ich finden.
    http://www.mikrocontroller.net/artic...%C3%9Cbersicht

    Hätte ich einen Normalen Mosfet, könnte ich ja einfach die Schaltung so aufbauen: Arduino -> Transistor -> Power Mosfet
    Oder ?

    Findet irgendjemand hier einen Power Mosfet der 500 Watt leistung verträgt / hat.



    Vielen Dank schon mal


    RoboterSindCool

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,
    die in den Datenblättern der MOSFETs angegebene Leistung ist die maximale Verlustleistung, d.h. wie viel Watt der MOSFET maximal in Wärme umsetzen kann (geeignete Kühlung vorrausgesetzt). Du willst ja aber nicht 500W in Wärme umsetzen, sondern verlustarm schalten. Das Suchkriterium passt also nicht

    Viel wichtiger ist, den MOSFET nach dem RDSon-Widerstand, zugehöriger Gatespannung UGS und dem Maximalstrom auszuwählen.
    Die statische Verlustleistung am MOSFET ist P=I^2*R. Beispiel: Ein MOSFET mit 10mOhm=0,010 Ohm setzt bei 40 Ampere P=40A*40A*0,01Ohm=16 Watt in Wärme um !
    Im Umschaltmoment (dynamisch) ist die Verlustleistung noch höher! Ein geeigneter Kühlkörper ist für die Ströme selbstverständlich erforderlich.

    Der RDSon sollte also so gering wie möglich sein. Die MOSFETs, die solche hohen Ströme schaffen, kommen in der Regel aber nicht mit 5V Gatespannung aus. Da müssen es schon 10V sein. Ein geeigneter MOSFET-Treiber muss also her, der eine ausreichend hohe Gatespannung bereitstellt und dafür sorgt, dass das Gate schnell genug umgeladen wird, damit der MOSFET sich nicht allzulange im linearen Bereich mit hohen Verlusten aufhält. Da der Motor auch noch höhere Ströme als 40A im Anlaufmoment bringen kann, ist man sicher mit parallel geschalteten MOSFETs besser bedient

    Denke auch über die benötigten Leitungsquerschnitte für 40A nach

    Als MOSFETs kommen z.B. Typen IRF... oder IRFB... in Frage.

    Also nochmal in Kürze:
    1. man braucht MOSFETs mit sehr geringem RDSon
    2. man braucht einen MOSFET-Treiber
    3. man braucht einen vernünftigen Kühlkörper
    4. Leitungsquerschnitte und auch Leiterbahnquerschnitte müssen beachtet werden

    Grüße, Bernhard
    "Im Leben geht es nicht darum, gute Karten zu haben, sondern auch mit einem schlechten Blatt gut zu spielen." R.L. Stevenson

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Wichtig ist das der Strom und die Spannung passt (besser überdimensionieren). Die Leistung die angegeben ist, ist nicht die Leistung die der fet schalten kann, sondern die max. Verlustleistung.
    Bei so hohen Strömen ist es wichtig das du einen niedrigen RDSon hast, denn je größer der Widerstand, desto größer die Verlustleistung.

    Mosfets kann man auch parallel schalten und somit die Verluste auf eine größere Fläche verteilen. Du solltest auch einen fettreiber verwenden, damit der fet schnell schaltet.

    MfG Hannes

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    04.10.2011
    Beiträge
    954
    Schau mal:
    http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Trans...artnr=IRF+2804

    Und hier noch welche mit geringerer Gate-Source-Spannung:
    http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Trans...artnr=IRF+3708
    http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Trans...rtnr=IRF+3707Z

    Hinweis: Das Kühlfähnchen ist elektrisch leitend mit dem mittleren Beinchen verbunden. Evt. mußt du aufpassen, daß überm Kühlkörper kein Kurzschluss entsteht. Man kann sich das aber auch zu Nutze machen und den Kühlkörper als Leiter mißbrauchen. Oder Zumindest mit Kabelschuh das Kühlfähnchen dazu benutzen. Die Beinchen so kurz wie möglich machen.

  7. #7
    Vielen Dank an alle.

    Danke BMS für die ausführliche Erklärung. Sie sagten: "Ein geeigneter MOSFET-Treiber muss also her"
    aber wenn ich mir die Links von White fox (vielen dank an White Fox) für den IRF3708 bzw. für den IRF3707Z ansehe steht da UGS(th) 0,6 V .
    Und auch diese Mosfet Übersicht bestätigt das : http://www.mikrocontroller.net/artic...%C3%9Cbersicht

    UGS steht ja für die Spannung Gate zu Source um den Mosfet zu Schalten. Aber 0.6 Volt schafft mein Arduino ja Locker.
    Ist die Frage brauchen sie mehr Strom als mein Arduino Liefern kann?

    Sollten ich (fals der Mosfet mehr strom zieht) vielleicht einen Tip120 davor schalten? und dann evtl. noch parallel damit der Wiederstand und damit die Verlustleistung singt
    Wie es BMS erläuterte?

    Hier mal meine Idee:


    Tip120 -> IRF 3707 Z Mosfet ->
    Arduino -> Motor
    Tip120 -> IRF 3707 Z Mosfet ->



    Vielen Dank noch mal

    RoboterSindCool

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    279
    UGS(th) ist die sog. Treshhold-Spannung. Ab dieser fängt der MOSFET an zu leiten ... allerdings mit einem sehr hohen Widerstand was zu einer sehr hohen Verlustleistung und damit zu einer sehr starken Erwärmung führt.

    Ausschalgebend ist die Spannung, für die Rds(on) angegeben wird.

  9. #9
    Ok redround vielen Dank.
    Aber ab welcher spannung an Gate schaltet ein Mosfet voll durch (kleinst möglicher wiederstand) ?

    Wieder auf diese Tabelle bezogen http://www.mikrocontroller.net/artic...N-Kanal_MOSFET

    und ab welcher spannung schaltet dieser Mosfet voll durch: http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Trans...artnr=IRF+3708

    ?


    danke schön !

    RoboterSindCool

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
    Registriert seit
    04.10.2011
    Beiträge
    954
    Ausschalgebend ist die Spannung, für die Rds(on) angegeben wird.
    Hm...also ich habe das mal so gelernt, daß man die Energie für einen Ein- und Ausschaltvorgang dem Datenblatt entnimmt, zusammen mit der PWM-Frequenz kann man dann die Verluste durch das Umschalten berechnen. Die Gate-Source-Spannung fällt bei maximalem Durchlass noch am FET ab, zusammen mit dem Strom ergeben sich daraus die Verluste die entstehen wenn der FET überhaupt leitet. Oder ist das das, was du meinst?

    Ich muß an dieser Stelle aber auch sagen, daß Leistungselektronik bei mir schon ne Weile her ist.

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