Leistungsteil

[BASTIUniversal]

Hallo Christopher,

IGBTs nimmt man nur dort wo man mit hohen Spannungen arbeiten muss (Gleichgerichtete Netzspannung, ansteuern von Zündspulen, etc.). Grund: Es fallen, ähnlich dem Darlington-Transistor, rund 1,5 bis 2V an der Collector-Emitter Strecke ab.
Der FET dagegen hat einen definierten Widerstand der Drain-Source Strecke.

Bei 15A würden bei einem IGBT rund P = U*I = 2V*15A = 30W an Verlustleistung anfallen. Beim von Hubert vorgeschlagenen FET aber nur P = U*I = I²*R = 0,046 Ohm*15A² = 10,35W.
Am FET wird der Kühlkörper also kleiner Ausfallen. Durch Umschaltverluste, abhängig von der Schaltfrequenz deiner PWM, wird evtl. etwas mehr als die 10W Verlustleistung anfallen.
Je nach Frequenz solltest du auch einen Gate-Treiber für den FET verwenden. Sonst wird der Schaltvorgang zu lange und die Verlustleistung geht hoch (-> Langsames Schalten: FET geht von unendlich auf 46mOhm. Während dieser Zeit gilt wieder P=R*I²).

Gruß
Basti

[Besserwessi]

Der Vorgeschlagene IRLZ34 ist relativ klein - mit steigender Temperatur steigt auch der Widerstand und damit die Verlustleistung. Besser wäre ein etwas größerer Typ. Für weniger Gate-Kapazität kann das auch ein Typ für weniger Spannung sein.

Bei der Kühlung muss man auch an die Freilaufdiode denken. Es ist gut möglich das die Freilaufdiode ähnlich viel Wärme abgibt als der FET. Das ergibt sich vor allem, bei Betrieb mit niedriger Drehzahl und trotzdem relativ viel Strom.