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Sel(R)

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Radebeul,
23.09.2018,
18:20
(editiert von Sel
am 23.09.2018 um 18:20)
 

Diode in Leistungstransistoren (Elektronik)

Hallo,

diese Diode in fetten Leistungstransistoren (bei mir der MJH11020) über der C-E-Strecke entsteht ja meiner Vermutung nach beim Fertigungsprozess, kann man halt nicht vermeiden. Nun ist auch im Datenblatt nicht angegeben, wie hoch diese Diode belastbar ist. Ich gehe jetzt mal davon aus, das ein aktiver Einsatz dieser Diode in einer Schaltung nicht vorgesehen ist. Wenn man also eine solche Diode über dem Transistor benötigt (z.B. in Linearnetzteilen), dann muß eine externe Diode dazugeschalten werden. Liege ich richtig?

LG Sel

xy(R)

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23.09.2018,
18:33

@ Sel

Diode in Leistungstransistoren

» diese Diode in fetten Leistungstransistoren (bei mir der MJH11020) über der
» C-E-Strecke entsteht ja meiner Vermutung nach beim Fertigungsprozess, kann
» man halt nicht vermeiden.

Nein, die muss man bei Bipolartransistoren (auch Darlington) extra rein designen.


» Nun ist auch im Datenblatt nicht angegeben, wie
» hoch diese Diode belastbar ist.

Das ist ungewöhnlich.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
23.09.2018,
19:52

@ xy

Diode in Leistungstransistoren

» » diese Diode in fetten Leistungstransistoren (bei mir der MJH11020) über
» der
» » C-E-Strecke entsteht ja meiner Vermutung nach beim Fertigungsprozess,
» kann
» » man halt nicht vermeiden.
»
» Nein, die muss man bei Bipolartransistoren (auch Darlington) extra rein
» designen.
»
»
» » Nun ist auch im Datenblatt nicht angegeben, wie
» » hoch diese Diode belastbar ist.
»
» Das ist ungewöhnlich.

Ist da "Reverse Bias Safe Operating Area" gemeint?
Datenblatt, Seite 5: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MJH11017-D.PDF

xy(R)

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23.09.2018,
20:28

@ Sel

Diode in Leistungstransistoren

» Ist da "Reverse Bias Safe Operating Area" gemeint?

Nein.

https://de.wikipedia.org/wiki/SOAR-Diagramm

Sel(R)

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Radebeul,
24.09.2018,
18:48
(editiert von Sel
am 24.09.2018 um 19:09)


@ xy

Diode in Leistungstransistoren - Aufbau Stromsenke

» » Ist da "Reverse Bias Safe Operating Area" gemeint?
»
» Nein.
»
» https://de.wikipedia.org/wiki/SOAR-Diagramm

Ok, begriffen. Also stehts im Datenblatt nicht drin. Schade.

Ich baue grade eine Stromsenke bis 100 Watt, falls mein Kühlkörper das schafft. Funzt schon, aber eben noch nicht fertig gebaut. Dauerbelastungstest steht noch aus.



Nun kanns ja passieren, das ich Blödmann das Teil verpolt anklemme, was dramatisch enden würde. Die Diode im Transistor sollte aber erst mal schützen in Verbindung mit einer sehr flinken Sicherung. Und daher wollte ich die Leistungsdaten der internen Diode wissen. Eine Alternative wäre eine Diode in Reihe zum Transistor, jedoch muß ich die sicher bei 5 Ampere kühlen, das passt nicht. Die Stromsenke ist für 0,05...5 Ampere gedacht, max. Spannung 60 Volt. Aber unter Beachtung der Leistung, bei höherer Spannung darf dann nicht so viel Strom zum Verheizen eingestellt werden. Muß ich halt aufpassen, sonst leuchtet der Transistor. Wie ich das automatisch erledigen kann entzieht sich meinem Vorstellungsvermögen.

Sollte ich wirklich mal enorm Leistung verbraten müssen, so kann ich meinen QM300HA-2H anschließen, habe die Schaltung dafür vorgesehen. An diesem Hammertransistor habe ich einen Riesenkühler, dann sind 500 bis 700 Watt kein Problem mehr.

In dem Zusammenhang, wo bekomme ich ein negativ logarithmisches Poti mit 470kOhm und 6mm-Achse her? Die Stromsenke kann auch auf pulsenden Betrieb gestellt werden (10 bis 1000Hz). Ein solches Poti würde die Einstellung der Frequenz erheblich vereinfachen.

LG Sel

Edit:

Mal grob der Schaltplan, habe noch kleine Änderungen beim Aufbau gemacht:

Offroad GTI(R)

25.09.2018,
08:52

@ Sel

Diode in Leistungstransistoren - Aufbau Stromsenke

» Ich baue grade eine Stromsenke bis 100 Watt, falls mein Kühlkörper das
» schafft. Funzt schon, aber eben noch nicht fertig gebaut.
» Dauerbelastungstest steht noch aus.
Ob das mal gut geht?
100W für so einen kleinen Transistor ist schon recht ambitioniert (an der Grenze zum Wahnsinn ;-) ).
Bei 100W bewegst du dich immerhin an der Grenze der FBSOA.
Eine Stromsenke dieser Leistungsklasse würde gut und gerne vier Transistoren vertragen.


» Aber unter Beachtung der Leistung, bei höherer
» Spannung darf dann nicht so viel Strom zum Verheizen eingestellt werden.
» Muß ich halt aufpassen, sonst leuchtet der Transistor.
Sehr richtig.

» Wie ich das
» automatisch erledigen kann entzieht sich meinem Vorstellungsvermögen.
Mikrocontroller, welcher Spannung und Strom misst und entsperchend die Verlustleistung im Transistor berechnet.
Ein Sicherheitsabstand zur DC-Kennline im FBSOA schadet sicher auch nicht.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
25.09.2018,
10:58
(editiert von Sel
am 25.09.2018 um 11:04)


@ Offroad GTI

Aufbau Stromsenke, leidige Fehlersuche, ich finde nix :-(

» 100W für so einen kleinen Transistor ist schon recht ambitioniert (an der
» Grenze zum Wahnsinn ;-) ).
» Bei 100W bewegst du dich immerhin an der Grenze der FBSOA.
» Eine Stromsenke dieser Leistungsklasse würde gut und gerne vier
» Transistoren vertragen.

Ist ja nicht für Dauerbetrieb solche Leistung und wird auch nicht angestrebt. Klar ist das sehr grenzwertig.

Aber ein völlig anderes Problem. Der zweite OPV schaltet immer voll durch (also knapp 12V an Pin 7). Ich habe keine Ahnung warum.


Damit regelt nichts mehr. Habe die Schaltung ...zig mal kontrolliert, kein Fehler. Ich tauschte den OPV, nix. Ich tauschte gegen andere Endtransis, nix. Ich schaute nach Schwingungen mit dem Oszi, nix. Irgendwas habe ich übersehen, aber was? Ok, ich betreibe die Sache mit nur einer Betriebsspannung, das kann aber nicht der Grund sein. Der Schalter zur Impulssteuerung ist offen.

Bin nun echt ratlos, oder sehe ich den Wald vor Bäumen nicht?

LG Sel

Offroad GTI(R)

25.09.2018,
11:20
(editiert von Offroad GTI
am 25.09.2018 um 11:24)


@ Sel

Aufbau Stromsenke, leidige Fehlersuche, ich finde nix :-(

» Ist ja nicht für Dauerbetrieb solche Leistung und wird auch nicht
» angestrebt. Klar ist das sehr grenzwertig.
Du berichtest uns dann sicherlich, wie lange er gehalten hat... :lookaround:

» ich betreibe die Sache mit nur einer
» Betriebsspannung, das kann aber nicht der Grund sein.
Doch, der TL082 kann keine Eingangsspannungen bis zu seiner negativen Versorgungsspannung erfassen (wie zum Beispiel LM358/LM324).
Am Ausgangs des Spannungsteilers liegen um die 500mV an, und das ist zu nach an der negativen Versorgungsspannung, also in diesem Fall GND.

Du hattest doch geschrieben "es funzt schon"?!

bigdie(R)

25.09.2018,
12:46

@ Sel

Aufbau Stromsenke, leidige Fehlersuche, ich finde nix :-(

» » 100W für so einen kleinen Transistor ist schon recht ambitioniert (an
» der
» » Grenze zum Wahnsinn ;-) ).
» » Bei 100W bewegst du dich immerhin an der Grenze der FBSOA.
» » Eine Stromsenke dieser Leistungsklasse würde gut und gerne vier
» » Transistoren vertragen.
»
» Ist ja nicht für Dauerbetrieb solche Leistung und wird auch nicht
» angestrebt. Klar ist das sehr grenzwertig.
»
» Aber ein völlig anderes Problem. Der zweite OPV schaltet immer voll durch
» (also knapp 12V an Pin 7). Ich habe keine Ahnung warum.
»
»
» Damit regelt nichts mehr. Habe die Schaltung ...zig mal kontrolliert, kein
» Fehler. Ich tauschte den OPV, nix. Ich tauschte gegen andere Endtransis,
» nix. Ich schaute nach Schwingungen mit dem Oszi, nix. Irgendwas habe ich
» übersehen, aber was? Ok, ich betreibe die Sache mit nur einer
» Betriebsspannung, das kann aber nicht der Grund sein. Der Schalter zur
» Impulssteuerung ist offen.
»
» Bin nun echt ratlos, oder sehe ich den Wald vor Bäumen nicht?
»
» LG Sel

Der TL 082 braucht min +/-12V also 24 aber bei mir läuft der auch mit -5V und + 12. Ich hab die Ausgangsschaltung allerdings 4x gebaut. mit einem TL084 ein 2. erzeugt die Impulse, sorgt für Abschaltung bei Übertemperatur und ebenfalls zuschaltbar eine Abschaltung bei Unterspannung (zum Kapazität von Akkus messen)

Sel(R)

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Radebeul,
25.09.2018,
13:31

@ Offroad GTI

Danke euch beiden! :-)

» » ich betreibe die Sache mit nur einer
» » Betriebsspannung, das kann aber nicht der Grund sein.
» Doch, der TL082 kann keine Eingangsspannungen bis zu seiner negativen
» Versorgungsspannung erfassen (wie zum Beispiel LM358/LM324).
» Am Ausgangs des Spannungsteilers liegen um die 500mV an, und das ist zu
» nach an der negativen Versorgungsspannung, also in diesem Fall GND.

Ok, und das war auch bei den testweise eingesetzten OPV so. Datenblatt lesen soll helfen :ok:
Nun muß irgendwo eine negative Spannung her. Der kleine Versorgungstrafo hat natürlich nur eine Wicklung, ist ja klar.

» Du hattest doch geschrieben "es funzt schon"?!

Ja, am Labornetzteil. Und da hatte ich Idiot Dualspannung dran. Und das natürlich in meinem Mikrohirn beim Aufbau schon wieder gelöscht. Ich bin und bleibe ein Idiot :-D

Also nochmals Danke euch beiden. Ehe ich jetzt Kopfstände mache und was zusammenfummele kommt der Trafo raus und ein anderer rein. Muß in der Bastelkiste wühlen...
Oder eben noch so einen kleinen Printtrafo kaufen.

LG Sel

Offroad GTI(R)

25.09.2018,
15:18

@ Sel

Danke euch beiden! :-)

» Ja, am Labornetzteil. Und da hatte ich Idiot Dualspannung dran.
w.z.b.w. :-D

» Also nochmals Danke euch beiden. Ehe ich jetzt Kopfstände mache und was
» zusammenfummele kommt der Trafo raus und ein anderer rein. Muß in der
» Bastelkiste wühlen...
Eine negative Hilfsspannung bekommst du auch einfacher.
Z.B. über eine Ladungspumpe ICL7660, oder einen isolierten DCDC-Wandler-Baustein.

Sel(R)

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Radebeul,
25.09.2018,
16:26
(editiert von Sel
am 25.09.2018 um 16:37)


@ Offroad GTI

Danke euch beiden! :-)

» » Also nochmals Danke euch beiden. Ehe ich jetzt Kopfstände mache und was
» » zusammenfummele kommt der Trafo raus und ein anderer rein. Muß in der
» » Bastelkiste wühlen...
» Eine negative Hilfsspannung bekommst du auch einfacher.
» Z.B. über eine Ladungspumpe ICL7660, oder einen isolierten
» DCDC-Wandler-Baustein.

Habe ich nicht da und ist mir zu klein beim Gehäuse der IC. Ich nehme einen 555er (nicht in lila) und danach einen kleinen Linearregler (78L05 etwa). Bin grade am Zusammenlöten ;-)

JBE

25.09.2018,
16:55

@ Sel

Diode in Leistungstransistoren - Aufbau Stromsenke

» » » Ist da "Reverse Bias Safe Operating Area" gemeint?
» »
» » Nein.
» »
» » https://de.wikipedia.org/wiki/SOAR-Diagramm
»
» Ok, begriffen. Also stehts im Datenblatt nicht drin. Schade.
»
» Ich baue grade eine Stromsenke bis 100 Watt, falls mein Kühlkörper das
» schafft. Funzt schon, aber eben noch nicht fertig gebaut.
» Dauerbelastungstest steht noch aus.
»
»
»
» Nun kanns ja passieren, das ich Blödmann das Teil verpolt anklemme, was
» dramatisch enden würde. Die Diode im Transistor sollte aber erst mal
» schützen in Verbindung mit einer sehr flinken Sicherung. Und daher wollte
» ich die Leistungsdaten der internen Diode wissen. Eine Alternative wäre
» eine Diode in Reihe zum Transistor, jedoch muß ich die sicher bei 5 Ampere
» kühlen, das passt nicht. Die Stromsenke ist für 0,05...5 Ampere gedacht,
» max. Spannung 60 Volt. Aber unter Beachtung der Leistung, bei höherer
» Spannung darf dann nicht so viel Strom zum Verheizen eingestellt werden.
» Muß ich halt aufpassen, sonst leuchtet der Transistor. Wie ich das
» automatisch erledigen kann entzieht sich meinem Vorstellungsvermögen.
»
» Sollte ich wirklich mal enorm Leistung verbraten müssen, so kann ich meinen
» QM300HA-2H anschließen, habe die Schaltung dafür vorgesehen. An diesem
» Hammertransistor habe ich einen Riesenkühler, dann sind 500 bis 700 Watt
» kein Problem mehr.
»
» In dem Zusammenhang, wo bekomme ich ein negativ logarithmisches Poti mit
» 470kOhm und 6mm-Achse her? Die Stromsenke kann auch auf pulsenden Betrieb
» gestellt werden (10 bis 1000Hz). Ein solches Poti würde die Einstellung der
» Frequenz erheblich vereinfachen.
»
» LG Sel
»
» Edit:
»
» Mal grob der Schaltplan, habe noch kleine Änderungen beim Aufbau gemacht:
»
»



Offroad GTI(R)

25.09.2018,
16:59

@ Sel

Danke euch beiden! :-)

» Habe ich nicht da und ist mir zu klein beim Gehäuse der IC.
Gibt es doch auch als DIP8.

» 555er (nicht in lila) und
Ist halt ein recht hoher Schaltungsaufwand, verglichen mit dem 7660.

» danach einen kleinen Linearregler (78L05 etwa).
Wohl eher 79xx.

Sel(R)

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Radebeul,
25.09.2018,
18:23

@ Offroad GTI

Danke euch beiden! :-)

» » Habe ich nicht da und ist mir zu klein beim Gehäuse der IC.
» Gibt es doch auch als DIP8.
»
» » 555er (nicht in lila) und
» Ist halt ein recht hoher Schaltungsaufwand, verglichen mit dem 7660.
»
» » danach einen kleinen Linearregler (78L05 etwa).
» Wohl eher 79xx.

Ähm, ja :-)
Aber den habe ich weggelassen. Die Schaltung produziert bei Eingangsspannung 12 Volt eine Ausgangsspannung von -9,0 Volt bei 10mA. Und im Oszi sehe ich keinerlei Störungen. Da kann ich mir den Stabischaltkreis sparen. Die negative Spannung muß ja nicht stabil sein.

Ich baue jetzt nochmal alles zusammen und dann kommt der Test.

LG Sel

Sel(R)

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Radebeul,
25.09.2018,
18:37

@ JBE

Diode in Leistungstransistoren - Aufbau Stromsenke

»

ELV-Schaltung, irgendwo hatte ich die noch in Erinnerung. Ok, aber habe nun mein Teil fast fertig.

Bei der Schaltung oben ist ja auch ein anderer OPV drin, da mag das funktionieren mit einer Betriebsspannung. Und ich Knallkopp rechne mir die Schaltung selbst zusammen... Na ja, blöder bin ich dadurch nicht geworden :-) Ist auch gut so, ich wollte ja mit OPVs was machen. Übertemperaturschutz mache ich anders (Thermoschalter, supereinfach). Bei 60°C schaltet der Thermoschalter ab, dann ist Ruhe im Karton, fertig. Reiner mechanischer Bimetallschalter, passt. Da ich mit der Schaltung nicht Batterien testen und pflegen will, fällt die Spannungskontrolle weg. Nur eine digitale Stromanzeige kommt noch dran. Weiterhin kommt ein Optokoppler rein, damit ich die Impulse auch fernsteuern kann, potentialgetrennt.

Wie immer habe ich die Lochrasterplatte zu klein ausgelegt, wird ein ziemliches Gedränge. Vor allem weil ich dann noch einen Umbau machen mußte (notwendige negative Versorgungsspannung zusätzlich). Aber habs hinbekommen.

Wenn ich fertig bin kann ich ja mal ein Posting setzen :-)

LG Sel