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matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
23.11.2019,
17:19
(editiert von matzi682015
am 23.11.2019 um 19:42)
 

MOSFET oder IGBT (Elektronik)

Hallo, ich wollte nochmal hier einen Thread mit dem o.a. Betreff erstellen, weil ich nicht weiß ob das noch von einem gelesen wird, da es eine Antwort auf W. Horejsis' Posting ist:

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=276196&page=0&category=all&order=time

Im Schaltplan ist angegeben 2 MOSFETs, aber der dort angegebene Typ G60N20 ist ein IGBT !?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Offroad GTI(R)

23.11.2019,
17:51

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

Der Thread ist ziemlich lang, welcher Betrag genau?

Allgemein sind IGBTs bei hohen Spannungen im Vorteil (hauptsächlich bezogen auf die Verlustleistung).
Diese haben einen weitgehend konstangen Spannungsabfall über der CE-Strecke, womit Pv~I gilt.
Bei MOSFETs gilt bekanntlich Pv~I^2.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
23.11.2019,
19:41

@ Offroad GTI

MOSFET oder IGBT

» Der Thread ist ziemlich lang, welcher Betrag genau?

da geht es um einen Frequenzumrichter für einen 500W-Motor, ziemlich am 'Ende des Beitrages der Schaltplan, hier:

https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR
»
» Allgemein sind IGBTs bei hohen Spannungen im Vorteil (hauptsächlich bezogen
» auf die Verlustleistung).
» Diese haben einen weitgehend konstanten Spannungsabfall über der
» CE-Strecke, womit Pv~I gilt.
» Bei MOSFETs gilt bekanntlich Pv~I^2.

Wieso das denn?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Offroad GTI(R)

23.11.2019,
20:24

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» Wieso das denn?
IGBT Pv=U_CE*I
MOSFET Pv=R_DS*I^2

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
23.11.2019,
21:01

@ Offroad GTI

MOSFET oder IGBT

» » Wieso das denn?
» IGBT Pv=U_CE*I
» MOSFET Pv=R_DS*I^2

Aber wieso?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

olit(R)

E-Mail

Berlin,
23.11.2019,
21:48

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» » » Wieso das denn?
» » IGBT Pv=U_CE*I
» » MOSFET Pv=R_DS*I^2
»
» Aber wieso?

R*I=U
U*I=P
Also R*I*I= P
R*I^2= P

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
23.11.2019,
22:01
(editiert von matzi682015
am 23.11.2019 um 22:11)


@ olit

MOSFET oder IGBT

» » » » Wieso das denn?
» » » IGBT Pv=U_CE*I
» » » MOSFET Pv=R_DS*I^2
» »
» » Aber wieso?
»
» R*I=U
» U*I=P
» Also R*I*I= P
» R*I^2= P

Das müßte dann ja für den IGBT auch so sein, weil P=RCxICExICE

Wo ist mein Denkfehler? Wieso steigt beim MOSFET die Leistung mit dem Strom quadratisch, aber beim IGBT nicht?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Offroad GTI(R)

23.11.2019,
22:42

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» Das müßte dann ja für den IGBT auch so sein, weil P=RCxICExICE
Was auch immer RC sein soll, gibt es beim IGBT nicht. Wie schon geschrieben, hat er im (gesättigen) Zustand eine weitgehend konstante Kollektor-Emitter Spannung, womit die Verlustleistung "nur" linear mit dem Strom zunimmt.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
23.11.2019,
23:13

@ Offroad GTI

MOSFET oder IGBT

» » Das müßte dann ja für den IGBT auch so sein, weil P=RCxICExICE

» Was auch immer RC sein soll, gibt es beim IGBT nicht. Wie schon
» geschrieben, hat er im (gesättigen) Zustand eine weitgehend konstante
» Kollektor-Emitter Spannung, womit die Verlustleistung "nur" linear mit dem
» Strom zunimmt.

achso, weil der CE-Widerstand beim IGBT konstant ist, und beim MOSFET nicht?

Kuck mal, dieser Schaltplan, da sind rechts oben 2 MO'SFET's gezeichnet, aber der Typ G20N60 ist doch ein IGBT!? Sollen jetzt IGBTs oder MOSFETs verwendet werden?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

JBE(R)

bei mir zu hause,
24.11.2019,
03:35

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» » » Das müßte dann ja für den IGBT auch so sein, weil P=RCxICExICE
»
» » Was auch immer RC sein soll, gibt es beim IGBT nicht. Wie schon
» » geschrieben, hat er im (gesättigen) Zustand eine weitgehend konstante
» » Kollektor-Emitter Spannung, womit die Verlustleistung "nur" linear mit
» dem
» » Strom zunimmt.
»
» achso, weil der CE-Widerstand beim IGBT konstant ist, und beim MOSFET
» nicht?
»
» Kuck mal, dieser Schaltplan, da sind rechts oben 2 MO'SFET's gezeichnet,
» aber der Typ G20N60 ist doch ein IGBT!? Sollen jetzt IGBTs oder MOSFETs
» verwendet werden?
»
»

Es gibt einen 20N60 das wäre ein Mosfet

https://www.datasheet4u.com/datasheet-parts/20N60-datasheet.php?id=931299

--
Für Gramm-atik, Schreibrechtslinksfehler, Interp(f)unktion, KLEIN und groß Schreibwaren, fragen Sie irren Leerrehr und oder Duden.
:erregt:

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Zürich (Schweiz),
24.11.2019,
09:31

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» » » Das müßte dann ja für den IGBT auch so sein, weil P=RCxICExICE
»
» » Was auch immer RC sein soll, gibt es beim IGBT nicht. Wie schon
» » geschrieben, hat er im (gesättigen) Zustand eine weitgehend konstante
» » Kollektor-Emitter Spannung, womit die Verlustleistung "nur" linear mit
» dem
» » Strom zunimmt.
»
» achso, weil der CE-Widerstand beim IGBT konstant ist, und beim MOSFET
» nicht?

Guck mal hier das Ersatzschema im Wiki:
. . . . . https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:IGBT_equivalent_circuit_DE.svg

Der bipolare Leistungstransistor BJT besteht, wie es nicht anders sein kann aus P/N- und N/P-Halbleiterübergängen und diese verhalten sich stark nicht linear. Es ist müssig da von einem Widerstand zu sprechen und das noch vergleichend mit einem (Power-)MOSFET, wo die Drain-Source-Strecke eindeutig als Widerstand bezeichnet werden kann. Es gibt zwar einen Body-Widerstand parallel zu Basis und Emitter des NPN-BJT. Wie stark sich dieser Body-Widerstand auf die Gesamtleitfähigkeit im Leistungspfad auswirkt, dürfte ein Fachthema für sich sein....

Vielleicht findet man dazu genauere Informationen auf der Wikiseite und/oder dort in den WWW-Beilagen:
. . . https://de.wikipedia.org/wiki/Bipolartransistor_mit_isolierter_Gate-Elektrode

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
http://tinyurl.com/timerbuch
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
http://tinyurl.com/opamp-instrumamp-buch

xy(R)

E-Mail

24.11.2019,
12:10

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» Im Schaltplan ist angegeben 2 MOSFETs, aber der dort angegebene Typ G60N20
» ist ein IGBT !?

Bei der verwendeten Version von Eagle gab es keinen IGBT im passenden Gehäuse, also hat der Autor einfach einen MOSFET eingezeichnet.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
24.11.2019,
20:44

@ schaerer

MOSFET oder IGBT

» Guck mal hier das Ersatzschema im Wiki:
» . . . . .
» https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:IGBT_equivalent_circuit_DE.svg
»
» Der bipolare Leistungstransistor BJT besteht, wie es nicht anders sein kann
» aus P/N- und N/P-Halbleiterübergängen und diese verhalten sich stark nicht
» linear. Es ist müssig da von einem Widerstand zu sprechen und das noch
» vergleichend mit einem (Power-)MOSFET, wo die Drain-Source-Strecke
» eindeutig als Widerstand bezeichnet werden kann. Es gibt zwar einen
» Body-Widerstand parallel zu Basis und Emitter des NPN-BJT. Wie stark sich
» dieser Body-Widerstand auf die Gesamtleitfähigkeit im Leistungspfad
» auswirkt, dürfte ein Fachthema für sich sein....
»
» Vielleicht findet man dazu genauere Informationen auf der Wikiseite
» und/oder dort in den WWW-Beilagen:
» . . .
» https://de.wikipedia.org/wiki/Bipolartransistor_mit_isolierter_Gate-Elektrode

Ich kapiere halt nicht warum bei dem einen die Verlustleistung proportional zum Strom zunimmt, beim anderen zum Strom². Wenn ich einen Transistor als Schalter verwende, dann ist dessen Verlustleistung gering, wenn UCE=Vcc oder 0V ist, und wenn UCE/2(Vcc) ist seine Verlustleistung maximal, PV=UxI. Stimmt doch, oder? Wieso ist aber bei einem MOSFET PV~I²?? Wenn der voll durchgeschaltet ist, dann fällt an ihm doch auch nur noch wenig Spannung ab? Und wenn er kaum durchgeschaltet ist, dann fällt an ihm zwar fast die gesamte Betriebsspannung ab, aber der Strom ist minimal?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

xy(R)

E-Mail

24.11.2019,
20:49

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

» Wieso ist aber bei einem MOSFET PV~I²?? Wenn der voll
» durchgeschaltet ist, dann fällt an ihm doch auch nur noch wenig Spannung
» ab?

Ja, aber er verhält sich als ohmscher Widerstand.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
24.11.2019,
20:56

@ matzi682015

MOSFET oder IGBT

»
» Ich kapiere halt nicht warum bei dem einen die Verlustleistung proportional
» zum Strom zunimmt, beim anderen zum Strom².

Weil die DS Strecke eines MOSFET ein Widerstand ist und damit die Spannung über sie vom Strom abhängig ist.
Die CE Strecke eines Transistor verhält sich aber “Ähnlich wie eine Diode“. Die Spannung ist kaum Vom Strom abhängig.

xy(R)

E-Mail

24.11.2019,
21:11

@ olit

MOSFET oder IGBT

» Die CE Strecke eines Transistor verhält sich aber “Ähnlich wie eine
» Diode“. Die Spannung ist kaum Vom Strom abhängig.

s/Transistor/Bipolartransistor.