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rudi4(R)

E-Mail

JWD,
14.01.2020,
09:57
 

FET Max. ID (Elektronik)

Hallo
Beispiel IRF3708 von IR/Infineon




Fig.9 auf Seite 5

Heißt das nun, je wärmer das Gehäuse wird, um so weniger Strom fließt?
Ich brauche mir keine Sorgen mehr machen, dass das Ding abfackelt. Der FET ist seine eigene Sicherung?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

der olle Michi(R)

im Norden,
16.01.2020,
20:34

@ Wolfgang Horejsi

FET Max. ID

» Von mir aus auch P=I²*R. Aber auch das ergibt 4W, nicht 40W.

Ach Wolfgang, sieh es mir bitte nach... Der Tag war wohl zu lang..:-(

Danke für die Korrektur. :ok:

--
Grüße
Michael

Wolfgang Horejsi(R)

16.01.2020,
11:22

@ der olle Michi

FET Max. ID

» » Nehmen wir nur mal als Beispiel eine 500W Last an 24V an. Dies
» entspricht
» » einem Widerstand von 1,15Ohm. Der RDSon des MOSFET betrage 10mOhm bzw.
» » 20mOhm.
» » 24V/(1,15+0,01)Ohm=20,7A
» » 24V/(1,15+0,02)Ohm=20,5A
» » --> Vernachlässigbar.
»
» Für die Last ist der Unterschied unerheblich; da hast du vollkommen recht.
» :clap: Allerdings ist Herr Ohm ein wenig unbarmherzig, denn:
» Für den FET ist's nicht so "unerheblich".
» DAS muss der Anwender immer bedenken.;-)
»
» Bei Rds-on von 10mR hätte er eine Verlustleistung von Id exp2 / Rds-on =
» 42,85W zu verkraften, beim Rds-on von 20mR logischerweise das Doppelte,
» also rund 85,7W. Darauf wollte ich mit dem Hinweis auf Herrn S. Ohm
» hinaus.

U=R*I=0,01Ohm*20A=0,2V
P=U*I=4W

Von mir aus auch P=I²*R. Aber auch das ergibt 4W, nicht 40W.

Für 4W braucht man schon ein wenig Kühlfläche.

Schönen Gruß an Herrn Ohm von Herrn Watt.

Offroad GTI(R)

16.01.2020,
07:21

@ der olle Michi

FET Max. ID

» Für die Last ist der Unterschied unerheblich; da hast du vollkommen recht.
» :clap: Allerdings ist Herr Ohm ein wenig unbarmherzig, denn:
» Für den FET ist's nicht so "unerheblich".
» DAS muss der Anwender immer bedenken.;-)

» Bei Rds-on von 10mR hätte er eine Verlustleistung von Id exp2 / Rds-on =
» 42,85W zu verkraften, beim Rds-on von 20mR logischerweise das Doppelte,
» also rund 85,7W. Darauf wollte ich mit dem Hinweis auf Herrn S. Ohm
» hinaus.
Klar, nur meinte ich das in diesem Fall nicht.

» Damit (85W) ist man bereits vollends im Grenzbereich der SOA, die @ Tj=
» 175°C und 0,4V Vds nur noch einen Id von ca. 30A für 10ms zulässt.
» Interpoliert man das grob runter auf reinen DC-Betrieb (ED = 100%), bekomme
» ich die V.-Leistung schon nicht mehr aus der Transe raus. Denn das
» SOA-Diagramm gibt als weitere Vorgabe eine Gehäuse-T. Tc = 25°C.
» Das (Tj = 175°C und Tc = 25°C) ist bei DC-Betrieb wohl kaum realisierbar,
» jedenfalls nicht mit herkömmlichen Mitteln, für uns Hobby-Elektroniker (um
» nicht Bastler zu sagen :-D ) schon gar nie nicht.
» Das von Rudi4 verlinkte Diagramm sagt weiterhin, dass bei "nur" Tj =137°C
» schon nur noch Id = 30A fließen dürfen. Auch da ist die Grenze deutlich vor
» Augen, wenn ich die 20A aus dem Beispiel nehme.
Alles richtig...
Mein Beispiel war aber eher allgemeiner Natur, da 20mR für diesen FET unrealistisch sind, siehe:

» Zu(m) (meinem) Glück ist dein Zahlenbeispiel genau passend. Da würde der
» FET nämlich schon magischen Rauch erzeugen und sich in die ewigen
» Jagdgründe verabschieden... :-(
Würde er nicht, da er bei doppeltem RDSon schon >180°C heiß wäre, und damit der maximale Drainstrom 0A beträgt :-P

» Also bin ich gegen die Wortwahl "niemand".... :-)
Apropos Wortwahl. Offenbar haben wir verschiedene Defitinionen von "kann" und "darf"....
Du "kannst" auch bei Tc=150°C 50A druch den FET treiben, danken wird er es dir aber nicht, von einem kleinen Feuerwerk abgesehen.

Auf mehr wollte ich gar nicht hinaus.

der olle Michi(R)

im Norden,
15.01.2020,
23:11

@ Offroad GTI

FET Max. ID

» Nehmen wir nur mal als Beispiel eine 500W Last an 24V an. Dies entspricht
» einem Widerstand von 1,15Ohm. Der RDSon des MOSFET betrage 10mOhm bzw.
» 20mOhm.
» 24V/(1,15+0,01)Ohm=20,7A
» 24V/(1,15+0,02)Ohm=20,5A
» --> Vernachlässigbar.

Für die Last ist der Unterschied unerheblich; da hast du vollkommen recht. :clap: Allerdings ist Herr Ohm ein wenig unbarmherzig, denn:
Für den FET ist's nicht so "unerheblich".
DAS muss der Anwender immer bedenken.;-)

Bei Rds-on von 10mR hätte er eine Verlustleistung von Id exp2 / Rds-on = 42,85W zu verkraften, beim Rds-on von 20mR logischerweise das Doppelte, also rund 85,7W. Darauf wollte ich mit dem Hinweis auf Herrn S. Ohm hinaus.

Damit (85W) ist man bereits vollends im Grenzbereich der SOA, die @ Tj= 175°C und 0,4V Vds nur noch einen Id von ca. 30A für 10ms zulässt.
Interpoliert man das grob runter auf reinen DC-Betrieb (ED = 100%), bekomme ich die V.-Leistung schon nicht mehr aus der Transe raus. Denn das SOA-Diagramm gibt als weitere Vorgabe eine Gehäuse-T. Tc = 25°C.
Das (Tj = 175°C und Tc = 25°C) ist bei DC-Betrieb wohl kaum realisierbar, jedenfalls nicht mit herkömmlichen Mitteln, für uns Hobby-Elektroniker (um nicht Bastler zu sagen :-D ) schon gar nie nicht.
Das von Rudi4 verlinkte Diagramm sagt weiterhin, dass bei "nur" Tj =137°C schon nur noch Id = 30A fließen dürfen. Auch da ist die Grenze deutlich vor Augen, wenn ich die 20A aus dem Beispiel nehme.

Zu(m) (meinem) Glück ist dein Zahlenbeispiel genau passend. Da würde der FET nämlich schon magischen Rauch erzeugen und sich in die ewigen Jagdgründe verabschieden... :-(

Was lernen wir? Beim Verkehr (auch auf der Straße :-P ) ist Abstand halten immer eine Nummer sicherer.... :-P :-P


PS: ...und nochmal Herr Ohm: Natürlich könnte man auch die Spannung der ganzen Geschichte ändern; damit ändert sich natürlich der Laststrom Id. Also bin ich gegen die Wortwahl "niemand".... :-)

--
Grüße
Michael

Offroad GTI(R)

15.01.2020,
09:50

@ der olle Michi

FET Max. ID

» Doch: Das Ohmsche Gesetz z.B.? :waving:
Aber nicht, wenn sich die Widerstände um mehrere Größenordnungen unterscheiden (wie bei fast allen Anwendungen).
Nehmen wir nur mal als Beispiel eine 500W Last an 24V an. Dies entspricht einem Widerstand von 1,15Ohm. Der RDSon des MOSFET betrage 10mOhm bzw. 20mOhm.
24V/(1,15+0,01)Ohm=20,7A
24V/(1,15+0,02)Ohm=20,5A
--> Vernachlässigbar.

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
15.01.2020,
08:49

@ matzi682015

FET Max. ID

» » Hallo
» » Beispiel IRF3708 von IR/Infineon
» »
» »
» »
» »
» » Fig.9 auf Seite 5
» »
» » Heißt das nun, je wärmer das Gehäuse wird, um so weniger Strom fließt?
» » Ich brauche mir keine Sorgen mehr machen, dass das Ding abfackelt. Der
» FET
» » ist seine eigene Sicherung?
»
» Je wärmer der Transistor wird um so weniger Strom soll man durchlassen. Der
» Strom ID muss bei höherer Temperatur des Transistors entsprechend
» verringert, also begrenzt werden.

Entschuldige, aber mein analytisch scharfsinniger Verstand sagt mir,
das ist doch exakt die Aussage von Offroad GTI(R)

Oder habe ich eine geheime Botschaft nicht erkannt?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

der olle Michi(R)

im Norden,
15.01.2020,
08:13

@ Offroad GTI

FET Max. ID

» » Na, sagen wir mal, desto weniger KANN fließen (mal abgesehen vom
» » schaltungsbedingten Kurzschluss), denn der Rds-on steigt bei max.
» erlaubter
» » Sperrschicht-Temperatur auf fast den doppelten Wert wie bei 25°C.

» Wer oder was soll den Strom jetzt daran hindern, bei doppeltem RDSon
» genauso weiter zu fließen? RIchtig, niemand. Ob es nun 10mR oder 20mR sind,
» spielt doch keine Rolle.

Doch: Das Ohmsche Gesetz z.B.? :waving:

» Was du schreibst, ist ja durchaus richtig.
» In besagtem Diagramm geht es nur darum aufzuzeigen, welcher Strom (und
» damit Verlustleistung --> Temperaturvergrößerung der Sperrschicht) dem FET
» bei welcher Gehäusetemperatur noch zugemutet werden _darf_, um die maximale
» Sperrschichttemperatur nicht zu überschreiten.

Grundsätzlich sind natürlich die absoluten Grenzwerte einzuhalten,
Die SOA =SafeOperatingArea ist das wichtigste Diagramm; die anderen Bildchen zeigen i.A. "typische" Daten und Verhalten. Kann sein, muss aber nicht...

--
Grüße
Michael

Offroad GTI(R)

15.01.2020,
07:51

@ der olle Michi

FET Max. ID

» Na, sagen wir mal, desto weniger KANN fließen (mal abgesehen vom
» schaltungsbedingten Kurzschluss), denn der Rds-on steigt bei max. erlaubter
» Sperrschicht-Temperatur auf fast den doppelten Wert wie bei 25°C.
Wer oder was soll den Strom jetzt daran hindern, bei doppeltem RDSon genauso weiter zu fließen? RIchtig, niemand. Ob es nun 10mR oder 20mR sind, spielt doch keine Rolle.

Was du schreibst, ist ja durchaus richtig.
In besagtem Diagramm geht es nur darum aufzuzeigen, welcher Strom (und damit Verlustleistung --> Temperaturvergrößerung der Sperrschicht) dem FET bei welcher Gehäusetemperatur noch zugemutet werden _darf_, um die maximale Sperrschichttemperatur nicht zu überschreiten.

der olle Michi(R)

im Norden,
14.01.2020,
22:10
(editiert von der olle Michi
am 15.01.2020 um 23:06)


@ Offroad GTI

FET Max. ID

» » Heißt das nun, je wärmer das Gehäuse wird, um so weniger Strom fließt?
» Nein, umso weniger _darf_ fließen.

Na, sagen wir mal, desto weniger KANN fließen (mal abgesehen vom schaltungsbedingten Kurzschluss), denn der Rds-on steigt bei max. erlaubter Sperrschicht-Temperatur auf fast den doppelten Wert wie bei 25°C.
Das hängt mit der niedrigeren Beweglichkeit der Ladungsträger und der größer werdernden Sperrschichtweite bei zunehmender Temp. zusammen.

Außerdem ist der Effekt, dass der I-d einen negativen Temp.-Koeffizienten hat (= sinkt bei steigender T.) durchaus nicht allgemeingültig.
Bei sehr niedriger Ansteuerung ist der TK nämlich DOCH positiv, bis zu einem gewissen Größe, genannt Kompensationspunkt. Unterhalb von diesem Punkt wirkt sich die Vergrößerung des Kanal-Querschnitts aus, die I-d mit der Temp. steigen lässt.

Im Komp.-Punkt selbst wird sich I-d mit der Temp. NICHT ändern. Dieser Fall (den P-MosFET genau in diesem Arbeitpunkt zu betreiben) hat man bei Schalt-Anwendungen jedoch seltenst vorliegen.

--
Grüße
Michael

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
14.01.2020,
21:23

@ rudi4

FET Max. ID

» Hallo
» Beispiel IRF3708 von IR/Infineon
»
»
»
»
» Fig.9 auf Seite 5
»
» Heißt das nun, je wärmer das Gehäuse wird, um so weniger Strom fließt?
» Ich brauche mir keine Sorgen mehr machen, dass das Ding abfackelt. Der FET
» ist seine eigene Sicherung?

Je wärmer der Transistor wird um so weniger Strom soll man durchlassen. Der Strom ID muss bei höherer Temperatur des Transistors entsprechend verringert, also begrenzt werden.

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
14.01.2020,
11:25

@ Offroad GTI

Danke OwT

» » Heißt das nun, je wärmer das Gehäuse wird, um so weniger Strom fließt?
» Nein, umso weniger _darf_ fließen.

DANKE

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

Offroad GTI(R)

14.01.2020,
10:08

@ rudi4

FET Max. ID

» Heißt das nun, je wärmer das Gehäuse wird, um so weniger Strom fließt?
Nein, umso weniger _darf_ fließen.