TIP 142 STM - Hohe Schaltverluste

Zitat:

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Zitat von Besserwessi

Die Pull down Widerstände sind unkritisch. !0 K gehen da auch ohne Probleme - das gibt nur einen Minimal höheren Strom (ca. 0.2 mA) für den Widerstand. 1 M könnte auch noch gehen ist aber ggf. langsamer beim Abschalten wenn die Schaltung hochohmig wird - in der Regel geht es ja sogar auch ohne den Widerstand.

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Danke für deine Antwort! :)

Ich muss leider nochmal nerven, ich habe leider nur die D2PAK Bauform von dem IRL520NS bekommen, "Drain" ist ja dementsprechend abgeschnitten, daher habe ich an alle Anschlüsse von dem MOSFET ein Breadboardkabel gelötet und den in meinem ersten Post gezeigten Schaltungsaufbau beibehalten.

Vor Source und Gate habe ich noch einen 10k Widerstand gesteckt.
Leider tut sich beim PWM-Schalten nichts. Habe ich eventuell irgendetwas falsch verstanden?

An sich sollte es mit dem MOSFET funktionieren. Ein Test wäre es mal die Spannung am Gate zu messen, oder das Gate testweise von den an 12 V anzusteuern, also noch ganz ohne µC / Computer. Wie groß ist denn der Wiederstand vom µC zum Gate - bei 10 K nach Source sollten es schon weniger als 1 K sein - etwa die 270 Ohm aus der Schaltung mit dem TIP142.

Bei der relativ kleinen Bauform muss man aufpassen das der FET nicht zu heiß wird. Viel mehr als etwa 0,25 W wird der so vermutlich nicht vertragen.

Ich habe erst versucht den MOSFET und alle weiteren Komponenten auf eine Lochrasterplaine zu löten, leider hat sich die kleine Lötspitze schon relativ aufgelöst, weswegen das alles etwas schwieriger war. Der Lötkolben hat zwar nur 15W, aber kann sein, dass er zwischendurch mal zu heiß geworden ist... :/

Bin derzeit nicht Zuhause, werde dann aber später mal die Spannung am Gate messen und testweise direkt die 12V aufs Gate zu legen.

Hier ein Bild meiner aktuellen Verkabelung:
Bild hier  

Vielleicht fällt dir ja noch irgendetwas an meiner Schaltung auf. Danke (:

Im Bild ist der 10 K Widerstand zwischen GND und Source - das ist falsch, denn so muss der ganze Laststrom auch durch den 10 K Widerstand. Source gehört direkt auf GND und die 10 K von GND zum Gate.

Aber auf dem Gate liegt doch das PWM-Kabel und der 270 Ohm Widerstand. Muss ich dann das PWM-Kabel und den Widerstand aufs Drain legen und GND + 10K aufs Gate, oder wie genau meinst du das?

Ich hab jetzt keinen D2Pak hier rumliegen. Aber hast du mal gemessen, ob es eine Verbindung zwischen Pin2 und dem rückseitigen Anschluss gibt. Es hat ja seinen Grund, warum gerade dieser Pin so kurz ist.

sast

Zitat:

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Zitat von sast

Ich hab jetzt keinen D2Pak hier rumliegen. Aber hast du mal gemessen, ob es eine Verbindung zwischen Pin2 und dem rückseitigen Anschluss gibt. Es hat ja seinen Grund, warum gerade dieser Pin so kurz ist.

sast

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Bis jetzt noch nicht, werde ich dann auch nachher mal machen, wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass der MOSFET beim Löten ( längerer Kontakt ) kaputt gegangen ist?

An das Gate kommen die 270 Ohm und die 10 K. Alternativ können die 10 K auch von GND an den PWM Eingang. Die 10 K dienen vor allem dazu ein definiertes Low am Gate zu bekommen, wenn kein Signal anliegt. An sich muss die Schaltung auch ohne den Widerstand gehen.

Es braucht schon relativ hohe Temperaturen oder lange Zeiten, um den MOSFET Wirklich zu zerstören. Solange die Schaltung noch nicht stimmt würde ich nicht von einem defekten Teil ausgehen.

Zitat:

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Zitat von Besserwessi

An das Gate kommen die 270 Ohm und die 10 K. Alternativ können die 10 K auch von GND an den PWM Eingang. Die 10 K dienen vor allem dazu ein definiertes Low am Gate zu bekommen, wenn kein Signal anliegt. An sich muss die Schaltung auch ohne den Widerstand gehen.

Es braucht schon relativ hohe Temperaturen oder lange Zeiten, um den MOSFET Wirklich zu zerstören. Solange die Schaltung noch nicht stimmt würde ich nicht von einem defekten Teil ausgehen.

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Habe jetzt erstmal testweise den 10k Widerstand entfernt, funktioniert nun, das Problem mit den hohen Schaltverlusten, sprich der hohen Wärkeentwicklung besteht allerdings nach wie vor.
Der MOSFET wird locker 100°C heiß :/

Führt da kein Weg an einem Kühlkörper vorbei?

Das DPak Gehäuse ist nunmal nicht besonders groß. Da reichen so frei auf dem Steckbrett schon 100-200 mW um eine unangenehm hohe Temperatur zu erreichen. Auf eine richtigen Platine wird über die Lötanschlüsse schon einiges mehr an Wärme abgegeben - vor allem wenn die Platine eine genügend große Kupferfläche als "Kühlkörper" bereitstellt. Ganz ohne zusätzliche Kühlung wird es ab etwa 1 A nicht gehen.

Wie hoch ist den die PWM Frequenz und der Strom ? Die Verluste setzen sich zusammen aus den Verlusten durch R_On und Umschaltverlusten. Je höher die PWM Frequenz, desto wichtiger werden die Umschaltverluste. Da könnte man ggf. noch etwas weniger erreichen, wenn man die 270 Ohm verkleinert. Für ein kleineres R_On müsste man ggf. einen "größeren" MOSFET nutzen. Der IRL520 ist nicht gerade die beste Wahl für mehr als 1-2 A, wegen recht hohen Spannung ist R_on halt auch relativ groß.