Transistorschaltung: Abrauchen bei 9A trotz Imax = 49A?

[Chriss]

Edit By Chriss: Damit der zusammenhanb halbwegs passt:

Zitat von KnallfroschXXL

bei mir hats immer so 3-4 tage gedauert...

aber mit reichelt wäre ich vorsichtig... es gibt berichte, das die auf irgendwelche billig transistoren was anderes drauf schreiben und die dinger teuer verkaufen.

beweisen kann ichs nicht, aber es ist doch komisch, das nen transistore, der für 20A ausgelegt ist bei 8-9A anfängt zu brennen, odeR??

Und das mit dem Transistor kann durchaus sein, wenn er nicht ausreichend gekühlt ist. Wenn der 20A steuern soll, dann MUSS der nen gscheiten Kühlkörper haben, anders geht das garnicht, ob der jetzt für 8 A ausgelegt ist, oder für 20. Die 20A angabe heißt einfach das er für diese Stromdichte ausgelegt ist, und sich die Halbleiterstruktur bei 20A nicht verändert - nicht aber das er nicht heiß wird. Du musst den schon auch in seinen Temperaturspezifikationen betreiben, sprich bis um die 150°C. Vermutlich kannst du mit entsprechender Kühlung sogar 25A damit schalten - aber der Kühlkörper muss dann entsprechend dimensioniert sein, und es mag sein das die Stromdichte so groß ist das du damit die Sperrschicht zerstörst, womit er dann entweder dauernd offen oder dauernd zu ist Ich mein man kann den ja verschiedenst schalten. Man kann den so schalten das 20A durch ihn fließt, aber die Leistung an einem anderen (Last-)Widerstand verbraten wird, dann kannst du auf kühlung verzichten. Wenn du aber z.B. ein Netzgerät mit Strombegrenzung baust, und du bei 20V 4A oder so fließen lässt, und die Transistoren den Strom begrenzen, dann fallen an den Transistoren 20V mal 4A ab - also 80 W. Dafür ist kein Transistor ohne Kühlkörper ausgelegt. Wenn du aber jetzt einen Widerstand dazwischenhängst an dem die Leistung verbraten wird, und die Transistoren voll aussteuerst, dann werden die selbst ohne Kühlkörper vermutlich nichtmal handwarm, obwohl immernoch 4A durchfließen.

[KnallfroschXXL]

na endlich mal jemand mit sachverstand...



Gehts nicht mit W-Lan?



@Chriss:


so

dann muss ich das jetzt genauer beschreiben (uninterresierte scrollen zum nächsten post)

bei dem transistor handelt es sich um einen irfz44. Das ist ein Mosfet. Verwendet wird er gerne (wie auch hierbei) in schaltnetzteilen, die, wie der name schon sagt, schalten. (zumindeste eingangsseitig.
der Transistor schaltet laut Datenblatt Id (Drain-Strom) 49A bei einem Innenwiederstand (Rds = 17.5mOhm)
das sind somit P = U * I grade mal 857,5 mW.

Genauere Spezifikationen sind:

Continous Drain Current ( Tc = 25°C) = 49 A
Continous Drain Current ( Tc = 100°C) = 35 A

Da der Transistor in eine Auto endstufe eingebaut war, uns ich ihn auch wieder eingebaut habt, war für genügend gute Kühlung gesorgt.
Und da ich den Strom gemessen habe und er beim abbrennen nicht über 9 A war, kann ich mir nicht vorstellen, das das ein "echter" IRFZ44 war, da ja die verlustleistung höchtens bei 0,1575 Watt gelegen haben.

Jetzt hab ich natürlich gedacht "ok, der hätte kaputt sein können". Stimmt ja aucht, aber doch nicht sämtliche 6 IRFZ44, oder?? Und das ist nicht der erste fall. Besonders oft und gerne wird da bei den Japan - Transistoren beschissen. Die haben den billigsten mit was anderem bedrukt. wir haben nämlichmal den hfe gemessen, und der passte so garnicht zum datenblatt...

Aber wie dem auch sei, es istr schließlich jedem selber überlassen.

ps: Was machst du berufllich Chriss? Oder bist du Hobbybastler?

[Chriss]

Edit: Ah fu Wollt das eigentlich als PM schreiben, aber wär wohl eh zu lang gewesen. Teiln wir das dann halt


Ich studier Informationstechnik an der BA - Berufsakademie. Das ist halb Studium, halb Ausbildung. Gibt's nur in Baden Würtembert
Ich kenn das halt aus Physik, und Transistoren speziell von dem was ich im Betrieb schon gemacht hab.
Du darfst nicht vergessen das Transistoren einen Variablen Widerstand haben. Deine Rechnung stimmt, sofern der Transistor voll ausgesteuert ist. Wenn er jedoch so geschaltet wird, daß er den Strom begrenzt, dann wird er so angesteuert, daß sein Widerstand so hoch liegt, das der Strom auf dem gewünschten Level liegt. Ich weis jetzt nicht wie das in nem Verstärker konkret aussieht, aber deine Rechnung stimmt jedenfalls nur für einen voll ausgesteuerten Transistor. Im regelfall ist er das ja nicht, wenn der ein Audiosignal loseisen soll, dann muss er ja entsprechend mal strom fließen lassen und mal nicht, folglich liegt sein Widerstand deutlich höher als die 17.5mR - das ist lediglich sein Minimalwiderstand. Du müsstest sowohl die Stromstärke, als auch die Spannung an dem Transistor messen, nur dann könntest du mit P = U * I die Verlustleistung die an dem Transistor entsteht Berechnen. Das ist ja eine (irgendwie geartete) Reihenschaltung zwischen dem Transistor und irgendeinem Lastwiderstand. Die Stromstärke ist da ja gleich, aber die Spannung teilt sich auf die einzelnen Widerstände auf. Da du den Widerstand vom Transistor nicht weist müsstest du da also die Spannung messen, und daraus den Widerstand berechnen, den er ZU DIESEN ZEITPUNKT besitzt.

Außerdem ist ja ein Audiosignal keine gleichspannung, da könntest du noch Wechselstromeffekte haben, sprich Schein und Wirkleistung, wenn du entsprechende Kapazitäten, also Kondensatoren mit dabei hast. Glaub ich allerdings weniger.

Ich kenn jetzt zwar Reichelt nicht, und will die auch nicht verteidigen, aber Physikalisch ist das durchaus denkbar das der Transistor bei 1A 1kW verbrät und abraucht - dann nämlich wenn an ihm 1kV Spannung anliegt

Miss mal Stromstärke und Spannung, dann weist du mehr.

Edit: Gott, ich sollt das öfters machen, dann würd's vielleicht auch mit 5 Edits weniger hinhaun *seuftz*

[KnallfroschXXL]

ich glaub, ich muss das nochmal anders schreiben. Es geht beim besagten transistor um einen IRFZ44. Das ist ein Mosfet (zeichnen sich besonders durch den gerinegn wieedrstand und die leistungslose ansteuerung aus).

Dieser Mosfet wird im schaltnetzteil betrieben und nicht zur audioverstärkung. d.h. er schaltet zwischen "voll durchgesteuert" und "voll gesperrt" hin und her. und das mit einer affenartiegn geschwindigkein.
Um und bei sind das 100kHz (100 000 mal in der sekunde). Das muss der dessahlt machen, damit die spule des schaltnetzteils einen höheren wiederstand (bei spulen steigt ja der blindwiederstand bei steigender frequenz) hat, weil ja sonst die endstufe die autobatterie kurzschließen würde.

Also ist die frage schon mal geklärt. Der Transistor hat des weiteen eine transit bzw. grenzfrequenz von 1/(12 + 80 + 44 + 45) ns. ( die zeit setz sich aus verschiedenn verzögerungszeiten und so zusammen) Das ergibt 5 524 861,87Hz. also 5.5 MHz. also bei weitem merh als die 100kHz, mit denen er betrieben wurde. Das schliest also einen höhern wiederstand aus.

Wenn du das datenblatt mal ansehen willst geh aus www.datasheetarchive.com und such mal nach irfz44. dann das erste ohen cross reference

des weiteren kommt noch hinzu, das der transistor nur immer zur hälfte der zeti mit 9 A belastet war. also nur einen (rund gerechneten) stromfluss von 4,5 A aushalten musste.
und er ist dabei abgebrannt. und zwar nicht nur einer...

edit: Spannungen liegen bei 13.8 V (autobatterie) und auch nur dann, wenn der transistor im gesperrten zustand ist.

Woher ich das weis: Ich studiere elektrotechnik an der fh in hagen und hab ne ausbildung als kommunikationselektroniker ( * angeb * )

edit2:
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# ||-+
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--||-+
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# | .-------------. +-+--
# | | | A A
# C| |C '-----+ |
# C| |C .-----(-+
# C| |C | A A
# | | | +-+--
# | '-------------'
# |
# |
# |
# |
# |
# ------------o----------

so in der art siehs aus ( puh... ne höllen arbeit )

[LordMordred]

Mal ne andere Frage, Spule mit Transistor schalten und Transistor raucht ohne Grund ab.
An eine Auslaufdiode für deine Spule, hast du aber schon gedacht. Denn andernfalls muss es deinen MOS-FET töten .

Ist aus deinem Schaltplan nicht so ganz ersichtlich.

[KnallfroschXXL]

das ist keine spule, sondern ein trafo, wie er in jedem schaltnetzteil vorhanden ist.
Das ganze ist eigentlich nen bisschen komplizierter... Der trafo hat 2 eingangswiklungen und die werden abwechseld gegen 12 und gegen mase verbunden, damit der trafo ne höhere leistung transformieren kann.

und der transistor raucht nicht ab, weil der intern schon ne freilaufdiode integriert hat.

[LordMordred]

Also als einfachsten wäre ein Spice-Schaltplan o.ä. denn Vermutungen über das Abrauchen anzustellen ist ein bisschen wage so. Denn es gibt eine Vielzahl von Gründen warum das Ding sich verabschiedet. Und so spekulationen ins Blaue ist immer so ne Sache. Klar wenn das ein Trafo ist braucht man keine Auslaufdiode, falls der Sekundärkreis geschlossen ist. Hmm ein Schaltnetzteil also, wie gesagt ohne einen Schaltplan sag ich gar nichts mehr

[KnallfroschXXL]

das problem iss ja eigentlich, das ein 49A, 80W transistor nicht im durchgeschalteten zustand bei 9 A abbrennen sollte, oder?

[LordMordred]

Er brennt also beim ersten Mal wenn du 9 A schaltest durch oder wie oft schaltest du bis er durchbrennt?
Und deine Rechnung ist leider nicht so ganz Richtig, denn wenn du die Rechnung richtig machen wolltest, müsstest du die Schaltleistung mit einbeziehen, die vorallem wenn Kondensatoren oder Spulen mit in der Schaltung sind erheblich sein können. Da müsstest dir die Schaltung schon auf einem Oszi anschauen, denn ich unterstelle, dass du den Strom und Spannung nur mit einem Schätzeisen(Digitalanzeiger) aufgenommen hast. der zeitlich Verlauf(vor allem bei 100kHz) ist hier sehr interessant.

[KnallfroschXXL]

die spannung ist osszillographiert. ist auch nen ganz gutes rechteck.

aber es geht drarum, das der transistor im durchgeschalteten zustand bei 9 A abbrennt. Die sind mit dem digitalmultimeter gemessen.

was anderes ist es in der endstufe, die kann ich nicht richtig messen, wohl aber die spannung am trafo, und die sieht gut aus. Das hab ich nur erwähnt, um zu verdeutclichen, das der strom ja nur zur hälfte der zeit fliest...

Und was mich auch noch irritiert ist, dass die transistoren werksseitig in der endstufe stecken, und wenn ich den gleichen typ bei reichelt kaufe, die transistoren sofort abflämmen...

noch nen beispiel: die firma reichelt verkauft normalerweise 15€ teuere transistoren für 6 €. wir natürlich: "boah ey, iss dat billig" und dann haben wir sofort welche gekauft. beim messen des hfe ist und aber nen gerigfügiger unterschied (faktor 10) aufgefallen. Und nicht nur bei einem. die dinger haben anstatt 1000 fach nur c.a. 100 fach verstärkt. und das kann und darf doch nicht sein, oder etwa doch??

[LordMordred]

Kommt auf die Messung an, also das ist schon sehr unterschiedlich ob es um Gleichtakt oder Wechseltaktverstärkung geht.
Aber wie schon gesagt ohne meinen Anwalt ähh Schaltplan sag ich nichts mehr. Ist sicherer , sonst ist die wahrscheinlichkeit sehr groß, dass wir aneinander vorbei reden.

Und ich weiss ja nicht wie du das gemessen hast, nicht das ich reichelt unbedingt klasse finden würde, aber ich find die auch nicht unbedingt billig und ich hatte auch noch nie Probleme mit Bauteilen von Ihnen.

Und deine 80 W, hmm mit Energie angaben bin ich immer vorsichtig, da es bei dir eher auf Leistung ankommt(100kHz).

[KnallfroschXXL]

mit den 80 W meine ich lediglich die verlustleistung am tr. (P = U * I)

Aber fakt ist doch, das ich wenn ich nen transistor in ein hfe messgerät stecke zumindest annähernd der wert aus dem datenblatt rauskommen sollte, oder??

[LordMordred]

Bitte den letzten Satz von gestern abend streichen, ich glaube da hatte ich vorübergehende Demens als ich das formuliert habe. Aber ich hoffe nach einem 17-Stunden-Tag sei mir das verziehen. Eigentlich wollte ich sagen, es kommt weniger auf die Leistung als auf die Arbeit an, da diese für die Erwärmung sorgt. Aber egal, das ist eigentlich auch ein ganz anderes Problem.


Aber jetzt hast du es geschafft, jetzt werde ich mir mal das Datenblatt anschauen

Das einzige was mich auch verwirrt ist:

...Und was mich auch noch irritiert ist, dass die transistoren werksseitig in der endstufe stecken, und wenn ich den gleichen typ bei reichelt kaufe, die transistoren sofort abflämmen...

[KnallfroschXXL]

Das war ja auch der eigentliche anstod für diese disskussion, das die leute bei reichelt EVTL. bescheißen...

das datenblatt gibts auf www.datasheetarchive.com

[LordMordred]

Also ich habe mir jetzt mal das Datenblatt, grob angeschaut. Warum der Transistor abraucht bei einem Strom von 9 A und einer Spannung von ca. 13 V bei längere Einschaltdauer, ist relativ einfach zu erklären. In Abbildung 8 sind die Betriebsbereiche nach Zeit eingezeichnet

Was mich interessiert wie rechnest du dir die hfe aus. Die du misst.
Außerdem würde mich deine Schaltung immernoch interessieren