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Sonntag, 8. Oktober 2017, 16:05

MOS-FETs parallelschalten - Ausgleichswiderstände erforderlich?

Hallo,

ich möchte mir ein lineares Netzteil bauen, die Regelschaltung wird "low Rdsson MOS-FETs" als Längstransistoren verwenden.
Der Grund dafür ist, dass der Trafo nur eine relativ geringe Spannung abgibt und hinter den Ladekondensatoren die Spannung
also ebenfalls recht niedrig sein wird. Die Regelschaltung wird also ein Low-Drop-Regler werden - soviel zum Hintergrund.
Ich hätte im Prinzip auch IGBTs nehmen können, da habe ich Zugriff auf 200A-Typen, aber die Schaltung mit den MOS-FETs
gefällt mir besser - vielleicht ganz einfach, weil ich meine, dass ich sie besser verstehe.

Ich beabsichtige, zwei oder drei n-Kanal MOS-FETs parallel zu schalten, damit etwas Reserve vorhanden ist. Ich wollte nicht so
gern einem einzigen Transistor die gesamte Last zumiuten. Wenn ich diese Schaltung mit bipolaren Trasistoren aufbegaut hätte,
dann hätte ich in die Emitterleitung eines jeden Transistors einen Gegenkopplungswiderstand geschaltet, der die Streuung der
Basis-Emitter-Spannung ausgleicht.

Ich erninnere mich, irgendwo gelesen zu haben, dass man das bei MOS-FETs nicht muss. Die Begründung, die ich von dem damals
gelesenen Text (war etwas über einen NF-Verstärker in der Funkschau) war folgende: MOS-FETs hätten war ihren Durchgangwiderstand
Rds betriff einen positiven Temperaturkoeffizienten - im Gegensatz zu bipolaren Transistoren. Wird ein MOS-FET warm, würde der
Wirderstand seiner DS-Strecke ansteigen, der Strom würde reduziert werden und die "ganze Sache" würde sich, im Gegensatz zu den
bipolaren Transistoren stabilisiren. Bei den bipolarenn Transistoren würde dagegen mit steigender Temperatur Uce fallen, der
Stromfluss steigen, der Transistor noch heißer werden und das Ganze würde sich eben nicht stabilisiren sondern am Ende zur
Zerstörung führen. Aus eben jenem Grunde könne man (gleiche) MOS-FETs ohne Gegenkopplungswiderständer "einfach so"
parallel schalten.

Ich bin da aber doch etwas skeptisch. Vielleicht kennt jemand eine "eingängige" Literaturquelle, die er/sie mir mitteilen kann.
Interessant wären ein paar theoretische Hinweise und ggf. auch Hinweise für die Dimensionierung von Ausgleichswiderständen.

Ich hoffe auf ein paar hilfreiche Antworten.

73 de Andy DH5AK

2

Sonntag, 8. Oktober 2017, 18:37

Hallo Andy,
hilft Dir dieser Link ?
https://www.mikrocontroller.net/articles…ieb_von_MOSFETs

73 de Heribert, dk2jk

3

Sonntag, 8. Oktober 2017, 18:50

Hallo Andy,

eventuell auch dieser Beitrag, der eine Temp. Kompensation vorstellt.
http://martin.engineer/wp/?p=365
Ist jedoch in englischer Sprache.

vy73
Markus
DL8MBY

4

Sonntag, 8. Oktober 2017, 20:24

@Heribert: Hallo Heribert,

dieser Artikel war SEHR hilfreich. Herzlichen Dank!

@Markus: Hallo Markus,

dieser Artikel hat mir gezeigt, wie ich das quasi kompensieren kann.
Ich werde mir das mal "auf der Zunge zergehen lassen".
Auch Dir herzlichen Dank!

73 de Andy DH5AK

5

Montag, 9. Oktober 2017, 16:45

Parallelschaltung

Hallo,
wenn die MOSFETs in einem Regler im Analogbetrieb arbeiten sollen, wird es ohne
Sourcewiderstände nicht gehen.
Wie sieht denn die Reglerschaltung überhaupt aus ? Bei der angekündigten LowDrop_Ausführung
sollte man die Regler in die Minusleitung legen. Ich hänge mal ein Beispiel mit bipolaren
Transistoren an. Die Rohspannung kann im Minimum bis dicht an Sättigung der Längsregler sinken.
Der rote Transistor ergänzt die Strombegrenzung zu einer rastenden Abschaltung.
73
Andreas
»dl5cn« hat folgendes Bild angehängt:
  • Neuer Regler_2.PNG
dl5cn

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »dl5cn« (10. Oktober 2017, 11:15)


6

Mittwoch, 11. Oktober 2017, 18:57

Hallo Andreas, nein, die N-Kanal-FETs liegen, genau wie in der typischen
"Nicht-Low-Drop-Schaltung" mit bipolaren Transistoren
in der Plusleitung, die von dem Ladekondensator kommt.
Gefällt mir einfach besser so – liegt vielleicht daran, dass es mir einfacher
fällt, eine solche Schaltung zu durchdenken, hi. Eine kleine
Spannungsverdopplerschaltung, die quasi parallel zu dem „dicken“
Gleichrichter geschaltet ist, erzeugt eine Hilfsspannung, die über einen
Widerstand das Gate ansteuert und den FET öffnet. Das Gate ist über
einen Shunt-Regler TL431 mit Masse verbunden. Die Ausgangsspannung
bzw. die Spannung am Drain des FETs geht über einen Spannungsteiler
an das Steuerbein des Shunt-Reglers TL431. Wird dieser „gezündet“,
schaltet er die Steuerspannung am Gate des FETs nach Masse durch.
Der Widerstand zwischen Hilfsspannung und Gate begrenzt den Strom
durch den TL431, damit dieser nicht überlastet wird.

Ich habe die Schaltung irgendwo im Netz
gefunden, ich könnte mal suchen wo das war. Sie gefällt mir aus
drei Gründen: Zum einen, weil der Aufwand so gering ist und die
ganze Elektronik auf eine winzige Platine passt. Zum anderen, weil
ich noch diverse „dicke“ FETs und auch alle anderen teuren Teile
in meiner Bastelkiste habe. Der dritte Grund ist, dass es sich um
einen Low-Drop-Regler handelt, ich also mit einem Trafo von nur 15V
Sekundärspannung (oder sogar noch weniger) auskomme, wodurch auch
die Verlustleistung des Netzteils geringer ausfallen wird…
Ich
habe aber auch noch mönströse IGBTs in meinen Kisten und Kästen.
Ich muss mir von denen mal die Sättigungsspannung im Datenblatt
anschauen. Im Prinzip ginge es mit exakt der gleichen Schaltung doch
auch mit denen - und bei den Typen für 100A oder gar 200A brauche
ich ja nur einen, brauche also keine Source- oder
Emitterwiderstände.
73 de Andy DH5AK

7

Donnerstag, 12. Oktober 2017, 00:15

IGBTs Schaltbetrieb?

Hallo Andy,

da Du immer wieder auf die IGBTs zurückkommst. Die Strom-Angaben sind für Schaltbetrieb. Für Deine Anwendung gehst Du aber in den Linarbetrieb.
Auch sind IGBTs im Prinzip Bipolartransistoren, die über einen MOSFET intern aufgesteuert werden. Somit wirst Du immer die Basis-Emitterspannung als Drop des Reglers haben. Also unter 0,7V Drop wirst Du auf keinen Fall kommen.
Du solltest bei allen "Stellgliedern" immer in die SOC -Kurve (Sicherer Arbeitsbereich) im Datenblatt schauen, wo die maximale Kombination von anliegender Spannung zum eingestellten Strom sichtbar ist.

vy73 de Karsten, DD1KT

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