Eine ganz einfache Frage, deren Lösung m.E. noch nicht gefunden ist. Der Wunsch ist einen Gleichstrom mit der Qualität von mechanischen Schaltern an- und ab zu schalten. Also Übergangswiderstand Wechsel zwischen Null und Unendlich Ohm. Die mir bekannten Mittlel wie Thyristor oder Triac laufen nur mit Wechselstrom, da der Strom nicht unterbrochen werden kann, wenn er einmal „gezündet“ hat. Erst der Nulldurchgang beim Wechselstrom unterbricht den Fluss. Ich bin ja bescheiden. Spannungen von unter 100V und Ströme unter 20A wären schon hervorragend
Bin ich naiv oder nur schlecht informiert? Auf jeden Fall neugierig auf Eure Anwort.
Danke für die (An-)Teilnahme
Dipl. Ing. Michael Modler
vielleicht habe ich etwas falsch verstanden – es wundert mich dass du noch keine MOSFETs erwähnt hast, wo du schon bei TRIAC und Thyristor bist. Es gibt allerdings kein Halbleiterelement mit idealen Schalteigenschaften.
Trotzdem ist ein MOSFET mit >100V Sperrspannung, >20A Durchlassstrom und einem Durchlasswiderstand im Bereich von 5 bis 100 mΩ nicht schwer zu finden und kann das schon recht gut, sofern die Schaltgeschwindigkeiten nicht zu hoch sind.
Trotzdem ist ein MOSFET mit >100V Sperrspannung, >20A
Durchlassstrom und einem Durchlasswiderstand im Bereich von 5
bis 100 mΩ nicht schwer zu finden und kann das schon recht
gut, sofern die Schaltgeschwindigkeiten nicht zu hoch sind.
ich vermute die 100mOhm sind immernoch nicht genug. Er will ja von 0 auf unendlich. Also unendlich ist nicht möglich, schon klar, aber bei einem mechanischen schalter ist der Widerstand trotzdem um einiges höher, wenn der stromkreis unterbrochen wurde.
Die mir bekannten Mittlel wie Thyristor oder Triac laufen
nur mit Wechselstrom, da der Strom nicht unterbrochen werden
kann, wenn er einmal „gezündet“ hat. Erst der Nulldurchgang
beim Wechselstrom unterbricht den Fluss.
Hallo,
das stimmt so nicht, es gibt auch -> GTO-Thyristoren, die sind abschaltbar. Im unteren Leistungsbereich gibt es auch MOSFETs in allen möglichen Leistungsklassen.
die 100 mΩ sind ein frei rausgepickter Beispielwert (siehe z.B. http://www.irf.com unter Power MOSFETS) für den Durchlasswiderstand R_{DS(on)} und das ist schon recht wenig, zumal es viele MOSFETS mit deutlich niedrigerem R_{DS(on)} gibt. Bei einem Durchlasswiderstand von 50mΩ und einem Drainstrom von 20A „verbrät“ der MOSFET 1W (bei genügend hoher Gate-Source-Spannung, siehe Datenblatt) und bei dem Strom ist das schon nicht schlecht.
Wenn der MOSFET gesperrt ist (z.B. U_{GS} = 0 beim N-Kanal Anreicherungstyp), ist der noch fließende Drain-Strom vernachlässigbar klein, daher ist er auch „ausgeschaltet“ ein guter Schalter-Ersatz.
noch eine
Hallo,
die Schaltverluste kommen natürlich auch noch hinzu. Und die sind je nach Schalthäufigkeit oft sogar die entscheidenden. Weil während des Schaltens der Widerstand relativ langsam zu- bzw. abnimmt - die Gatekapazität lässt schnelleres Schalten nicht zu.
Gruß
loderunner
ich werde mich weiter informieren. Die Frage ist, welcher Übergangswiderstand bleibt. Wenn hohe Lasten z.B. 10A geschaltet werden, könnte ein beträchtlicher Leistungsabfall auftreten. Da das Ganze nicht so mein Fach ist, muss ich wohl noch ein wenig einarbeiten.
Danke für die Anregung. Mein Studium ist bereits 40 Jahre her und meine Tätigkeit lag ua.a. im Bereich Datennetze.
Also, ich werde mich im Bereich „Power“ noch ein wenig umsehen müssen.