Dummyload

De zekering vliegt er uit, de diode blijft heel?
De stroom loopt kort op naar ongeveer 240A (*), de diode kan 500A hebben (mits niet te lang).

We hopen allemaal dat de boel heel blijft als de zekering er uit vliegt en er een inductieve klap uit de kabels komt. Maar omdat die kabels niet voor de inductie gemaakt zijn, zal de inductie daarvan wel beperkt zijn, zodat de energie die dan maximaal in de diode/fet gaat zitten niet genoeg is om de boel kapot te maken.

(*)PS: Uitgaande van een voedingsspanning van 24V (en niet 30 zoals Roland hieronder). /ik/ ga er van uit dat de condensator eerder 2V gezakt is dan dat de uitgangstor van de delta 20A gaat leveren. Of ik verwaarloos dat.

Hi Heren,

Nu pas even tussen door tijd om antwoord te geven.
Het probleem zit bij de zekering, ik had al aangegeven dat ik deze alleen had geplaatst ter voorkoming van brand...

Na het lezen van diverse datasheets betreffende zekeringen zal ik het Amperage moeten aanpassen dat in het schema staat naar 5 à 6 Ampere.

De grootste klap bij een voeding komt uit de elco zie de gegevens van mijn "PSU destroyer MKI"
Bij zeg een accu van 24V (28V) komt alle energie uit deze accu.
Bij een elco heb je dus een ontlaad kromme bepaald door de capaciteit en allerlij weerstanden/inducties aanwezig in het ontlaad circuit.
Bij de accu is de piekstroom erg lang aanwezig t.o.v. de levensduur van de diodes.

Een diode is meestal veel sneller kappot dan je zekering.
Dat ga je begrijpen als je de tijd ziet, die een zekering nodig heeft om te onderbreken.
Deze is sterk afhankeling van de stroom die je door de zekekring stuurd.
De fabrikanten zijn ook niet scheutig met info hierover...

Dit is de rede dat ik zeg, gebruik er maar drie van die diodes.
Dan weet ik nog steeds niet zeker of het heel blijft bij het verkeerd ompolen.

Daar zou ik echt een testsetup voor moeten maken on te zien welke zekeringm, wat voor verbrekings karakteristiek heeft en hoeveel diodes bij welke revers spanning nog heel blijven.
En natuur lijk een paar doosjes met verschillende zekeringen tegenaan gooien en diodes natuurlijk

Iemand hier die dit op zich gaat nemen?

Een ander manier is misschien een P-Channel Fet te nemen met een stroombegrensings transitor, deze mag echter geen body diode hebben...

Gegroet,
Blackdog

FF zekeringen zijn snel maar, afhankelijk van o.a. stijgsnelheid van de stroom, een stuk langzamer dan de halfgeleiders die ze moeten beschermen.

Klopt. Altijd mee eens.... Maar, neem je zo'n mosfet die 20V 100A kan, dan zit daar vaak een "pulse" mogelijkheid in die het dan over 300A of 1000A heeft.... Maar goed. Zojuist zo'n datasheet er bij gepakt. 300A pulsed, 1.6mOhm RDSON. Stel dat je dan die 240A er doorheen jast, en dat zo'n spanning dan 1V blijft, dan heb je het over 240W. Maar dat mag dus niet te lang duren. 28mJ volgens "single pulse avalanche energy". Anderzijds, volgens "maximum safe operating area", staat bij 100ms en 1V dus ongeveer 150A. Dat komt in de buurt.....

Hmm. De lijn van 100ms is bij de AP1RA03GMT dus een 15J lijn. Maar de 10ms lijn is een heel wat andere waarde.

Dat is dus het probleem: de specs van de body diode zijn vaak veel afwezig.

Dus moet je wat schatten met de getallen die je wel hebt. Dus: bij 100ms pulsen mag je 15J aan energie in je FET duwen. Tjakka, dat weten we dan weer. Dit is opgegeven als "bij 1V doorlaat, 100ms 15A" in de SOA grafiek.

Voor de diode zitten we echter met veel heftigere problemen om z'n eigenschappen te schatten. Als er bij 20A 1.3V opgegeven staat, is "1V" schatten door mij natuurlijk veel te laag(*). En er is geen grafiek voor de body diode, en indien toch, houdt dat natuurlijk veel te vroeg op.

Dus: 1V forward voltage is veel te laag, en waarschijnlijk moet je rekenen op iets als: 600mv + 25mV * ln (I/I₀) + I_i * R. I₀ kan je een mA voor nemen of zo. Maakt niet zo veel uit. De I_i kan je schatten uit de V_fmax die als 1.3 wordt opgegeven. Als er dan inderdaad een paar honderd ampere zou gaan lopen, zit je al snel aan 10V over de diode.

Maar goed. Er valt dus wel wat te schatten en rekenen aan deze "mishandeling" van de mosfets. Na mijn experiment kan ik narekenen dat we inderdaad de specs van de tor overschrijden. Zelfs een wat heftigere tor gaan we buiten de specs.

De situatie met de FET is niet zo verschillend als die met de diode. De diode van bram kan je in de specs vinden dat ie "even" 500A moet kunnen hebben, maar wat voor forward voltage ie dan heeft, staat er weer niet bij. En ik kan me niet herinneren dat er een grafiek in staat met de max-tijd tegen de stroom...

(*) En ik weet redelijk of ik schattingen nog naar boven of naar beneden moet bijstellen. Als ik daar "10-12V" zou schatten mag ie nog wat naar beneden, als ik daar 1V schat mag ie nog wat omhoog. Maar aangezien de berekening met een te lage schatting al uitkomt op: "Dan gaat ie kapot", hoef ik niet te gaan nadenken over hoeveel ik de boel nog moet bijstellen naar boven.

[Bericht gewijzigd door rew op donderdag 28 augustus 2014 15:05:22 (11%)]

En wat betreft een tweede FET parallel aan de eerste, dan is de stroom in twee richtingen verdeeld, ook bij verkeerd aangesloten zijn door de twee dioden van de FET's.
En wat als er dan nog een FET anti parallel aanwezig is die aangestuurd wordt bij verkeerd aansluiten en dan de stroom door een lamp stuurt? Geeft dat de boel de tijd om heel te blijven voordat de zekering de doorslag geeft van tot hier en niet verder?

Als dit onzinnig is kan ik altijd de griep de schuld geven.

[Bericht gewijzigd door Lord Anubis op zaterdag 30 augustus 2014 05:13:31 (13%)]

Dit probleem heb je alleen bij het testen van accu's, bij het testen van een voeding die je verkeerd om aansluit blijft de fet wel heel. In een condensator van 3300µF / 30V zit maar 1.5J tenslotte.

Over mijn eigen load heb ik een forse schottky diode antiparallel over de fet gezet, gezien zoals al terecht gesteld, de eigenschappen van de body diode van de fet vaak onduidelijk zijn.

Hi Heren,

Ik kan het niet simpel beveiligen tegen allerlei stommiteiten van de gebruiker.
Dat geld voor jullie en ook voor mij, het is nog steeds onbegrijpelijk hoe stom ik af en toe kan zijn

Maar, als nu een gebruiker meer zekerheid wil hebben en de minimale spanning is niet te laag is waarmee je gaat testen,
dat is de serie diode ter bescherming natuurlijk een goede optie.
Neem nu b.v. een MBR4045, deze mag 45V in sper hebben, dit is een van de beperkingen die je dan extra hebt.
Ga je over de 45V heen, dan slaat de diode door en dan is je Dummy Load niet meer bescherm tegen het ompolen.

OK, ik stel dan voor, om twee van deze dioden te nemen en deze parallel te zetten.
Daar er twee dioden in één huisje zitten kom je aan 4 dioden parallel.
Als je de dioden goed monteerd, dat betekend aan iedere diode een klein stukje draad/printbaan,
dan vereffend de stroom door de dioden.

Kijk nu in het onderstaande plaatje, naar de drempelspanning van de diode.
We gaan dan even uit van 25c en zien in de grafiek bij 400mV drempel er iets meer dan 4 Ampere loopt.
Dit mag je dan 4x doen omdat je vier dioden hebt en dan kan je dus bij 16 Ampere ongeveer 400mV extra drempel verwachten bij kamertemperatuur van de dioden.

Er van uitgaande dat de bouwer de 10 Ampere versie bouwd, kost het bij kamertemperatuur ongeveer 370mV extra dropout spanning van de Dummy Load.
Er zijn natuurlijk nog andere dioden zolas de 40CPQ100, deze is 100V en kost je op de zelfde manier toegepast ongeveer 500mV drempel.

En als laatste weer een 45V dual Schottky maar dan een dikke, de DSS2x81-0045B 2x 80 Ampere diode een een beetje prijzig.
Per diode geeft deze bij 25c ongeveer 320mV drempel bij 5Ampere per diode.
Je wint bij deze diode dus ongeveer 50mV drempelspanning, dat is wel wat weinig t.o.v. MBR4045PT.
Ik weet alleen niet of jullie dat prijsverschil voor lief willen nemen, 20€ voor de DSS2x81-0045B.
De 40CPQ100 kost 2,45€ en de MBR4045PT kost 1,45€, de prijzen heb ik gevonden op de EOO site.

En wat houd jullie tegen om een stevige schakelaar over de diode te zetten.
En dan niet de schakelaar vergeten...
Je kan hem ook als pulsdrukker uitvoeren die een stevig relais aanstuurd die de diode kortsluit.
Het is aan jullie, welke opties je zinnig vind, bovenstaande (schakelaar, relais) gooit natuurlijk weer een stukje zekerheid het raam uit.

Ik laat in het schema een optie zien voor deze beveiliging (Schottky dioden), dan kan de nabouwer zelf kiezen,
welke beveiliging hij wil, zekering of diode in serie, goed plan?

Gegroet,
Blackdog