FETs vervangen upgraden, graag advies

De 7N0308 is een vrij normale FET:
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/248626/RENESAS/H7N0308LM…

Groeten, Ron.

De IRL zou een fractie trager kunnen zijn, maar op alle andere punten is hij beter. Als de schakelfrequentie niet belachelijk hoog is gok ik dat je er wel op vooruit gaat. Even wachten op mensen met meer praktijkervaring met FET's voor zekerheid.

Dank voor je input. Ik zit (dichter bij huis) ook naar deze te kijken. Qua voltage, ampèrage en interne weerstand een verbetering, schakelfrequentie weet ik niet, zal eens zoeken...

http://www.eoo-bv.nl/index.php?_a=viewProd&productId=12019

Hugo

Wat is het exacte doel van de upgrade?

Van laatstgenoemde HUF zie ik niet in hoe die 'beter' zou zijn dan de FET die er nu in zit. Die 5A continuous drain current die er meer doorheen zou kunnen is maar marginaal op het totaal, en bovendien is de RDSon slechter, zelfs terwijl die gespect is bij een V_GS van 10V.

Op 23 december 2014 14:54:45 schreef HugoW:
Voor het vermogen zitten er 4 stuks FETs op, 7N0308.

Da's raar: Normaliter heb je ongeveer 6 FETs nodig. (en zie je dus vaak 6, 12 of 18 fets op zo'n ding zitten).

Borstelmotor, niet borstelloos. Dat kan dus prima met 4 MOSFETs.

Ik dacht/wilde borstelloos lezen, dus las dat ook. Sorry. Foutje. Ik heb nog extra gekeken ook...

Kijk wel naar de Vgs grafiekjes. De fets die er nu in zitten zijn tussen 4 a 5V helemaal open. De HUF75545 krijg je bij 5V niet helemaal open.

Dank voor alle input. Normaal gesproken werkt deze regelaar ook maar op een spanning tot 7,2V. Hij is uit de tijd van de NiCAD cellen. Ik rijd nu met een 2 cel Lithium polymeer accu (2S lipo), die volgeladen 8,4V geeft, nominaal 7,4V. Het openen van de 545 zal dus geen probleem zijn.
Ik vrees echter dat het probleem dat ik heb ergens anders ligt, al twijfel ik of de regelaar al zo complex is. Door de hogere spanning zal er een hogere stroom gaan lopen. Simpel, de auto gaat harder op een vers 2S pakket dan op een 6 cel NiCAD of NiMH. Het voltage gaat omhoog, de motorweerstand blijft (ongeveer) gelijk, dus gaat er een hogere stroom lopen. Als er ergens in de regelaar een meetcircuit zit, zal die schrikken. Dat past ook goed bij de symptomen die er zijn. De auto houdt even in als ik vol optrek vanuit stilstand, bij volle accu. Na een paar rondjes is de piekspanning van de LiPo weg en het probleem ook. Het probleem wat zondag op een binnencircuit (veel grip) heftiger dan gisteren op de natte straat (weinig grip) voor mijn huis. Ik heb nog zo'n regelaar met identieke electronische set-up in mijn andere auto, maar die auto heeft standaard een veel kortere eindoverbrenging en minder grip. Die zal dus in gelijke rij situaties minder hoge stromen trekken.
Ik denk dat ik de grens van deze regelaar bereikt heb, zeker als er een meetciruit inzit dat ik niet zomaar kan aanpassen. Het is allemaal minuscuul SMD werk binnenin, daar verander ik niet zomaar iets in. Ik ga wel even puzzelen of ik een meetcircuit kan vinden, ter leering ende vermaek. Wie weet.

Hugo

Die FET is bij 20V vol open.

Het voltage gaat omhoog, de motorweerstand blijft (ongeveer) gelijk, dus gaat er een hogere stroom lopen

Waarvoor zit er dan een regelaar ? Die hoort de motor snelheid te middels de stroom te regelen. Alleen is deze niet bedoeld voor Lipo's (en dus hogere spanning) Waarschijnlijk gaan de mosfets te vroeg vol open.

Inmiddels ben ik dichter bij de oplossing, ik denk dat het stuursignaal een probleem geeft. Door het weglaten van het BEC circuit is het signaalvoltage dat de ontvanger stuurt ook omhoog gegaan. Daar heeft de regelaar last van. Als ik een simpele BEC tussen regelaar en ontvanger zet is het probleem opgelost. Ik heb daar nog andere ideeën over, maar de FETs blijven nog even lekker zitten.

Dank,

Hugo

Het is zeer belangrijk dat de gate's zeer snel naar laag worden gehaald bij het afschakelen. Als je torren in de drive gaat toevoegen moet je die complimentair uitvoeren of een kant en klaar drive gebruiken.

Hoi,

ik weet niet of ik deze zo mag kicken, als dat niet goed is dan lees ik het graag... Ik ben weer met deze ESC aan de slag. Inmiddels is het vorige probleem opgelost, ik werk nu met een aparte UBEC (spanningsbron voor de besturing) van de gehele auto, dus ook van de besturing van de ESC. Maar er is een nieuw 'probleem':
Ik heb meerdere van deze regelaars, onder andere één waar de magische rook uit ontsnapt is. En da's jammer, want dan doet hij het niet meer. Even testen leert dat de FETs gesmolten zijn, de rest van de regelaar doet het. Simpele test; FETs uit de ene regelaar gehaald en in de andere gesoldeerd. Nu kan ik gewoon dezelfde FETs proberen te vinden, maar deze regelaars stammen qua ontwerp meen ik uit 1992. Zijn er veel betere te vinden die één op één uit te wisselen zijn? Ik zoek uiteraard een lagere weerstand, minder verlies over de regelaar dus meer voor de motor, en ook minder warmte in de regelaar.

Alle tips zijn welkom, liefst met uitleg want ik wil er graag van leren.

Zelf heb ik deze gevonden:
http://www.newark.com/international-rectifier/irlb3034pbf/transistor/d…
Lijkt een lagere weerstand te hebben; 1,4mOhm t.o.v. 3,8mOhm.
En een lage Threshold spanning van 1V, mijn beveiliging slaat in als de accuspanning onder de 6,6V komt.

[EDIT]Haha. Die had ik in mijn openingspost ook al gelinkt...[/EDIT]

Dank,

Hugo

Als je niet weet hoe de gates worden aangestuurd, dan moet je zorgen dat de gate charge van de nieuwe fet niet hoger is als die van de oude.

Dus de gatecharge even vergelijken.

De originele heeft in het datasheet een total gate charge van 52
Gate to Source charge van 11
Gate to drain charge van 10
Total gate charge synq niet gemeld

De nieuwe heeft volgens het datasheet een total gate charge van max 162, nominaal 108
Gate to Source charge van 29
Gate to drain charge van 54
Total gate charge synq van 54

Niet goed, dus...

Hugo

Tja, wat heet 'niet goed'... Mede afhankelijk van de gewenste schakelfrequentie waar maartenbakker al in de tweede reactie aan refereerde zal het allemaal wel loslopen. De vraag blijft alleen wat je op probeert te lossen; waarom gaan die FETs precies stuk? Is het werkelijk overbelasting?

Ik heb eigenlijk geen probleem meer, behalve dan dat er eentje ooit bij grote overbelasting uitgefikt is. Kortsluiting in de motor, regelaar overbelast, rook eruit. Van deze regelaar wil ik de FETs vervangen. En als ik dat toch doe, waarom dan niet door betere?

Ik krijg ook deze aangeraden:
http://www.eoo-bv.nl/index.php?_a=viewProd&productId=7894
Datasheet: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/68845/IRF/IRL2203NL.ht…

Die lijkt goed; mooie lage Rds waarde (1,25 mOhm bij 80 graden, warmer wil ik ze ook zeker niet!), lage gate charge waarde, etc.

Achtergrond: de TEU-101BK regelaar van Tamiya is achterhaald. Geen lipo beveiliging, geen over beveiliging tegen hoge stromen / ompoling, etc, niet programeerbaar, het is echt 1992 technologie. Geen BEC circuit.
Maar op die mega kortsluiting overbelasting na zijn ze nagenoeg niet dood te krijgen. Veel te grote motoren gebruikt, hij trekt het. Bij heel heet weer geraced, iedereen met moderne regelaars schiet in de beveiliging, de 101 trekt het. Ik rijd dus met een raceauto met deze regelaars, met externe (U)BEC. En ik heb al heel wat brokken gemaakt bij het racen, maar de regelaar overleeft alles!

Hugo

Het voltage gaat omhoog, de motorweerstand blijft (ongeveer) gelijk, dus gaat er een hogere stroom lopen.

Dat klopt eigenlijk niet. In ieder geval niet voor een draaiende motor.

Een motor is tegelijk ook een generator want het produceert een tegen emk, die zich uit in een tegen werkende spanning. De motor zelf heeft een vaste weerstand en dat is de koper weerstand (op DC)

Ga je nu een hogere spanning op de motor zetten dan kan deze meer koppel leveren en gaat daardoor meer versnellen en meer toeren maken. De tegen EMK word hoger en de stroom zal onbelast weer nagenoeg gelijk zijn. Doordat de motor nu meer toeren draaid en koppel moet leveren is het vermogen toegenomen en dat zal tijdens het rijden dus met een belasting leiden tot een hogere stroom.

Een motor die stilstaat of niet kan draaien omdat het ergens geblokkeerd is kan dus geen tegen EMK opwekken en zal om die reden dan ook na een korte tijd in rook opgaan.

Op 18 mei 2015 17:42:08 schreef benleentje:
Een motor die stilstaat of niet kan draaien omdat het ergens geblokkeerd is kan dus geen tegen EMK opwekken en zal om die reden dan ook na een korte tijd in rook opgaan.

Of de regelaar. (jij reageert op een oude koe. Ik dus ook).

Hugo, jij linkte naar een "newark" mosfet. Die ligggen dan waarschijnlijk in de USA en kosten EUR 25,- extra om hier te krijgen. Let even op! (heb ik laatst even niet gedaan en nu heb ik een zwik diodes die per stuk een cent goedkoper zijn, maar met z'n allen 25 euro duurder .....)

Als je een mosfet zoekt, en bij Farnell kan/mag bestellen is hun parametric search prima bruikbaar.
semiconductors discretes -> transostors MOSFET < 600V -> voorraad vs verbergen -> toepassen -> RSDON MAX 0.004 ohm. -> transistor_case_styte -> TO220* -> resultaten weergeven -> prijs oplopend sorteren ...

Dan kan je voor de goedkoopste gaan kijken waarom je hem niet wilt (in dit geval zie ik: "niet meer op voorraad". Overtuigende reden. )

De volgende zwik zijn eigenlijk niet "logic level", want de RDSON is volgens farnell gespect bij 10V. Maar aangezien ze WEL een behoorlijk lage threshold voltage opgeven, zal het datasheet dat mogelijk wel/toch doen! Maar bijvoorbeeld de IRLB3813 die me schattig lijkt omdat ie volgens Farnell significant meer stroom aankan dan de rest heeft in het datasheet gewoon een "typical RDSON 2.00 mOhm bij 4.5V VGS". Prima bruikbaar dus! En als ik het goed heb ook een lage typical gate charge.

BLIJFT dat mosfets en hoge stromen toch wel eens ingewikkelder kan zijn dan je denkt. Zo had ik 100A mosfets gebruikt in een schema/PCB waar eerst 30A mosfets in zaten en volgens de leverancier makkelijk 10A aan moest kunnen. Mijn zooitje werd HEET bij minder dan 5A! Voorlopige analyse: Ik had geen/te weinig ontkoppeling. Volgens mij waren de heftige (100A) mosfets zo heftig dat GND lang niet altijd meer 0V was. Hierdoor gingen er mosfets open die dicht moesten zijn... En dan krijg je "shoot through" hij sluit de voeding kort met de mosfets. Normaliter gaat de boel dan direct kapot. Nu waren de stroomstoten kort genoeg om mijn mosfets gelukkig heel te houden. Er zal minder dan 1kA gelopen hebben, dus... (stel de boel ging 1ns per keer fout: 1kA * 1ns * 24V = 24µJ per keer. Op 50kHz wordt dat dan 1.2W per fet-paar. Het zal (op m'n gevoel) iets meer geweest zijn. Maar die kA is dus niet compleet absurd!).

Dus.... "statisch" is zo'n heftigere mosfet alleen maar fijn. Maar dynamische effecten kunnen heftigere "eromheen" componenten nodig maken. (in mijn geval dus ontkoppeling).

Dank voor je uitgebreide reactie. Daar leer ik van! Kopen in de USA doe ik soms, en dan via mijn Amerikaanse werkgever. Dat scheelt.

Ik voel, met mijn beperkte kennis, veel voor de IRL2203N die eoo aanraadt. Qua Rds ietsje beter dan de standaard, alleen de IRL2203N heeft minder ingangs belasting en is daarom sneller en wordt daardoor minder heet, volgens de verkoper.
Als ik de datasheets bekijk gaat de Rds omhoog met temperatuur, dus als deze koeler blijven is dat dus beter. En als ze koeler blijven gaat er minder energie verloren in de ESC, dat kan nooit verkeerd zijn, toch? En voor € 4,40 is het een gokje waard, slechter wordt de ESC er niet van want de huidige FETs zijn al stuk.

Hugo

Zoals ik probeerde te zeggen: betere fets kunnen soms sneller schakelen, waardoor de boel slechter wordt.
De kans dat de oude fets "precies op het randje" waren is klein, maar het kan. Inderdaad: gokje waard.

en?