Zusatzlader oder Booster bei 2. Aufbaubatterie??

[horst-lehner]

PPS: Wer das Gebastel mit mehreren parallel geschalteten Idealdioden scheut, kann auch eine deutlich vornehmere Idealdiode für deutlich mehr Geld kaufen. Bis 30 oder 40 A kann man die ohne Kühlkörper betreiben, drüber ist das Anbringen eines Kühlkörpers recht einfach, der muss nämlich bei dieser Diode nicht geklebt sondern kann geschraubt werden. Bißchen Wärmeleitpaste schadet nicht...

[KudlWackerl]

Hallo Horst,

Ich bin erst durch dich bzw. deine Beiträge hier im Forum auf das Thema ideal Diode gestolpert.

Habe mir dann solche Mosfet im SOT 227 Gehäuse mit 150 A Nennstrom bei Ebay sehr günstig beschafft. (IXYS IXFN 150N15) Man muss da bei Ebay etwas am Ball bleiben, es sind immer wieder einzelne Stücke auch mit höheren Nennstrom sehr günstig zu haben.

Beim Aufbau der Schaltung habe ich dann per Internet Recherche gefunden, dass es fertige Controller (Analog Devices LTC 44??) gibt, schon mit Freigabe Steuersignal. So kann man das D+ verwenden um die Ideal Diode anzusteuern und kann also die Idealdiode anstelle des Bordrelais einsetzen.

Die Kombination aus Bordrelais und Rückladeschutz, mit sehr geringem Widerstand, verschleißfrei für kleines Geld.

Die Unterlagen und Typen habe ich im Büro, wenn das jemand interessiert bitte PN, das dauert dann.

Grüße, Alf

[horst-lehner]

Hallo Alf,

leider führen die wenigsten Idealdioden ein Steuersignal zum abschalten raus. Zudem sind die Typenbezeichnungen der Steuer-ICs fast immer unkenntlich gemacht. Ist also leider zusätzliches Gebastel mit ungewissem Ausgang.

Diese hier hat einen Steueranschluss -- und es ist auch angegeben, dass der Steuerbaustein ein LTC4359 ist. Die verwendeten MOSFETs sind leider nicht erkennbar. In jedem Fall sind zwei Paare hintereinander geschaltet, so dass der On-Widerstand nicht besonders niedrig ausfallen dürfte. Also muss man für die vollmundig versprochenen 15A ziemlich sicher wieder Kühlkörper kleben...

Die meisten von uns haben das Relais ja im Elektroblock verbaut. So ist es auch bei mir, und ich hab's einfach drin gelassen. Die Dinger fallen auch eher selten aus ... eine Idealdiode mit Steuereingang wird also gar nicht so dringend gebraucht.

Grüße von Horst

[KudlWackerl]

Hallo Horst,

Hier das Datenblatt. Ein Chip und der Mosfet, fertig.

https://www.analog.com/media/en/technic ... 4412fb.pdf

Noch was zu deiner Überlegung mit dem parallel schalten:

Mosfet sind nichtlineare Bauelemente. Die minimale Spannung bleibt auch bei mehreren parallel geschalteten Bauelemente gleich.

Grüße, Alf

[horst-lehner]

Hallo Alf,

Klar bleibt die Spannung an allen parallel geschalteten MOSFETs gleich. Nur der Strom ist halt bei denen mit niedrigerem Widerstand größer. So habe ich das ja auch gerechnet.

Grüße von Horst

[UweT]

Hallo Horst,
Ich bin erst durch dich bzw. deine Beiträge hier im Forum auf das Thema ideal Diode gestolpert.
Habe mir dann solche Mosfet im SOT 227 Gehäuse mit 150 A Nennstrom bei Ebay sehr günstig beschafft. (IXYS IXFN 150N15)
Die Kombination aus Bordrelais und Rückladeschutz, mit sehr geringem Widerstand, verschleißfrei für kleines Geld.
Grüße, Alf

Hi,
den IXFN 150N15 halte ich nicht für ideal. Der minimale Widerstand liegt bei ca. 12 mOhm, d.h. bei 50A sind dann schon 0,6V Spannungsabfall über dem Teil und Du verbrätst 30W. Da kannst Du auch gleich ne normale Diode nehmen. Die gängigen Teile beim Chinesen haben 1 - 2 mOhm. Da klebt man dann noch einen Kühlkörper mit Wärmeleitkleber drauf, und fertig. Ohne Kühlung geht sowieso nicht.

Gruß Uwe

[horst-lehner]

Hallo Alf,

da hat der Uwe recht. Der Rdson ist mit 12.5mOhm für so ein Teil zu hoch. Zm Vergleich: Die in meinen El-Cheapo-Idealdioden verbauten Transistoren haben 10mOhm -- und ich habe 8 davon parallel geschaltet. Da bin ich bei 1,25mOhm -- ein Zehntel von Deinem MOSFET, wenn Du nur einen nimmst!

Wenn Du mehrere davon hast, kannst Du natürlich zwei (besser noch drei oder vier) davon parallel schalten. Damit geht der Spannungsabfall und die Gesamtverlustleistung auf die Hälfte (oder ein Drittel oder 1/4) zurück. Die pro MOSFET "verbratene" Leistung geht entsprechend auf 1/4 (oder oder 1/9 oder 1/16) runter.

Das Gehäuse ist super, weil es sich leicht auf gängige Kühlkörper schrauben und mit großen Kabelquerschnitt anschließen lässt. Und natürlich gibt es in diesem Gehäuse auch MOSFETs, die viel geringeren Rdson haben, z. B. den IXYS IXFN520N075T2 mit 1,9mOhm. Nur kostet der halt normalerweise über 20 Euro, womit sich Selbstbau ggü. den günstigen Fertig-Idealdioden kaum lohnt (außer man braucht einen Steuereingang).

Dass irgendeine von den angebotenenen Billig-Idealdioden einzeln (also ohne Parallelschaltung mehrerer Module) auf unter 2mOhm kommt bezweifle ich allerdings ... deshalb immer die mit Kühlkörper nehmen und angemessen viele davon parallel schalten!

Grüße von Horst

[KudlWackerl]

Nochmals:

Mosfet sind nichtlineare Bauelemente. Die minimale Spannung bleibt auch bei mehreren parallel geschalteten Bauelemente gleich.

Bei einer Parallelschaltung teilt sich also der Strom auf mehrere Bauelemente auf. Die Schwellenspannung bleibt gleich. Die Verlustleistung teilt sich zwar auf, bleibt in Summe aber auch (annähernd) gleich.

Das ohmsche Gesetz hilft zwar für überschlägige Berechnungen, ist aber bei Halbleitern nicht immer sinnvoll anzuwenden.

Grüße, Alf

Edit:

Ich ergänze mal ein Bild aus Wikipedia, dort kann man bei Mosfet unter https://de.wikipedia.org/wiki/Metall-Ox ... ieneffekte sich die genauen Zusammenhänge angenähert ansehen.

[horst-lehner]

Hallo Alf,

Mosfet sind nichtlineare Bauelemente

Das stimmt ...

Bei einer Parallelschaltung teilt sich also der Strom auf mehrere Bauelemente auf.

... und das natürlich auch ...

Die Schwellenspannung bleibt gleich.

... aber das nun wirklich nicht, eher im Gegenteil sinkt sie in manchen Fällen sogar mehr als von mir vereinfachend angenommen.

Wer's genau wissen will schaut z. B. mal in das Datenblatt des in meinen Idealdioden verwendeten MOSFETs AOD403. Auf Seite 3 oben links findet sich das relevante Diagramm. Wenn wir davon ausgehen, dass Vgs = -10V ist (sollten die LTCs hin bekommen) und der Strom nicht über 15A liegt, dann kann man die Nichtlinearität getrost vernachlässigen. Der Spannungsabfall liegt bei ca. 100mV @ 15A, was einer Verlustleistung von ca. 1,5W entspricht. Bei halbem Strom halbiert sich auch die Spannung fast genau, also viertelt sich die Verlustleistung -- wenigstens ungefähr. Auf die paar Milliwatt, die da an Ungenauigkeit drin sind, kommt es nun wirklich nicht an.

Anders ist das nur bei kleineren -Vgs oder bei sehr viel größeren Strömen -- und selbst da bleibt die Spannung nicht etwa gleich, sondern wird bei Halbierung des Stroms weniger als halb so groß. Beispiel mit Vgs = -5V:

• Id = 80A ==> Vds = 4,0V ==> Pv = 320W (Bauteil nach wenigen Sekunden überhitzt und defekt)
• Id = 40A ==> Vds = 0,7V ==> Pv = 28W (weniger als 1/10 des obigen Werts; mit guter Kühlung kein Problem)

So hohen Strom pro MOSFET sollte man aber ohnehin vermeiden, weil dann die Verluste auch aus der Sicht der wünschenswerten Ladespannung zu hoch werden. Mehr als ca. 100mV Ladespannung will man ja nicht an der Idealdiode lassen, sonst wird die Wohnraumbatterie nie (oder genauer: nur extrem langsam) voll.

Grüße von Horst

[UweT]

Man beachte die Verschaltung der 3 Idealdioden. Bei den geringen Durchlaßwiderständen ist das wichtig um den Strom wirklich gleich zu verteilen. Diese Anordnung schafft 50A Dauerstrom und wird dabei handwarm. Es sind die https://www.ebay.de/itm/LTC4359-15A-Sol ... SwzvZbbDEP . Mit Abschalteingang. Hier werden bei mir Landstrom, Lima und Solar parallel durch Idealdioden getrennt, auf den Eingang des Solarcontrollers geschaltet. Die Idealdioden von Lima und Landstrom sind hier nicht zu sehen, sind bei den Geräten.

Gruß Uwe

[KudlWackerl]

Hallo Uwe,

Das ist eine schöne Lösung.

Sind diese Module beidseitig mit Mosfet bestückt? Oder warum sonst ist beidseitig ein Kühlkörper angebracht?

Grüße, Alf

P.S. 3 x 15 = 50?

[horst-lehner]

Sehr instruktives Foto - genau so hab ich meine vier Idealdioden auch verkabelt, um den Strom bestmöglich zu verteilen (nur leider kein Foto gemacht).

Die MOSFETs sind alle auf einer Seite, geben aber einen erheblichen Teil der Wärme über die Pins an große Kupferflächen mit sehr vielen Durchkontaktierungen ab. Da helfen Kühlkörper auf beiden Seiten durchaus.

Grüße von Horst

[UweT]

Grüße, Alf
P.S. 3 x 15 = 50?

Hi,
auf meinen Modulen sind TCPA8051, die haben 6 mOhm. Es sind immer 2 parallel und das Ganze antiparallel in Reihe(wegen der Schutzdioden, sonst keine Schaltfunktion möglich), ergibt wieder 6mOhm und davon 3 Module parallel sind 2 mOhm. Habe ich vor einigen Jahren eingebaut, heute gibt es andere. Spezifiziert sind die 8051 mit 28A, immer 2 parallel sind 56A mal 3 Module da sind wir so bei theoretisch 150A Dauerstrom. Ist dann aber nicht mehr möglich die Wärme passiv abzuführen. Braucht man die Schaltfunktion nicht reicht sowas https://www.ebay.de/itm/1pc-50A-Ideal-D ... SwwqVcAQFx hier mit nem Kühlkörper drunter geklebt. Da gehen auch 50A mit passiver Kühlung. Bild folgt noch.

Gruß Uwe

[KudlWackerl]

Hallo Uwe,

Die haben aber keinen Enable/Freigabe. Da finde ich deine oder meine Lösung besser.

Grüße, Alf

[Markus23]

Hallo zusammen.
Weiß jemand wie die aktuelle Lichtmaschinen Thematik bei den 18/19er Ducatos ist? Hymer meinte ich soll ne Batterie und nen Zusatzlader kaufen. Booster waere unnötig.