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Danke für den Hinweis. Der A3930 scheint interessant, aber ich frage mich, wie gut dieser Regler anlaufen kann. Da er Digitale Hallsensoren verwendet fällt die Auflösung der Rotorlage recht gering aus.
Andererseits ist der Baustein eine gute Alternative, wenn man eine eigene Ansteuerung umgehen will.
Bis jetzt möchte ich mich aber erstmal selber versuchen um viel lernen zu können.
Ich habe mich jetzt noch weiter bei Infineon umgeguckt. Nun gefällt mir der IRFS7434 recht gut:
Rds(on) < 1 mOhm
Vds = 40 V
Icont. = 240 A
Das Package ist ein D²PAK-7 - damit ist Drain und Source mit einem relativ großen Querschnitt herausgeführt.
Vds könnte ein bisschen größer ausfallen. Kosten tut der ca. 3,10 € / stk.
Bei einem Milliohm Widerstand und einem Strom von 70 A beträgt die Verlustleistung lediglich 4,9 W - wenn ich 2 verwende nur 2,45 W pro Mosfet.
Zunächst habe ich mal kurz ein Layout für die Halbbrücken skizziert um Querschnitte und Lage der Kontakte/Anschlüsse grob festzuhalten. Die Spannungsversorgung werde ich durch große Kupferbleche mit einem großzügigen Querschnitt versehen.
Generell werde ich mit zwei Leiterplatten arbeiten: eine Isolationsgefräste Leiterplatte mit 70 µm (oder mehr wenn verfügbar) für die Leistung und eine geätzte mit 35 µm für die Ansteuerung/Logik.
Ein Bild des Entwurfs ist im Anhang. Der Nutzen fällt mit 100 x 47 mm noch recht gering aus. Hinzu kommen noch Befestigungsschrauben und Temperatursensoren an den Flächen U, V und W für den Motoranschluss.
Ob ich die Anordnung nochmal ändere wird sich später zeigen.
Jetzt überlege ich wie ich die Kühlung gestalten könnte:
Eventuell würde ich die Kupferschienen oberhalb der Leiterplatte vorsehen und Thermal-Vias nutzen um die Wärme der Mosfets auf die Unterseite der Leiterplatte zu führen und dort über eine Isolationsfolie einen Kühlkörper anbinden.
Die Ansteuerungsplatine würde ich dann mit größerem Abstand oberhalb der Leistung anordnen - da habe ich aber noch bedenken wegen der großen Ströme und möglichen Einkoppelungen.
@Peter: Ja die SD-Karte läuft - habe jetzt einen schicken Datenlogger mit Touchscreen :)
Anhang 32404
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Also bei durchgeschalteten zwei von vier FETs pro Halbbrücke komme ich auf max. 5 W Verluste (Ohmisch und Umschalten) pro FET Worst-Case.
Unter der Annahme, den Motor nur 15 Sekunden bei Maximalleistung laufen zu lassen sollte sich das in Grenzen halten.
Das Layout habe ich mitlerweile etwas abgeleitet - allerdings zunächst zu Gunsten der Ansteuerung. Der Querschnitt scheint mit 70 µm Leiterdicke akzeptabel für die 35 A pro FET (mit den 15 Sekunden).
An die großen Schraublöcher möchte ich mit 10 - 15 mm² Kupferschienen die Abwärme ableiten und die entsprechenden Potentiale zuführen. Falls ich die Leiterplatte doch nicht fräsen sollte könnte ich einen zweiten Layer auf der Rückseite nutzten um mit Thermal-Vias und großflächigen Kontaktflächen eine bessere Wärmeabfuhr zu erzielen.
Anhang 32412
Die Gate-Anschlüsse und deren Leiter werde ich mir nochmal genauer angucken - vor Allem um Induktionen zu unterbinden. Die Versorgungsspannung soll theoretisch horizontal zugeführt werden um vertikal Induktion zu vermeiden.
Die Abstände muss ich sicher noch großzügiger gestalten.
Thermisch werde ich mir die Schaltung ebenfalss nochmal vornehmen und gucken, wie ich die Abwärme besser in Griff bekomme.
Nichtsdestotrotz nehme ich eine Leistungsdrosselung in kauf, wenn die Leiterplatte zu grenzwertig gestaltet ist.
Den A3930 werde ich im Hinterkopf behalten. Zunächst kümmere ich mich erstmal um die Leistung und werde dort ein vorhandenes Evaluationboard zur Inbetriebnahme anbinden.
Dann werde ich weiter sehen.
Das mit der Schrittauflösung werde ich nochmal überdenken - hier reicht mein vorhandenes Wissen (noch) nicht aus um das beurteilen zu können.
Gruß Erik
[EDIT] Vielleicht möchte ich den Regler auch zum Rekuperieren nutzen - das steht aber noch in weiter ferne...
