Nachdem schon einige Betrachtungen zum Datenblatt angestellt wurden kann es nicht schaden, sich das Ganze auch noch mal anhand von Bild 1 klarzumachen.
Es ist das Ausgangslinienfeld des Transistors in dem der Drainstrom in Abhängigkeit von der Drainspannung mit der Gatespannung als Parameter dargestellt ist. Die Linien für Ugs = 5V und Ugs = 7V sind in grün und gelb hervorgehoben
In das Diagramm sind zusätzlich folgende Linien eingetragen:
Vier Linien für die Verlustleistung von 50, 100, 200 und 400W. Die Werte entsprechen gerade der anliegenden Spannung mal dem durchfließenden Strom. Da sie sich um den gleichen Faktor unterscheiden sind sie im doppelt-logarithmischen Diagramm im gleichen Abstand voneinander.
Es sind zwei Arbeitskennlinien von Spannungsquellen mit 0,3 Ohm Innenwiderstand eingetragen für 24V in rot und für 12V in orange.
(Im linearen Maßstab sind das die Verlustleistungshyperbeln, die hier Geraden sind und die Arbeitsgeraden von linearen Quellen die hier eine gebogene Form haben.)
Wie bei der Betrachtung von Bild 3 hat man für 24V Betriebsspannung und 5V Gatespannung die Leistung von knapp 400W im Transistor. Anders als bei der Betrachtung von Bild 3 sieht man jetzt auch den Spannungsabfall im Widerstandsbereich und kann die Leistung auch beim Durchschalten des Transistors mit Ugs=7V ablesen: Es sind etwa 70W bei 0,9V und 80A.
Ein Wert der hoch aber erträglich ist da er nur kurz beim Anfahren oder länger bei Blockierung auftritt.
Hier sieht man auch recht gut, welche Leistung beim Betrieb mit 12V auftreten wird:
Bei Ugs=5V etwa 120W und bei Ugs=7V etwa16W.
Zur Bestimmung der Verlustleistung in den Arbeitspunkten des PWM Betriebs bei laufendem Motor ist anstelle der Arbeitskennlinien der Spannungsquelle mit 0,3Ohm Widerstand der aktuelle Motorstrom einzutragen. Bei 7V Ansteuerung sind es bis 16W im eingeschalteten Zustand und ohne Strom im ausgeschalteten Zustand. Das der Transistor beim Umschalten durch den Bereich höherer Verluste durch muss, ist die Umschaltzeit kurz zu halten.
Ich wollte das nur erst einmal geschlossen darstellen. Es wird bei der weiteren Diskussion nützlich sein.
Manfred
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