Azt a 200 Wattot akkor tudja eldisszipálni, ha 100 fok alatt van a junction. A junction-heatsink 0,3°C/W minimum, ez 200 Wattnál 60 °C. Szóval 40 fok alatt kell tartanod a FET-et.
Én előbb kötnék párhuzamosan 3-4 FET-et és kiszabályoznám, hogy egyenletesen fűtsenek, mint hogy ilyesmi egyáltalán eszembe jusson.

A tokot kell 100 fok alatt tartani nem a Junction-t, mert a Ptot a tok hőmérsékletre van megadva:
Ptot = 500W @ Tcase = 25°C
Linear derating factor 4 W/°C

Ha Tcase = 100 °C akkor a Pmax = 500W - (100°C-25°C)*4 W/°C = 200W

Jogos, benéztem, valamiért T_junction-nek néztem azt T_case-t a 3. oldalon.
Ettől függetlenül 6 cm² felületről tartósan elvinni 200 Wattot, hát, nem triviális azért a dolog.

Negyvenéves lassacskán a TR 1660-C, olyan mint a commodore 64 vagy az állólámpás dízelmerci: Gondos gazdinak szépen muzsikál. Erre vonatkozott a riszpekt. Egyébként elég volt emlegetni, erre meg is jelent hétvégén apróhirdetésben, és egy óra alatt meglett az új gazdája. Láttam a bajtársias kommentet a hirdetés alatt - második riszpekt...

Jó ötlet télire a kísérlet, körülnézek hogy találok-e valami erősebb "Constant Current" LED trafót, azzal meg tudnám csinálni én is: Fölfeszítenék pár MOSFET -et füzérbe GND=Source1; Gate1=Drain1=Source2; Gate2=Drain2=Source3; Gate3=Drain3=Vdd elrendezésben, aztán hadd fűtse a garázst tavaszig!

A 0.1 ohm választását önmagában nem akartam kritizálni, természetesen megfelelő a méréshez, mikor pont a különbözőséget akarjuk kiemelni/kidomborítani. Azonban ha egy készülékben elsimítani/kiegyenlíteni szeretnénk a MOSFET -ek eltérését, akkor valahová 10 ohm környékére tippelnék: Ezt a szerepet jól ellátja MOSFET -enkét egy-egy műveleti erősítő 80dB nyílt hurkú DC erősítéssel, az mindjárt 100 ohm fölé lövi ki a "simítóhatást".

Az Ágotában csücsülő MOSFET a névleg 3 amperes csúcsáramát milyen gyakran látja, jó esetben szökőévente? Audió alkalmazáshoz nem nagyon tudok hozzászólni, az én szemem előtt "kormika" fórumtárs által felvázolt műterhelés állandó és folyamatos DC árama lebegett. Másik ugyanilyen példa lehet egy áteresztő üzemű táp (pl: proli007-LPSU3A50V ) ezekben valószínűleg érheti állandó 3 amperes "EPROM-égető" öregítő hatás a MOSFET -et.

Ha én látom meg előbb a hirdetést, most két TR1660-asom lenne. De remélem jó gazdája lesz és úgy fogja szeretni ezt a műszert ahogy elvárom tőle : )

Nem néztem utána (a neten) ennek az "öregedés dolognak" és senki nem reagált rá, hogy vajon igaz lehet-e vagy sem. De azt írod, fagypont alatt... Ezen elgondolkodtam. Meg azon is, hogy volt itt egy "GAnna" nick nevű felhasználó, de ezt a feltevést elhessegetem. Ha fűtöm a FET-et már nem lesz fagypont alatt, tehát ki-be kell kapcsolgatni, hűteni/fűteni. Még alszom rá néhányat, de valószínűleg el fogom végezni ezt a kísérletet, mert mit veszíthetek? Kapcsolóórám van, trafóm van, időm van, akadálya nincs.

Az Ágoták ilyen helyeken klippelésig kivezérelve működnek, mert ez az üzemszerű állapota a "hangosítós" erősítőknek. Lenne 2 perc kiszámolni mekkora csúcsáram folyik a végfeteken, de most nincs hangulatom. Na jó... megnézem a rajzát mennyi FET és mekkora tápfesz. Megnéztem. Nincs rajta a tápfesz. Mondjuk +/-80 V és van 8 pár FET. A terhelés legyen 4 Ohm. Klippeljen 70 V-on. Az 2.18 A csúcsáram/FET.

Én rákerestem amikor guiri írta ezt, és a témában EZT a cikket találtam. Az öregedésre két fő jelenséget említ:

- Charge trapping
- Electromigration

Az első lenne amit guiri említett, és annak is több változatát írja le a cikk. Fagypontról nincs benne szó, ha jól látom a jelenség hatása nő a hőmérséklet növekedéssel.

Hát ennek nagyon komoly szakirodalma van, amihez nekem újra kellene születnem angol anyanyelvű atomfizikusként, hogy értsek is belőle valamit. Tán még a napelemeket is jól belekeverik és feltehetőleg emiatt kutatják gőzerővel ezt a töltéscsapdázós területet.
Azért még nézegetem, hátha jutok valamire... de erre kicsi az esély

Nem vagyok kitanult a félvezetők öregedése ügyében, de több oldalról rá vagyok szorítva, hogy a teljesítmény félvezetők öregedésével, várható élettartamukkal foglalkozzak. Itt arra kell gondolni, hogy pl: erőművi gerjesztés-szabályzók tirisztorainak állapotából kell valamit mondanom, illetve újabban nagy-teljesítményű (megawattos nagyságrendű) frekvenciaváltók IGBT-iről kellene hasonlóan állást foglalni, kell-e cserélni, vagy még várhatunk.
Az ez ügyben végzett méréseim, tapasztalataim szerint az ezen a területen üzemelő félvezetők öregedése jól érzékelhető. Egyetértve Majkimester hozzászólásával, jellemzően a melegen (értsd; terhelés alatt) eltöltött órák száma a meghatározó, és a szivárgási áramok általában jól mutatják, hogy kb. hol tartanak az élettartamukban. Egy 4/4-es hajtásban a tirisztorok ilyen vizsgálatával szépen kimutatható, hogy melyik irányban használják jellemzően a berendezést.
Az ilyen fetekkel kapcsolatban nincs tapasztalatom. Ha vizsgálni szeretnéd, akkor javaslom, hogy alaphelyzetben lezárt gate mellett mérd meg a maximális feszültség mellett a szivárgó áramot. Utána terheld úgy, hogy a lapkahőmérséklet a megengedhető közelében legyen. Havonta mérd meg a szivárgó áramot. Szerintem 1-2 év alatt jól érzékelhető romlás tapasztalható. A romlás várhatóan a végén viszonylag hirtelen lesz olyan nagymérvű, hogy tönkremenetelhez vezessen.
Hobbi szinten ez szerintem nem érdekes, hiszen viszonylag kevés üzemórával használjuk ezeket a 24 órás ipari gyakorlathoz képest. Feltételezem, az említett erősítő sem napi 24 órában működik, hanem csak rendezvényeken, amik feltehetőleg viszonylag ritkán vannak.

Köszönöm szépen! Ez nagyon hasznos információ volt, szerintem mindannyiunk számára.
Ha jól olvasok a sorok között és nem vonok le téves következtetéseket, akkor az öregedés folyamata nem csak a FET-eket érinti hanem tranzisztorokat is, azt feltételezve, hogy a tirisztor egy négyrétegű tranzisztor. Az IGBT-nél jó lenne tudni, hogy a szivárgási áram növekedéséért a FET, vagy a tranzisztor felelős, vagy esetleg mindkettő?

Elterjedt nézet - nálunk - hobbisták körében, hogy tartsuk jó melegen a félvezetőket, mert akkor szól "szebben" pl. egy "A" osztályú erősítő ha a hűtőborda hőmérséklete 60 fok körül van. Az sem kizárt, hogy most ágyúval lövök verébre, mert valószínűleg egy ilyen erősítőben nagyságrenddel hamarabb öregszenek el az egyéb passzív alkatrészek, mint a félvezetők. De most már bele van rakva a fülembe a bogár és már csak az érdekesség kedvéért is utána járok ennek a dolognak. Laboratóriumi körülményeket nem tudok teremteni, de az instrukcióid alapján ennek az "öregedés vizsgálatnak" nem látom akadályát. Hogy értelme lesz-e, arra majd utólag fog fény derülni.
Első gondolatom, hogy kell olyan "hőfok-szabályozott" áramgenerátor hozzá ami a borda - és ezzel együtt a lapka-hőmérsékletet - tartja állandó szinten a környezeti hőmérséklettől függetlenül (de lehet, elég egy "sima" áramgenerátor is). Majd beszámolok a fejleményekről ebben a topic-ban.

Most, hogy írtad a tirisztort jutnak eszembe 30 évvel ezelőtti dolgok. A cégnél a régi szovjet haditechnika nagy része járt (visított) 400Hz-ről a súly és a méretek csökkentése okán. Na azoknál a tirisztoros tápegységeknél volt ugyanez a jelenség, hogy a fokozottan igénybe vett tirisztorok úgy néhány évente megadták magukat. Csodálkoztunk is az elején, mert kivettük a tirisztort, rákötöttünk egy akku/izzó párost amivel szépen kapcsolt ahogy kell, de visszatéve a helyére nem működött. Látszott rajta hogy nem úgy megy tönkre ahogy általában egy félvezető, hogy átmegy zárlatba, vagy megszakad, hanem volt egy folyamata az egésznek.
Talán Reflex RX800 (de nem biztos) végfokban találkoztam hasonlóval, abban a kis műanyag szigetelt tokos (BD139 szerű) sosem hallottam róla nevű tranyók adták meg magukat hasonlóan. Működni működött ugyan még valahogy a tranyó, de már az gyanús volt, hogy a szokásos 5-600mV helyett 750-850mV nyitófeszt mutatott rá a multiméter. Ott is a csere oldotta meg a még fennálló problémát.

Érdekes vélekedés (urban legend?). Hiszen bármit komolyan mérni akarnak, a zaj alacsonyan tartása érdekében lehűtik az erősítőt, akár folyékony nitrogénnel is.

Egyetértek a több, olcsóbb FET-es megoldással. Akár még az is lehetséges, hogy az elég nagy borda és az elég sok, olcsó FET miatt akár a venti is hanyagolható, vagy legalább kisebb fokozatba kapcsolható. Amíg egy ponton (10mm2) akar az ember 200W-ot átadni, addig a borda hővezetése óriási probléma lesz. A sok kicsi FET pedig sok ponton fogja melegíteni a bordát, így akár ugyanaz a borda többszörös hőmennyiséget tud leadni, hiszen nem mindegy, hogy csak a közepe forró, vagy az összes lamella.

Ha megnézed a FET-et, akkor nagyobb a hűtőfelület 10 mm²-nél, de mindegy is. (És én benéztem a FET speckót abban a kommentben, amire válaszoltál, lásd: Link
A lényeg az, hogy messze nem triviális ezt a hőt elvezetni, pláne egy tranyóról. És értem én, hogy a processzorok képesk ennél sokkal többet fogyasztani, csak ott egyszerre többmilió P-N átmenet fűt, és egy relatív nagy felületen adják ezt át a procihűtőnek. Nem mindegy.

A mai processzorok tetején egy IHS (Integrated heat spreader) van. Azaz a mag és a felső lemez között is egy pasztán keresztül történik a hőátadás, és kisebb felületen, mint amit a proci tetején látsz.

CPU -> paszta -> IHS -> paszta -> borda

Ezzel tisztában vagyok, de szerintem ez kicsit off itt, másrészt leírtam amit gondolok a témáról. Ha egyszer elkészül, akkor remélem megosztod majd errefelé, tényleg érdekelne.

Majd jelentkezem ezzel kapcsolatban, de addig is két kép gyári BK Precision load-ról Dave videójából..

A jobb oldali régebbi model 120V / 30A / 300W-os. Összesen 8db IRFP250N-t használ két bordán, bordánként 150W-ot disszipálva. 37,5W/FET a max disszipáció.

A bal oldali új model 120V / 60A / 250W-os. Összesen 10db IRFP250N-t használ. 25W/FET a max disszipáció.

A FET-ek nagy darabszámának egyik indoka, hogy szigetelten vannak szerelve az egyes FET-ek, és a borda hőellenállása sem lehet nagyon kicsi. és az egész egy viszonylag kis zárt dobozba van beszerelve. Viszont a másodikról készült képen az is látszik, hogy FET-enként ott a külön op amp.

Ez nekem nagyon szimpatikus. 25-35W/FET, TO247 tokozással. Örök élet plusz egy nap, ha az ember így épít.

Elvégeztem a 200W-os fűtési kísérletet 1db FET-tel.

A FET TSD4M450V

A hűtő pedig egy SilentiumPC Fera 5-ös hőcsöves CPU toronyhűtő. Eredetileg gondolkodtam klasszikus hűtési megoldásban is, de úgy érzem ide az kevés, még egy masszív borda esetén is.

Pasztának a hűtőhöz mellékelt Pactum PT-3-at használtam. Erről sajnos hővezetési adatot nem találtam.

A Fera 5 gyári adat szerint 220W TPD-t tud egy CPU esetén. Mondjuk ott annyiban mások a körülmények, hogy a Tj max 100 fokos lehet, míg nálam a Tj max 150 fokos lehet. A Rthjc-re gyári adatot nem találtam CPU esetén de valahol azt írták, hogy az intel nagy teljesítményű desktop processzorainál ez 0,3C/W ami hasonló a FET-em adatához.

Az Anandtech csinált ezzel a hűtővel hőellenállás mérést, és EZT az eredményt kapták. Azaz max. ventilátor fordulatnál 0,17°C/W alatti értéket kaptak. Én 0,2°C/W-vel kiszámoltam a mellékelt táblázat alapján, és azt kaptam, hogy ezzel a hűtővel 25 fokos környezeti hőmérséklet esetén valahol 250W körül van a határ.

A hőmérséklet méréséhez K típusú hőelemet használtam 2 helyen. Egyik a FET tokjának a tetején a négy csavar közötti pontban, ami pontosan a szilícium lapka tetején van. Igaz a műanyag rosszul vezeti a hőt, viszont ebbe az irányba a hőelvonás kicsi. A másik pont a tok felfogató csavarja melletti fém lap és műanyag találkozási pontja. Minkét helyre a hőelemet felragasztottam egy hőálló gyurmaszerűből kikeményedő ragasztóval, úgy, hogy a hőelem közvetlen érintkezzen. A második pont közel van a hőelvonáshoz, és minden esetben jóval kisebb hőfokot mért, ezért inkább csak a felső hőelem adatait írom le.

A hőcsöves hűtés hatásfoka akkor a legjobb, amikor a csövek vége magasan van, azaz U alakban felfele, a FET pedig lent. A mérés során minden lépésnél 30 percig állandó teljesítményen üzemelt.

Eredmények:
P = 152W ---> Tc = 63°C
P = 202W ---> Tc = 79°C
P = 242W ---> Tc = 93°C

Ennyit tud a labortápom leadni, így ennél magasabbra nem mentem. Viszont érdekelt, mi történik, ha más pozícióban vannak a hőcsövek. Erre is csináltam mérést :

P = 152W ---> Tc = 63°C (FET alul, hőcsövek felfele)
P = 152W ---> Tc = 65°C (FET oldalt, hőcsövek oldalra U merőleges az asztallal)
P = 152W ---> Tc = 77°C (FET felül, hőcsövek lefele)

P = 202W ---> Tc = 79°C (FET alul, hőcsövek felfele)
P = 211W ---> Tc = 95°C (FET oldalt, hőcsövek oldalra U merőleges az asztallal)
P = 214W ---> Tc = 97°C (FET oldalt, hőcsövek oldalra U párhuzamos az asztallal)

P = 242W ---> Tc = 93°C (FET alul, hőcsövek felfele)
P = 242W ---> Tc = 105°C** (FET oldalt, hőcsövek oldalra C alakban)

** 2 perc után volt ennyi, majd kikapcsoltam

150W-nál még majdnem mindegy volt, hogy fekve vagy állítva voltak a hőcsövek, de 200W-nál már jelentős a különbség. A fejre állítva egy extrém eset, de 150W-nál még az is bőven belefért.

A melléklet táblázat, ami eredetileg lemaradt.

Grat, szép munka. Ez alapján bírja a cucc.
(Bár csak halkan és zárójelben, és szigorúan az én felhasználásomra: pár random gané FET a fiókból, egyenként egy bontott desktop CPU hűtőn, a hűtők és a FET heatsink nem érintkeznek semmivel, egy-egy opamp-pal azonos áramon hajtva, max. nagyobb lesz a doboz. C'est la vie.)

Sziasztok!
A Hobby Elektronika 2003/11-es számában megjelent Elektronikus műterhelést szeretném megépíteni. A kérdésem, hogy az ebben szereplő BUZ11A MOSFET-et helyettesítehtem-e IRFZ44N-el? (Ebből van itthon egy marékkal.)
Ha igen, kell-e valamit módosítanom a rajzon?

Igen. Ha elég nagy a hűtőfelület, kicserélheted az R9 ellenállást 0,1 Ohm, 20 W-ra és a B3 biztosítékot 10 A-esre.

Rendben, köszönöm.

Nem kötelező, csak ezzel a változtatással 10 A-t is fogadni tud.

A TL431 es szabályzó része hogy működik? Számomra nem érthető. Azt értem hogy a pormétert tekergetve változik a referencia láb feszültsége, de ez a led fényerő változásán kívül hogyan stabilizál? Eddig parasztosan azt gondoltam a referencia és az anód között igyekszik tartani a 2,5V ot, a katód áram változtatásával. Itt szerintem max a 9V ot tudja stabilizálni 470 ohmos ellenálláson okozott feszültségeséssel. ( de akkor minek a zener, a potival meg a 9V-ot állítom, de minek? Hogy késóbb a referencialáb beálljon 2,5V-ra? Ahhoz minek poti?)
Nézeteim szerint a referencia lábon vagy sikerül beállítania ezen az úton a 2,5V-ot, akkor a műveleti erősítő stabil feszültséghez viszonyít, vagy nem lesz stabil a referencia. A szövegben szereplő 0,8V referenciát nem tudom hova tenni. Meg azt sem, hogy ahova az IC mint párhuzamos elem stabilizálna, egy led és egy ellenállás van kötve, ami arra jó, hogy detektálja a referencia láb 2,5V- nál magasabb értékét. de másra szerintem nem.

Azt a részét nem elemeztem, hiszen csak FET cseréről volt szó. Ha a mérő ellenállást cseréli, akkor az áramértékek is megnőnek. Ha nagyon pontosak akarnánk lenni, 0,055 Ohm-os ellenállás kellene, de ennyit talán a potméterekkel pontosítani lehet.
Előbb, ahogy hirtelen ránéztem, nem figyeltem, hogy az egyik érték 2,5 A, a másik nem 5 A, hanem 0,5 A.
A LED csupán a 431-es áramát jelzi. A pontos működéséhez áram kell. Legalább 1 mA.

Ezt értem én, de hogy leszen belőle így referencia, ráadásul P1 potival 0,8-2,5V-között állítható.... Egy olyan lábon amit alapból az Anódhoz szeret 2,5V-ra szabályozni, és véletlenül sem kimenet.
No mindegy, nem akarok ilyet építeni, csak feltűnt, mint érdekesség.

Az adatlap tanulmányozását javaslom...

Nem a 431 működését nemérti, hanem a kapcsolás értelmét. Aminek valóban kevés értelme van.

A kifinomult elektronikáktól távol esik, de én most mégis terhelésnek használtam néhány ellenállást.
Ezek 8R/100W-os ellenállások, amik kettessével párhuzamosan, majd ezek sorba voltak kötve, így névelges 16R/800W lett az eredő.
Erre kapcsoltam 70V egyenfeszültséget, ami kb. 4,3 A áramot jelentett, és ellenállásonként kb. 38W teljesítményt. Ideiglenesnek indult a teszt, ezért nem szereltem őket bordára.
Az eredmény részben jó, mert az ellenállások nagyon jól bírják a szélsőséges melegedést, de közben a lábukon lévő ón megolvadt, és az összekötő vezetékek kapcsolata így bizonytalanná vált.
Jól látszik az égésnyomon, hogy amikor a 6-os ellenállás kiolvadt a körből, akkor az 5-ös túlmelegedett.
Felmerült bennem a kétség, képes lehet-e egy passzív hűtés olyan hőmérsékleten tartani az ellenállásokat, ami akár a maximális 100W-os terhelés mellett sem engedné kiolvadni a bekötéseket.