Technik

Simulation mit der kürzesten Pulsdauer (R3 wurde zu 0Ω gesetzt)12V10V8V6V4V2V0V180ms 200ms 220ms 240ms 260ms 280ms 300ms 320msV(C1:2) V(X2:DISCHARGE) V(X2:OUTPUT)TimeDie Simulation bestätigt die berechneten Werte, so dass auf eineKorrektur verzichtet werden kann. (Eventuell findet hier der Prüflingeinen Widerspruch zu seiner bisherigen Lösung, so dass er die bisherigeLösung begründet korrigieren muss) 2 2 34.1 Schaltungsskizze mit N-Kanal-Anreicherungstyp und Gatewiderstandin Source-Grundschaltung. Ermittlung der erforderlichen U GS anhandDatenblatt STE180N05 zu U GS=7V, Ermittlung der Gateladung zuQ G=200nC, Berechnung des erforderlichen Gate-Verschiebungsstromes aus Q G und geforderter Umschaltzeit zuI G=200mA, Berechnung von R aus I G und U GS zu R=35Ω. 2 5 14.2 Die Verlustleistung setzt sich zusammen aus der Verlustleistungwährend der Schaltzeiten von jeweils 1µs und der Leistung währenddes leitenden Zustandes. Wegen des induktiven Anteils des Motorskann die Stromänderung während des Umschaltens als linear und dieSpannung als konstant angenommen werden Die Verlustenergiewährend des Umschaltens berechnet sich zu W=(U*I/2)*t. Für dieEinschaltzeit wird der R DS aus der Tabelle Static Drain-source OnResistance ermittelt. Die Energie ergibt sich zu W EIN=I 2 *R DS*t. Umdie Verlustleistung zu erhalten, werden die Energieanteile addiert unddurch die Periodendauer dividiert. Zur Berechnung des Unterschiedeszwischen Gehäusetemperatur und Kristalltemperatur muss der WärmewiderstandR thj-case aus der Tabelle Thermal Data ermittelt werden.Die Temperaturdifferenz Gehäuse-Umgebungstemperatur ergibt sichaus dem Wärmewiderstand Gehäuse-Luft. Anhand der so ermitteltenKristalltemperatur und der maximalen Kristalltemperatur (TabelleAbsolute Maximum Ratings, Tj=150°C) ist zu entnehmen, dass diemaximale Kristalltemperatur überschritten wird und ein Kühlkörpererforderlich ist. 2 5 348