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Bezugnehmend auf das hier & ff.
https://www.loxforum.com/forum/verka...485#post119485
Da das Thema im dortigen Thread eigentlich nichts zu suchen hat, mache ich hier mal einen neuen auf.
Es gibt zu den Geräten neue Erkenntnisse:
Da der RDSOn bei der im Gerät verwendeten Gatespannung von 4,95V nicht dem Datenblatt zu entnehmen ist, habe ich das ganze mal exemplrisch bei einem einzelnen Fet gemessen.
Als erstes wurde einer der Mosfets (DOP90N071) ausgelötet und dann der echte RDSon bei unterschiedlichen Gatespannungen gemessen. Hierzu wurde einfach der Fet mit der jeweiligen Gatespannung geschaltet und dabei ein präzise geregelter Strom von 1A durch Source/Drain geschickt.
Der Spannungsabfall unabhängig direkt an den Anschlüssen (Source / Drain) des Fets gemessen erbrachten dann folgende Ergebnisse:
Bei 4.5V Gatespannugn hatte dieser spezifische Fet einen RDSon von ca. 22mOhm, bei 4,95V waren es nur noch ca. 10mOhm.
Da die VGSThreshold im Datenblatt mit bis zu 4V angegeben ist und man sich mit 4,95V immer noch an der unteren Grenze bewegt, ist zu erwarten, daß es sicher Produktionsbedingt Chargen von den Fets geben wird welche hier schlechter sind. Genauers lässt ich sich ohne viele viele Messungen über viele Chargen machen zu müssen nicht aussagen.
Ich für meinne Teil würde aber damit zur Sicherheit ein 50% Marge rechnerisch auf den RDSon aufschlagen also von durchschnittlich eher 15mOhm @4,95V ausgehen.
Da die Kupferstärke der Platine ja nicht wirklich gut zu messen war, wollte ich natürlich dieses Thema auch gleich noch anschauen.
Hier bin ich ähnlich vorgegangen, ich habe jeweils von der offiziell vorgesehenen Einspeisung (Klemme) bis zur jeweils längsten Strecke einen 1A Strom fließen lassen und dann dabei den Spannungsabfall über die jeweilige Streck gemessen (Messpunkte auch hier wieder direkt an den Klemmen, bzw. am Fet)
Das Ergebnis war etwas ernüchternd.
Auf der + Strecke , also von Eingangklemme Netzteil (+) zur Ausgangsklemmen (+) neben den PWM Ausgängen war ein durchschnittlicher Widerstand von ca. 12mOhm zu messen, ähnliches Ergebniss brachte die negative (per Fet geschaltet) Leiterbahnseite auch hier war der reine Widerstand innerhalb des Dimmer bei ca. 10 bis 12mOhm.
Was bedeutet dies nun ?
Rechnet man einfach mal einen kompletten Pfad der Widerständen zusammen, kann man damit die Verlustleistung und somit auch in etwa die im Gerät erzeugte Wärme vorhersagen.
In diesem Fall also Widerstand der positive Leiterbahn (vom Pluspol) ca. 15mOhm + MosFet interner Widerstand ca. 15mOhm + negative Leiterbahn (GND) ca. 15mOhm, macht insgesamt 45mOhm pro Kanal.
Geht man nun mal von dem 12Kanal Dimmer aus welcher mit 5A pro Kanal spezifiziert ist, hätte man eben bei Belastung mit 5A eine Verlustleisutng von über 1W pro Kanal (5A * 5A * 0,045Ohm) !!!!!!
Geht man nun von ca. der Hälft aus, denn das war gemessen ja die längste Leiterbahn aller Kanäle, wären man bei 12 Kanälen dann bei fast 6W, welche im Gerät selbst entstehen können. Ich bin mir fast sicher, das würde das (ABS) Gehäuse nicht sooo lange mitmachen.
Das dürfte auch der Grund sein, warum die 24Kanal Variante nur mit 3A pro Kanal spezifiert ist, bei 3A und 24V hätte man ca. 5W Verlustleistung (3A * 3A * 0,045Ohm) im Gehäuse.
Wohlgemerkt, das ganz ist als statische Volllastauslegung betrachet.
Mein Fazit.
Ich finde die Dimmer von der Preis Leistung immer noch super. Wenn man die Geräte im Dauerlastbetrieb über alle Kanäle betreiben möchte würde ich von den angegeben Strömen jedoch Abstand nehmen, ich traue dem Gehäuse und den Schlitzen eventuell 1 bis 3 Watt Dauerabwärme zu, aber nicht 5 bis 6 Watt.
Es gibt aber auch Tuningpotential, zum einen kann man natürlich den (+) Pfad am Dimmer aussen vorbei legen. Somit spart man sich hier eine der 15mOhm Strecken DURCH den Dimmer. Weiterhin bietet die Platine auf der Unterseite genau auf den langen Leistungspfaden verzinnte Flächen, auf welche man Kupferdrähte auflöten kann. Dies war meiner Meinung nach vom Designer der Geräte eh vorgesehen, wurde vermutlich jedoch dann aus Kostengründen nicht bei der Fertigung umgesetzt ;-)
Testweise habe ich mal jeweils ein 1,5mm² Kupferdraht entsprechend aufgelötet und konnst damit dann einen reinen Leiterbahn Widerstand (beide Richtungen, also + und -) von zusammen unter 5mOhm messen. Eine massive Verbesserung.
Vorher:
Nachher:
Zuletzt gäbe es noch eine Verbessung durch Tausch der verwendeten MosFets durch MosFets mit geeigneterer VGS Spezifikation, sogenannte LogikLevel Fets. Hiermit könnte man pro Kanal sicher auch noch 5mOhm rausholen, was dabei aber viel wichtiger wäre, eine gewisse Sicherheit gegen schlechte Chargen von verbauten Mosfets zu haben.
Für jemanden wie mich ist der Dimmer immer noch super, eine Basis auf welcher man einen wirklichen "Highend Dimmer" entstehen lassen kann.
Für jemanden der diesen einfach nur verwenden möchte, sollten die Grenzen nun zumindest klarer sein :-)
Kurzer Nachtrag:
Die Stromaufnahme des 12Kanal Dimmers selbst (@ 24V), liegt bei ca. 15mA, was damit unter 0,4W entspricht.
Selbst wenn noch ein klein wenig mehr Stromaufnahme bei der Ansteuerung der Fets und im echten Betrieb am DMX Bus anstehen sollte, wäre alles unter 1W natürlich super. Speziell in Anbetracht, daß man mit einem einzigen Gerät ja immerhin 12 bzw. 24 Dimmkanäle zur Verfügung hat.
https://www.loxforum.com/forum/verka...485#post119485
Da das Thema im dortigen Thread eigentlich nichts zu suchen hat, mache ich hier mal einen neuen auf.
Es gibt zu den Geräten neue Erkenntnisse:
Da der RDSOn bei der im Gerät verwendeten Gatespannung von 4,95V nicht dem Datenblatt zu entnehmen ist, habe ich das ganze mal exemplrisch bei einem einzelnen Fet gemessen.
Als erstes wurde einer der Mosfets (DOP90N071) ausgelötet und dann der echte RDSon bei unterschiedlichen Gatespannungen gemessen. Hierzu wurde einfach der Fet mit der jeweiligen Gatespannung geschaltet und dabei ein präzise geregelter Strom von 1A durch Source/Drain geschickt.
Der Spannungsabfall unabhängig direkt an den Anschlüssen (Source / Drain) des Fets gemessen erbrachten dann folgende Ergebnisse:
Bei 4.5V Gatespannugn hatte dieser spezifische Fet einen RDSon von ca. 22mOhm, bei 4,95V waren es nur noch ca. 10mOhm.
Da die VGSThreshold im Datenblatt mit bis zu 4V angegeben ist und man sich mit 4,95V immer noch an der unteren Grenze bewegt, ist zu erwarten, daß es sicher Produktionsbedingt Chargen von den Fets geben wird welche hier schlechter sind. Genauers lässt ich sich ohne viele viele Messungen über viele Chargen machen zu müssen nicht aussagen.
Ich für meinne Teil würde aber damit zur Sicherheit ein 50% Marge rechnerisch auf den RDSon aufschlagen also von durchschnittlich eher 15mOhm @4,95V ausgehen.
Da die Kupferstärke der Platine ja nicht wirklich gut zu messen war, wollte ich natürlich dieses Thema auch gleich noch anschauen.
Hier bin ich ähnlich vorgegangen, ich habe jeweils von der offiziell vorgesehenen Einspeisung (Klemme) bis zur jeweils längsten Strecke einen 1A Strom fließen lassen und dann dabei den Spannungsabfall über die jeweilige Streck gemessen (Messpunkte auch hier wieder direkt an den Klemmen, bzw. am Fet)
Das Ergebnis war etwas ernüchternd.
Auf der + Strecke , also von Eingangklemme Netzteil (+) zur Ausgangsklemmen (+) neben den PWM Ausgängen war ein durchschnittlicher Widerstand von ca. 12mOhm zu messen, ähnliches Ergebniss brachte die negative (per Fet geschaltet) Leiterbahnseite auch hier war der reine Widerstand innerhalb des Dimmer bei ca. 10 bis 12mOhm.
Was bedeutet dies nun ?
Rechnet man einfach mal einen kompletten Pfad der Widerständen zusammen, kann man damit die Verlustleistung und somit auch in etwa die im Gerät erzeugte Wärme vorhersagen.
In diesem Fall also Widerstand der positive Leiterbahn (vom Pluspol) ca. 15mOhm + MosFet interner Widerstand ca. 15mOhm + negative Leiterbahn (GND) ca. 15mOhm, macht insgesamt 45mOhm pro Kanal.
Geht man nun mal von dem 12Kanal Dimmer aus welcher mit 5A pro Kanal spezifiziert ist, hätte man eben bei Belastung mit 5A eine Verlustleisutng von über 1W pro Kanal (5A * 5A * 0,045Ohm) !!!!!!
Geht man nun von ca. der Hälft aus, denn das war gemessen ja die längste Leiterbahn aller Kanäle, wären man bei 12 Kanälen dann bei fast 6W, welche im Gerät selbst entstehen können. Ich bin mir fast sicher, das würde das (ABS) Gehäuse nicht sooo lange mitmachen.
Das dürfte auch der Grund sein, warum die 24Kanal Variante nur mit 3A pro Kanal spezifiert ist, bei 3A und 24V hätte man ca. 5W Verlustleistung (3A * 3A * 0,045Ohm) im Gehäuse.
Wohlgemerkt, das ganz ist als statische Volllastauslegung betrachet.
Mein Fazit.
Ich finde die Dimmer von der Preis Leistung immer noch super. Wenn man die Geräte im Dauerlastbetrieb über alle Kanäle betreiben möchte würde ich von den angegeben Strömen jedoch Abstand nehmen, ich traue dem Gehäuse und den Schlitzen eventuell 1 bis 3 Watt Dauerabwärme zu, aber nicht 5 bis 6 Watt.
Es gibt aber auch Tuningpotential, zum einen kann man natürlich den (+) Pfad am Dimmer aussen vorbei legen. Somit spart man sich hier eine der 15mOhm Strecken DURCH den Dimmer. Weiterhin bietet die Platine auf der Unterseite genau auf den langen Leistungspfaden verzinnte Flächen, auf welche man Kupferdrähte auflöten kann. Dies war meiner Meinung nach vom Designer der Geräte eh vorgesehen, wurde vermutlich jedoch dann aus Kostengründen nicht bei der Fertigung umgesetzt ;-)
Testweise habe ich mal jeweils ein 1,5mm² Kupferdraht entsprechend aufgelötet und konnst damit dann einen reinen Leiterbahn Widerstand (beide Richtungen, also + und -) von zusammen unter 5mOhm messen. Eine massive Verbesserung.
Vorher:
Nachher:
Zuletzt gäbe es noch eine Verbessung durch Tausch der verwendeten MosFets durch MosFets mit geeigneterer VGS Spezifikation, sogenannte LogikLevel Fets. Hiermit könnte man pro Kanal sicher auch noch 5mOhm rausholen, was dabei aber viel wichtiger wäre, eine gewisse Sicherheit gegen schlechte Chargen von verbauten Mosfets zu haben.
Für jemanden wie mich ist der Dimmer immer noch super, eine Basis auf welcher man einen wirklichen "Highend Dimmer" entstehen lassen kann.
Für jemanden der diesen einfach nur verwenden möchte, sollten die Grenzen nun zumindest klarer sein :-)
Kurzer Nachtrag:
Die Stromaufnahme des 12Kanal Dimmers selbst (@ 24V), liegt bei ca. 15mA, was damit unter 0,4W entspricht.
Selbst wenn noch ein klein wenig mehr Stromaufnahme bei der Ansteuerung der Fets und im echten Betrieb am DMX Bus anstehen sollte, wäre alles unter 1W natürlich super. Speziell in Anbetracht, daß man mit einem einzigen Gerät ja immerhin 12 bzw. 24 Dimmkanäle zur Verfügung hat.
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