powersupply schrieb:
Das Bauteil kannte ich noch nicht.
Kann man damit auch Mosfets mit noch größerer Gatekapazität steuern?
Solche "idealen Dioden" gibt es von verschiedenen Herstellern in etlichen Varianten. Ich habe einfach mal das erstbeste IC verlinkt.
Ich gebe Dir auf jeden Fall Recht, dass der Mosfet darauf ausgelegt sein sollte, mit nur einem Akkupack eine Maschine versorgen zu können.
40 A pro Akku-Pfad sollten es daher schon sein.
Im Datenblatt des LTC4357 sehe ich keinen Hinweis, dass es zu instabilitäten des Regelkreises kommen könnte, wenn man dickere Mosfets verwendet. Es gibt lediglich ein Diagramm Turn-off Time vs. Gate capacity. Das scheint mir aber primär wichtig zu sein für den Auslegungsfall "Kurzschluss am Eingang", weil dann für einen längeren Zeitraum ein Strom Rückwärts fließen könnte. Für den geplanten Anwendungsfall ist das wohl egal, da niemand plant, eines der Akkupacks kurzzuschließen - hoffe ich zumindest.
Ansonsten gibt es halt die Einschränkung, dass das Gate des Mosfets nur mit 20 µA geladen wird. Dickere Mosfets werden also länger in einem unschönen linearen Bereich der Kennlinie betrieben. Wir reden hier aber bei Gatekapazitäten von 10 nF über 2 - 3 ms im echten linearen Betrieb. Das sollte noch kein Problem sein.
Außerdem dauert es bei der Lastübergabe von einem Akku zum anderen etwas länger. Während dieses Zeitraums fließt der Strom dann über die Body-Diode und erzeugt entsprechend Verlustleistung. Da solche Wechsel "eigentlich" nur vorkommen, wenn zwei unterschiedlich volle Akkus eingesteckt sind und der vollere der beiden unter Last gezogen wird, ist das ebenfalls egal.
Man kann allerdings auch Fälle konstruieren, bei denen eine Lastübergabe von Akku 1 zu Akku 2 deutlich häufiger auftritt:
Akku 1 ist voll, aber vergleichsweise hochohmig: Ein alter einreihiger 18650 Akku. Akku 2 ist halb leer aber dafür ein zweireihiger LiHD. Jedes Mal, wenn die Maschine kräftig Strom zieht, muss von Akku 1 auf Akku 2 umgeschaltet werden. Das ist aber schon ein sehr spezieller Fall.
Ich würde trotzdem einen Mosfet nehmen, der sowohl schnell schalten kann (kleine Gate-Kapazität), um das Problem zu vermeiden, als auch für den linearen Betrieb geeignet ist.
Ich werfe mal den IRFS7534PbF in den Raum. Den gibt es falls gewünscht auch bedrahtet. Dann heißt er IRFB7534PbF.
2,4 mOhm max, 60 V, geeignet für schnelles schalten und trotzdem DC-rated.
Einzig die gate threshold voltage müsste man noch mal prüfen. Bei 18V ist es vermutlich noch unkritisch. Wie viel Gatespannung die Ladungspumpe aber bei der Ladeschlussspannung des Akkupacks tatsächlich noch erzeugt, weiß ich nicht. Das könnte zu eng werden. Nach Datenblatt ist es zu wenig, aber angeblich ist die Gatespannung für alle Eingangsspannungen von 9-20 V gleich. Das glaube ich ehrlich gesagt nicht. Praktisch könnte es daher durchaus funktionieren.
Wenn man das potentielle Problem aber direkt vermeiden möchte, müsste der IPB019N06L3 G auch passen. Der hat bloß leider eine etwas höhere Gatekapazität. Er wäre aber glaube ich trotzdem meine erste Wahl. Den gibt es aber nur in SMD.
Falls Du die Schaltung testweise mal aufbauen willst: Ich würde die Hinweise zur Schutzbeschaltung berücksichtigen (Clamping-Dioden und Ausgangs-Kondensator) - zumindest wenn Du die Schaltung testweise auch mal quälen willst.
Außerdem muss der ganze Aufbau natürlich auf den Strom ausgelegt sein und die Verbindung vom IC zum Gate des Mosfets muss kurz sein.
