Hallo, ich habe mal eine Frage zu Datentypen von Mosfets deren Beschaltung und schnellen Dioden, da ich mit diesen Bauteilen noch keine Erfahrung habe und nicht weiß welchen Typ ich hier kaufen soll. Ich habe vor, mit einem ATMEL eine kleine DCF77-Uhr zu bauen. Die Dekodierung des Zeitzeichens klappt schon. Die Zeitinfo will ich auf kleinen NIXI-Röhren auszugeben. Diese Röhren benötigen eine Versorgungspannung von ca. 160 V haben jedoch einen geringen Stromverbrauch, nur wenige mA, so dass ich mit einer Spannungsquelle, die ein Leistung von ca. 2 W hat, auskommen sollte. Möchte hier aber keinen Trafo etc. verwenden. Nun habe ich mir gedacht, im Chip ist doch noch ein PWM drin und ich könnte damit eine Induktivität aufpumpen und die Selbstinduktionsspannung beim Abschalten der L über eine schnelle Diode in einen Kondensator leiten. Wenn ich das häufig und schnell wiederhole, kann ich aus meinem C die Gleichspannung mit geringem Strom abnehmen. (Schaltplan zur Illustration als Anlage) Die Spannung am C kann ich dann noch über einen hochomigen Spannungsteiler auf einen AD Eingang des Chip zurückkoppeln, so ließe sich noch ein kleiner Regelkreis aufbauen, der die Spannung nachregelt, wenn sich die Belastung oder andere Rahmenbedingungen ändern. Es gibt fertige ICs die das machen, weiß ich. Was mir fehlt sind infos über Mosfets die eine solche Sperrspannung aushalten die den nötigen Strom vertragen. Gleiches gilt für die Diode, die sollte schnell genug arbeiten und Spannungsfest sein. Wie steuert man die Mosfets an und wie arbeiten die?
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Hallo, schau das mal an: http://henry.fbe.fh-darmstadt.de/smps/aww_smps.html Als Mosfet kannst du den IRLR2905 nehmen.. Achtung, dein schaltplan ist nicht ganz richtig. die Spule entläd sich gegen Masse!!
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Der Plan war falsch, in der Anlage eine Korrektur. Danke Sven. Mit deinem Link werde ich mal weitersehen. Wenn noch jemand Infos zur Beschaltung von Mosfets hat z.B. Welche Vorwiederstände braucht man schalten die bei 0V oder bei +5V etc. wäre toll
Das wichtigste ist ein Widerstand vom Gate zur Masse (10k) damit stellst du sicher das keine undefinierten Zustände auftreten können. mit dem Vorwiderstand machst du den Mosfet langsamer (flanke flacher) was aber meiner Meinung nach bei nem Schaltnetzteil unerwünscht ist (größere Verluste) also habe ich den weggelassen:-) Wenn du allerdings EMV Probleme bekommst musst du was einsetzen.
Hi ob der IRLR2905 bei 180V Sperrspannung so eine gute Idee ist wo er doch max. 55V aushält? Ich weiß nicht :-) Matthias
Oha...sorry..kommando zurück.. klar..das geht nicht.. habe das mal für 40 V aus 4 realisiert. nimm lieber was höherbelastbares..z.B. irfr220.. brauchst da allerdings einen Mosfet treiber.
Hallo Marc, ein Sperrwandler könnte eventuell besser geeignet sein und man hat bei Bedarf eine galvanische Trennung der 180 V.
Praxisbezogene Hilfe über DC/DC-Wandler findest du hier: http://henry.fbe.fh-darmstadt.de/smps/ Ansonsten sage ich mal: einfach mit PWM ansteuern dürfte schiefgehen, ohne Hardwareregler(IC) wird das nichts. Die Spannung wird sonst extrem lastabhängig, ohne Last (Nixies noch kalt!) wird sie verdammt hoch. Spendier also einen Reglerschaltkreis (UC3842, TL494 o.ä).
"einfach mit PWM ansteuern dürfte schiefgehen" Warum ? Eine Ziffer pro Röhre leuchtet ja immer, die Last ist also konstant. Um ganz sicher zu gehen könnte man auch noch eine Z-Diode parallel schalten. "Nixies noch kalt!" Die sind immer kalt (Glimmentladung) außer, man überlastet sie. Peter
Ich halt's trotzdem für ziemlich illusorisch, mit nur einer Induktivität aus 5 V mehr als 100 V zu generieren. Letztlich ist das Ganze ja ein Sperrwandler, bei dem Primärwicklung gleich Sekundärwicklung sind, und viel mehr als eine Spannungsüberhöhung von 1:5 ist mir für einen Sperrwandler nicht bekannt, erst recht nicht, wenn er eine Last speist. Selbst wenn er 1:10 bringen würde, wäre es ja noch weit unter dem Gewünschten. (Daß man nicht beliebige Spannungsüberhöhungen erzeugen kann, auch wenn dies theoretisch möglich erscheint, hat sowohl was mit den realen Verlusten als auch mit den parasitären Kapazitäten der Spule zu tun.) Das Aufwandsargument gegen den vollständigen Sperrwandler mit Trafo kann ich auch nicht nachvollziehen, da man ja ohnehin bereits wenigstens eine recht große Induktivität braucht (d. h. in der steckt bereits der Aufwand), da kommt's doch auf die viel kleinere Primärwicklung auf der gleichen Spule dann auch nicht mehr an. Im Übrigen ist, obwohl immer eine Ziffer pro Stelle leuchtet (so man keine Vornullenunterdrückung hat!) der Stromverbrauch pro Stelle dennoch nicht konstant: die 1 verbraucht deutlich weniger als die 8. Wenn die Stromergiebigkeit nicht ausreicht, dann hat man eine zu geringe Glimmbedeckung, d. h. es wird nicht die komplette Ziffer angezeigt, was sicher als recht unschön empfunden werden dürfte. Insofern muß der Wandler also schon ein wenig Reserve bieten. Z-Diode als Überspannungsschutz ist sicher 'ne gute Idee.
[...] Die Spannung wird sonst extrem lastabhängig [...] Ja das ist sie, daher werde ich die Spannung ja über einen Spannungsteiler an den AD in den uP zurückführen und so einen Regelkreis aufbauen. Warscheinlich einen PI-Regler, sonst schwingt mir das System warscheinlich schnell auf. [...] glavanische Trennung - Sperrwandler [...] nee, ein Trennung brache ich hier nicht, da die nachgeschalteten Treiber-ICs der Röhren die gleiche Masse haben müssen Das mit der Regelung ist der zweite Schritt und nur schnöde SW, mehr kopfzerbrechen macht mir die Bauteilauswahl für den MOSFET die DIODE und wie man die Ansteuerung also Beschaltung des FET macht, damit dieser Sauber schaltet. Kennt sich da jemand aus?
"Ich halt's trotzdem für ziemlich illusorisch, mit nur einer Induktivität aus 5 V mehr als 100 V zu generieren." Stimmt, mehr als 1:5 habe ich auch noch nicht praktisch gesehen. Da aber hier nicht hohe Leistung und Wirkungsgrad gefordert werden, könnte man es mal versuchen. Soweit ich weiß, hat eine Glimmentladung eine relativ konstante Brennspannung, die wurden früher sogar statt Z-Dioden benutzt. Daher dürfte der Stromunterschied zwischen "1" und "8" nur so 1:1,2 sein. Deshalb ist auch ein Vorwiderstand zur Stromeinstellung nötig (wie bei LEDs). Aber ne 180V/5W Z-Diode, die den überzähligen Strom aufnimmt ist ja heutzutage nicht mehr teuer. Ich würde daher mit einem konstanten Tastverhältnis ohne Regelung arbeiten. Außer, die 12V Eingang sind nicht stabilisiert. Falls es eine Drossel nicht schafft, kann man die Schaltung auch kaskadieren (2 Drosseln, 2 MOSFETs usw.) Peter
also zum thema mehr als 1:5 geht nicht: Aus 12V mache ich auf diesem weg 120V/30mA. Das ganze speist ein LED Array. Einen Mosfet vorschlag habe ich oben schon gemacht, als Mosfettreiber gibts von LT oder maxim was (wenn du es nicht findest schaue ich nach) wenn du noch eine zweite Spannung zur Verfügung hast nimm den TC4427 von Mikrochip (gibts auch von maxim) Die Diode sollte möglichst schnell sein (Schottky? auf Spannungsfestigkeit achten!) Die Spule einen möglichst kleinen Innenwiderstand haben. Als Kondensator nimmst du am besten Low ESR Typen. Das sind alles Tips die den Wirkungsgrad erhöhen.
Danke für die Vielen Infos. Zu den Abmessungen, ich habe sowas mal gesehen der FET (denke das es einer war?) war in flachem Gehäuse und wurde gekühlt und die Spule ca. 5 mm Durchmesser und ca. 15 mm Länge. Das ganze soll ja nur 2 W Leistung bringen. @sven: Mm, hier liegt genau mein Problem, von Mosfetts weiß ich nicht viel mehr als das sie wie Transistoren aussehen und gute Schalteigenschafften bei hoher Sperrspannung haben. Wie die Ansteuerung funktioniert, weiß ich einfach nicht. Ich habe 5V Stabilisiert und eben 12 V ohne Stabilisiertung zur Verfügung. (gemeinsamme Masse) schon mal danke für die Infos, ich sehe mal nach was es da an Bauteilen so bei Reichelt gibt.
einen Mosfet anzusteuern ist fast einfacher als einen Transistor. Nimm einen N-Kanal Mosfet. 0V am Gate -> Sperrt, 10V am Gate ->leitet (Source an Masse)
@Peter: > Soweit ich weiß, hat eine Glimmentladung eine relativ konstante > Brennspannung, die wurden früher sogar statt Z-Dioden benutzt. Das ist richtig. > Daher dürfte der Stromunterschied zwischen "1" und "8" nur so 1:1,2 > sein. Das ist allerdings der Trugschluß: die Spannung bleibt nämlich nur dann konstant, wenn man eine partielle Glimmbedeckung hat, je nach Strom ändert sich dann der Bedeckungsgrad, ohne daß sich die Spannung groß ändert. Das heißt aber, daß unterschiedliche Elektrodenoberflächen bei jeweils vollständiger Bedeckung (die man ja hier haben will) auch zu unterschiedlichen Strömen führen. Ganz früher gab's sogar mal Glimmanzeigeröhren, die in einem länglichen Gehäuse mit einer unterschiedlich langen Glimmbedeckung letztlich eine Art Strom-Indikator aufgebaut haben, in etwa vergleichbar mit einem ,,magischen Balken''. Die müssen mal kurze Zeit als Abstimmanzeiger benutzt worden sein, hab' irgendwo noch eine rumliegen. Eine Nixie habe ich gerade nicht rumliegen, um das mal zu testen.
Aufwand für Aufwärtswandler ist ähnlich zum Sperrwandler. Sperrwandler benötigt zusätzlich: Beschaltung der Primärwindung (Dioden/Z-Dioden oder Diode/RC-Kombination) Zwei Wichlungen auf einen Spulenkern. Dafür kommt man beim Schalttransitor in einen günstigeren Spannungsbereich.
Vielleicht die Schaltung auch erstmal bei http://henry.... durchrechnen lassen. Die Pulse werden beim Aufwärtswandler ziemlich kurz und der Strom dafür kurzzeitig relativ hoch. Bei vergleichbarer Wandlerleistung scheint auch der benötigte Kern beim Sperrwandler etwas kleiner zu sein, als beim Aufwärtswandler
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