www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Auslegung Gegentakt MOSFET Steuerung


Autor: christian K (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute

ich muss eine Spannung von 0-27V mittels PWM regeln. Die PWM soll über 
eine gegentakt Steuerung den Mosfet ansteuern.

Kann mir jemand bei der Auslegung der Widerstände in meiner Schaltung 
helfen (-siehe Anhang) , und sich mal kurz angucken ob ich das richtig 
gemacht hab?

Das wäre echt super von euch! Ich habe bisher noch nicht mit solch einer 
Treiberstufe gearbeitet.


Einige Eckdaten:
-PWM Signal kommt aus nem Atmega 8 (0-ca 4,8V)mit einer Frequenz von 
9,8kHz
-die Last zieht bei 27V ca 1A.


Aller besten Dank für die Hilfe!

Christian

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  christian K (Gast)

>ich muss eine Spannung von 0-27V mittels PWM regeln.

Das macht ein Spannungsregler, hier Schaltnetzteil.

> Die PWM soll über
>eine gegentakt Steuerung den Mosfet ansteuern.

Ist unüblich, ausser bei besonderen Fällen.

>Kann mir jemand bei der Auslegung der Widerstände in meiner Schaltung
>helfen (-siehe Anhang) , und sich mal kurz angucken ob ich das richtig
>gemacht hab?

Deine Last ist falsch, die muss in den Drain-Zweig. Sonst wirst du nie 
die vollen 27V an der Last haben. Ausserdem verbrät der MOSFET unnötig 
viel Energie=Wärme.
Wenn deine Last fest mit Masse verbunden ist, brauchst du einen High 
Side Schalter mit P-Kanal MOSFET. Aber auch dort liegt die Last an 
Drain, und nicht wie bei dir an Source.

Dein R4 macht den Grossteil der Leistungsfähigkeit der Gegentaktendstufe 
wieder kaputt! Der sollte bestenfalls 10Ohm betragen, meist eher 
weglassen.
Aber dann passt die Schaltung immer noch nicht. Denn dann wird das Gate 
auf bis zu 27V aufgeladen, wenn man die Last an Drain hängt. Also muss 
ncoh eine 15V Z-Diode parallel zu T1 Kollektor-Emitter.

>Das wäre echt super von euch! Ich habe bisher noch nicht mit solch einer
>Treiberstufe gearbeitet.

Sieht man ;-)

MFG
Falk

Autor: christian K (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Falk,

Ich hab meine Skizze mal entsprechend deiner Anmerkungen geändert.
wieso soll ein Gegentakt-Treiber bei einem Mosfet unüblich sein? Nahezu 
alle Mosfet Steuerungen die ich ergoogled hat haben sowas...

Die Last hab ich auf die andere Seite geschoben, da hab ich scheinbar 
mal was verwechselt.

Was ich noch nicht nachvollziehen kann ist der Sinn der Zehnerdiode. das 
Problem der hohen Gatespannung an T4 wird damit doch nicht behoben?

Muss ich nicht die Spannung an den Basen von T2 und T3 auch begrenzen? 
laut Datenblatt können die nur Ein V(B-E) von ca 6V vertragen.

danke für die Hilfe, bin grad etwas ratlos..; (

gruß
christian

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
christian K schrieb:

> Was ich noch nicht nachvollziehen kann ist der Sinn der Zehnerdiode. das
> Problem der hohen Gatespannung an T4 wird damit doch nicht behoben?

Doch, wird es. Warum: Siehe unten.

> Muss ich nicht die Spannung an den Basen von T2 und T3 auch begrenzen?
> laut Datenblatt können die nur Ein V(B-E) von ca 6V vertragen.

Die begrenzen T2 und T3 schon selber. Wenn Ube ansteigt, leitet ja der 
betroffene Transistor mehr, und zieht seinen Emitter höher.

D.h. an den Emittern der Gegentaktendstufe ist immer in etwa die selbe 
Spannung wie an den Basen. deswegen reicht auch die eine Z-Diode aus, um 
die Gate-Spannung zu beschränken.

Ach ja, bei nur 9kHz PWM brauchst du die ganze Endstufe doch garnicht. 
Einfach den (Logic-Level-) FET direkt an den ATMega-PIN und fertig.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  christian K (Gast)

>wieso soll ein Gegentakt-Treiber bei einem Mosfet unüblich sein? Nahezu
>alle Mosfet Steuerungen die ich ergoogled hat haben sowas...

Ja, für den MOSFET schon. Aber Deine Formulierung klang so, als ob du 
eine Gegentaktendstufe mit MOSFTEs baust. In Schaltnetzteilen ist meist 
nur ein MOSFET drin.

>Die Last hab ich auf die andere Seite geschoben, da hab ich scheinbar
>mal was verwechselt.

Die Z-Diode ist falsch gepolt.

>Was ich noch nicht nachvollziehen kann ist der Sinn der Zehnerdiode. das
>Problem der hohen Gatespannung an T4 wird damit doch nicht behoben?

Doch. Die Gegentaktendstufe hat die Spannungsverstärkung von 1.

>Muss ich nicht die Spannung an den Basen von T2 und T3 auch begrenzen?

Das macht ja die Z-Diode.

>laut Datenblatt können die nur Ein V(B-E) von ca 6V vertragen.

Die wird nie höher als ~1V.

MFG
Falk

P S Logic Level MOSFET und fertig. IRF7103 oder so, siehe 
Mosfet-Übersicht.

Autor: christian K (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
Danke für die Geduld; )

jetzt hab ich das mit den Spannungen auch verstanden.; ) die 4,7KOhm 
Widerstände sind aber ok oder?


die sache mit dem Logiklevel Mosfet hab ich schon versucht (der 
eingezeichnete IRLZ34N ist sogar ein Logiglevel..) hat im Leerlauf( mit 
1KOhm Widerstand als last) auch wunderbar funktioniert. Aber als ich den 
Motor der die eigentliche Last ist angeklemmt hab konnte ich nur noch 
eine Spannung überhalb von ca 18V regeln. Das PWM Signal hatte ich 
gemessen, demnach hätte weniger Spannung am Mosfet haben müssen. 
Deswegen wollte mir für den Mosfet einen Treiber bauen.
Ich habe aber auch schon die theorie gehabt,das dieses komische Verhaltn 
mit meiner etwas ungünstigen verkabelung zu tun hat. Ich habe nämlich 
den Mosfet auf einen Kühlkörper gesetzt ausserhalb der Platine, somit 
gehen von der Platine 3 Kabel mit etwa 20cm länge zum Mosfet.. 
vielleicht fange ich mir da auch irgendwelche Störungen oder sowas ein?

(Der aufbau war so: am Gate war ein 220Ohm Vorwiderstand und zwischen 
Drain und Source war ein 10KOhm Widerstand.)

gruß
christian

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmm... 220Ohm am Gate ist natürlich schon recht viel.

Aber dass der AVR eine 9kHz-PWM nicht mehr auf einen LL-FET bringt, kann 
ich mir eigentlich nicht vorstellen, auch mit 20cm Kabel nicht.

Zum Vergleich: Ich habe an einem ATTiny (-25) einen LL-FET (IRLU 2905), 
und der schaltet eine 250kHz-PWM einwandfrei durch, schaut auch auf dem 
Oszi noch schön aus.
Keinerlei Treiber dazwischen, auch kein Gate-Widerstand.

Autor: Christian K (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo
wenn du meinst, dass 220 möglicherweise zu viel ist, werde ich das mal 
mit einem kleinerem Widerstand versuchen, vielleicht 100 Ohm?

Bezüglich meiner Gegentakt-Treiberstufe, wofür sind denn eigentlich die 
4,7kOhm Widerstände gut? Solche Widerstände sind bei irgendwie allen 
Schaltungen die ich gesehen habe da, aber wofür sind die?

danke und gruß
christian

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Christian K (Gast)

>mit einem kleinerem Widerstand versuchen, vielleicht 100 Ohm?

NULL OHM! Mann, dieses mädchenhafte Getue mit "ach der arme uC muss 
Strom liefern" nervt langsam.

>Bezüglich meiner Gegentakt-Treiberstufe, wofür sind denn eigentlich die
>4,7kOhm Widerstände gut?

R2 liefert den Basistrom für T2 wenn T1 sperrt, dann schaltet dein 
MOSFET ein.

R3 begrenz den Basistrom für T3 wenn T1 leitet, dann wird der MOSFET 
gesperrt.

> Solche Widerstände sind bei irgendwie allen
>Schaltungen die ich gesehen habe da, aber wofür sind die?

MFG
Falk

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> @  Christian K (Gast)
>>mit einem kleinerem Widerstand versuchen, vielleicht 100 Ohm?
>
> NULL OHM! Mann, dieses mädchenhafte Getue mit "ach der arme uC muss
> Strom liefern" nervt langsam.

Wurde zwar hier schon tausendfach durchgekaut, aber nochmal für den 
nächsten, der diesen Thread in der Suchmaschine findet:

Die Kapazität des Gates bildet zusammen mit der Induktivität der 
Leiterbahn einen Schwingkreis. Dieser wird bei jedem Umschaltvorgang 
angeregt, und schwingt dann kurz, aber heftig (hohe Frequenz).

Ein Gate-Widerstand verringert nun die Güte des Schwingkreises, die 
Schwingung flaut also schneller ab. Außerdem werden die Flanken flacher, 
d.H. weniger HF-Anteile die die Schwingungen anregen.

Bei guter (kurzer) Leiterbahnführung kann das unnötig sein. Bei einem 
langsamen oder schwachen Mosfet-treiber kann das unnötig sein.
Bei den noch schwachbrüstigeren AVR-Ausgängen ist es sehr wahrscheinlich 
unnötig.

Um ganz auf Nummer Sicher zu gehen, kannst du den kleinsten Widerstand 
einlöten, den du rumliegen hast, bei den üblichen E-Sortimenten ist das 
12 Ohm, deswegen sieht man den sehr oft in Schaltplänen an Gates...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.