http://www.freak5mynew.no-ip.info/muell/Zuendspule.gif Bei der Spule handelt es sich um eine Zündspule von Bosh aus einem Golf2. Die Primärwindung hat nur 2 Ohm. Da meine Transistorsammlung sich auf die Typen wie den BC547 beschränkt habe ich ein Fet (IRF5305)genommen, welches auch keinen Drop erzeugt. Obwohl ich eine Freilaufdiode eingesetzt habe, welche nicht zerstört wurde(die hält bis zu 1000V aus) ist der Fet zerstört worden. Wie kann ich meinen Fet besser Schützen? Sollte ich die 12V und GND Leitung noch mit einem Elko versehen? Muss der Fet einfach spannungsfester sein?
Das der fet zerstört ist, meine ich daran zu erkennen, dass der ausgang normal funktioniert, wenn ich einen anderen Fet an die Eingänge des eingelöteten Fets halte. Außerdem hat die Schaltung vorher auf hohen Frequenzen funktioniert. Der Funke betrug aber nur einen Bruchteil eines Millimeters. Als ich mit der Frequenz auf die 300Hz zugehen wollte hat es den Fet anscheinend erwischt.
Die Diode wurde extra für diesen Zweck irgendwo empfohlen, glaube ich wenigstens, da es einmal die einzigste Dioden für diese Spannung ist und da sie mit 50ns recht schnell ist oder ist das langsam? http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=505997&N=401
Sonst habe ich noch diese Dioden: http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=368106&N=401 http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=3525326&N=401 http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/searchPage2.jsp?Ntt=Mur860&newSearch=true&Nty=1&showImages=true&N=401&Ntk=gensearch http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/searchPage2.jsp?Ntt=Byt+08P&newSearch=true&Nto=Mur860&Nty=1&showImages=true&N=401&Ntk=gensearch (35ns und 400V vielleicht ist die hier besser geeignet?) http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=930957&N=401 (auch 35ns, aber etwas fett) http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/searchPage2.jsp?Ntt=BYT12PI%2F1000&newSearch=true&Nty=1&showImages=true&N=401&Ntk=gensearch (die eingesetzte)
Davon abgesehen ist die Schaltung komplett falsch aufgebaut: Die Spule soll beim Abschalten eine hohe Induktionsspannung erzeugen, was sie aber nicht kann da die Diode die Spannung auf 0,7V begrenzt. Durch die Streuinduktivität und das Übersetzungsverhältnis werden auf der Sekundärseite ein paar 100V bis etwas über 1kV daraus. Nimm einen MOSFET der mindestens 500V verträgt (z.B. IRF840) und schalte anstelle der Diode einen Varistor mit etwa 200V parallel. Oder lass die Finger von solchen Versuchen, wenn du nocht nicht so weit bist...
Zu beachten (was die Funkenlänge betrifft) ist, dass man für Zündspulen keine Freilaufdioden im normalen Sinn (wie bei Relais) verwendet. Denn schon an der Primärwicklung muss sich eine Spannung von bis zu 300V aufbauen (was dann von der Zündspule um ca. den Faktor 100 hochtransformiert wird). Besser ist ein Hochspannungsmosfet und ein MOV oder eine Transil als Überspannungssschutz. Wiesi
4ns und 75V die Spule bekommt normalerweise 12V ist das schnell genug? Wird die Diode das verkraften? http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=368106&N=401
Wie Benedikt schon gesagt hat, ist die Schaltung schon einmal falsch! Du musst die Spule + Diode bei einem N-Channel, wie du ihn verwendest, in den DRAIN-Zweig legen; also das Ganze nehmen und nach oben versetzen! Einen N-channel schaltet man mit U_Gate > U_Source (hier GND). Dann benötigst du, wie bereits schon mehrmals erwähnt, eine spannungsfestere Diode oder nen VCR.
[Edit) sorry, mein Fehler. Du hast das Symbol gedreht -- hatte mich verschaut. Überlies den ersten Teil :)
Wie auch schon Benedikt gesagt hat, ist deine Schaltung vom Ansatz her verkehrt. Schau mal z.B. da: http://members.misty.com/don/igcoilhv.html
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schaltung.gif
1,8 KB
Aber dann stimmts trotzdem nicht. DRAIN gehört über die Spule an U+ und Source gehört an GND!! (siehe anhang)
Als Varistor muss ich also etwas haben, was möglichst auch Spannungen bis zur Maximalgrenze des Fets durchlässt, wie das hier. http://www.reichelt.de/inhalt.html?SID=14QAl30dS4AQ4AAFGRm%40c7f25b93de0eff217c8d737c3d702701c;ACTION=3;LASTACTION=4;SORT=artikel.artnr;GRUPPE=B15;WG=0;SUCHE=varistor;ARTIKEL=VDR-0%252C6%2520460;START=0;END=16;FAQSEARCH=TRANSISTOR;FAQTHEME=-1;FAQSEARCHTYPE=0;STATIC=0;FC=667;PROVID=0;TITEL=0;CASE=ignore;CONNECT=AND;WHOLE_WORD_SEARCH=0;SORT_SEARCH=standard @Benedikt: Das ist ein P-Kanal :-) Ich habe die Zündspule vorher eher als Transvormator verstanden. Also ist das hier die perfekte Lösung, oder: http://www.infogr.ch/roehren/zuendspule/zsp_1_08.jpg Ich habe etwas gesucht. Der Transistor hält 1700V aus, schaltet in 2ns und hat auch noch die Fähigkeit einige A durchzulassen. Auf der Seite steht, dass der diesen zufällig in der Schublade hatte. Dafür ist das Datenblatt aber ziemlich selten :-)
Also, so wie der Schaltplan gezeichnet ist, ist das natürlich Murks, da, wie schon gesagt, die Mosfet-Zündspule-Kombination verkehrt herum gepolt ist. Wenn Du die Schaltung wirklich so gebaut hast, passiert folgendes: Über die Body-Diode in Deinem Mosfet fließt ein oller Gleichstrom durch die Zündspule. Der Strom wird ausschließlich durch den Serienwiderstand der Zündspule sowie dem Spannungsabfall an der Body-Diode des Mosfets begrenzt. Wenn die Schaltung so an einer Autobatterie hängt, wird der Mosfet nach wenigen Sekunden knallheiß weil da so rund 5 Ampere fliessen und brennt durch. Der Stromfluss wird unterbrochen und die Zündspule induziert einen Peak von 100 Volt oder mehr. Der Peak knallt dann auch noch auf das Gate des Mosfets durch und der Mosfet ist jetzt zweimal kaputt... Falls Deine Zeichnung falsch ist, und in Wirklichkeit Drain und Source vertauscht sind, passiert folgendes: Die Gatespannung sorgt für irgendeinen krummen Strom durch den Mosfet über die Spule. "Krum" deswegen, weil der Strom durch die Spule einen Spannungsabfall erzeugt, der der Gate-Source-Spannung entgegen wirkt. Wenn nun der Mosfet abschaltet, passiert folgendes: Die Zündspule induziert eine negative Spannung zwischen Source und Masse. Theoretisch sollte die Diode diese Spannung begrenzen. Da die Diode doch aber etwas Zeit benötigt, ist diese Spannung ruckzuck (Nanosekundenbereich) auf -8 Volt. Nun liegt das Gate aber über R2 inzwischen auf +12 Volt, dazu kommen noch die -8 Volt der Zündspule, so dass nun schon 20 Volt Differenz zwischen Gate und Source anliegen. Naja, und noch ein paar Volt mehr an der Zündspule, bis die Diode endlich einen Teil des Stroms ableitet, und schon schlägt die Gate-Source-Strecke durch (maximal Spannung 20 Volt) und der Mosfet ist kaputt... Nun, die Diode hat sich in der Zwischenzeit zum Leiten überreden lassen, und verheizt nun die ganze Energie, die im Magnetfeld der Zündspule gespeichert ist, in Wärme. Darum bekommst Du auch nur so einen mickriken Baby-Funken. Wie's zu beheben ist, haben andere hier schon beschrieben.
@Freak5
> @Benedikt: Das ist ein P-Kanal :-)
Tja, in Deinem Schaltplan ist aber ein N-Kanal eingezeichnet...
Vielleicht solltest Du erstmal einen korrekten und der Wirklichkeit
entsprechenden Schaltplan aufzeichnen....
@Spirit:
Deine Schaltung wird auch keinen Funken, bzw. nur einen mickrigen
Baby-Funken, erzeugen. Warum, haben andere schon in diesem Thread
beschrieben...
Richtig eingebaut habe ich das Fet. Sonst hätte ich bei den hohen Frequenzen, wo die induzierte Spannung noch nicht groß genug war ja keinen Minifunken erzeugen können. Als PWM kann man die Schaltung auch benutzen, was ja auch nicht funktionieren würde, wenn ich die Bauteile verkehrtherum eingebaut hätte. Ich werde mir dann in der nächsten Zeit einen genügend spannungsfesten Transistor nehmen und mit einem Varsistor kombinieren. Ich denke, dass die Power-Fets für diese Aufgabe auch nicht die beste Löskung sind. Sie sind nicht schnell genug, da die höhe dieser rückinduzierten Spannung ja auch entscheident ist. Ein normaler Transistor wäre vielleicht besser. Ich schaue mal, was billiger kommt. Danke für die Hilfe :-)
Ich denke, das ein Oszilloskob jetzt helfen könnte. Damit kann man wenigstens sehen, was am Ausgang anliegt, bevor man es an die Spule anschließt, auch wenn ich das Fet richtig eingebaut habe würde ich den Spannungsverlauf interessant finden.
@ Unbekannter: ja, statt der Diode die beschriebenen VCRs einsetzen; aber die Spule gehört in den Drainzweig! Nach dem Prinzip funktionieren auch KFZ-Zündungen; statt dem MOS-Schalter ist halt ein Nockenschalter drin, welcher den Zündzeitpunkt vorgibt.
So ich das richtig verstehe, willst Du nur kurz deine Brennkammer zünden. Da würde ich einen OBIT (Oil Burner Ignition Trafo = Zündtrafo eines Heizölbrenners) oder einen MOT (Microwave Oven Trafo) oder einen NST (Neon Sign Trafo) nehmen. Findet man auf jedem Schrottplatz Wertstoffhof Elektro- / Heizungshändler. Frag mal freundlich. Auch die Tesla-Spulen-/Hochspannungs-Freunde verwenden sowas. Oder Du nimmst aus einem Auto eine fertige (Hochleistungs-)Zündanlage.
Coil-Driver-IGBT's oder gleich aus dem Golf oder nem anderen Fahrzeug das Steuerteil(die mit 3-4 Anschlüssen->Darlington-Transistoren) für die Spulen mit nehmen. Ist meist an die Zündspule geschraubt. Hat man keine Probleme. MfG Barti
Freak5, wozu ein Osilloskop? Ich habe Dir doch beschrieben, was in Deiner Schaltung passiert. Mein Posting nicht gelesen? Oder nichts verstanden?
Doch schon, aber dann kann man sehen, ob der Fet schnell genug ist. Ich will ja keine Sinusspannung, sondern ein abrubtes Abschalten. @Gast: Ich bastel mir den Treiber lieber selbst. Dann kann ich den mit dem AVR in variabler Frequenz zusammenstecken und auch mit höhreren Spannungen experimentieren usw. so kompliziert ist es auch wieder nicht, besonders wenn man die Lösung gesagt bekommt. Danke aber für den Tipp. Mein Freund wollte auch eine Fernzündung haben. Irgendwas wollte er damit machen, aber er kann das nicht selber bauen. Ihm könnte ich ja so ein IGBT geben. http://www.infogr.ch/roehren/zuendspule/default.htm Sowas könnte ich mir mit der AVR-STeuerung dann ja auch basteln. Sogar mit meiner Schaltung habe ich ja Miniblitze erzeugen können. Der unbekannte hat hier gut beschrieben, was scheinbar passiert ist, als ich die Frequenz gesenkt habe. P.S.: Das mit dem Vertauschen von Drain und Source habe ich auch schon gemacht, aber das war ein Test mit einer LED. Ich wollte mal wissen, wie die Elemente darauf reagieren. Kaputt gehen die deshalb wenigstens nicht. Nicht solange man auch einen Widerstand dazwischen hat. Ich muss mir die Schaltbilder noch einprägen, damit ich weiß, wo Drain und Source liegen. Danke für die Hilfe.
Ich hab das mal mit nem FET aufgebaut, der konnte eine Spannung von 600V ab. Als "Freilaufdiode" hab ich ihm ne 400V Transil spendiert, welche meiner Meinung nach schnell genug war. Die Schaltung hat auch funktioniert...einmal, dann war der FET im Arsch. Deshalb bin ich von denen weg. Deshalb würde ich lieber bipolare Leistungstransistoren nehmen, welche aber wiederrum ne Ansteuerschaltungbrauchen, da sie eine schlechte Stromverstärkung haben, dafür sind sie robuster. Aber aus letztem Grund bin ich zu IGBT's gekommen, da diese wesentliche Vorteile haben, denn sie lassen sich wie ein FET ansteuern und schalten wie ein bipolarer Transistor. Weiterer Vorteil ist, dass bei den IGBT's für Zündungen die Kollektor-Emitter-Spannung gerade mal bei ca. 1,5V liegt, wobei die Spannung über nem Leistungs-FET bei ca. 3V liegt. Kannst ja mal grob ausrechnen welche Ströme duch die Spule bei Sättigung fliessen! Ist schon ein Unterschied. Und die Schaltgeschwindigkeiten der IGBT's sind auch schnell genug. Wie ich oben schon sagte, werden bei normalen Zündungen in Autos bipolare Darlington-Endstufen verwendet!
Wenn du den FET wirklich schnell schalten willst, dann reicht deine Ansteuerung nicht aus. So hier sollte es aussehen: http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100.gif Da kannst du auch sehen, wie die Spule in den Stromkreis gehört. Aber achte darauf, daß der FET eine genügend hohe Spannung verträgt.
Hier eine Schaltung , welche ich vor einiger Zeit mal aufgebaut habe: http://www.loetstelle.net/projekte/hvgenerator/hvgen.php Die besten Resultate hab ich mit einem MOV (Varistor) erreicht, versuche mit Z-Dioden, Kondensatoren, RC-Gliedern als Freilauf-Zweig waren nicht erfolgreich. Mit einem MOV erziele ich die längsten Funken, und der Mosfet geht einfach nicht kaputt..
Angehängte Dateien:
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200_Volt_SPS.png
6 KB
So, Hochspannung per FET soll nicht gehen? Das halte ich für ein Gerücht. Im Anhang habe ich einen Teil einer Schaltung von mir. Das ist die Endstufe eines "Schaltreglers", der aus einem 8,4 Volt Akku (9 Volt Batterie-Block) eine Spannung von 200 Volt erzeugt bei einer Leistung von 1 Watt! Angesteuert wurde die Endstufe mit einem Mikrocontroller. Die Frequenz war glaube ich so um die 50 kHz. Das Tastverhältnis war optimiert, um die Resonanzeffekte über C4, L1 und Q1 auszunutzen um einen Wirkungsgrad von ca. 95% zu erreichen!!! Die Schaltung war daraufhin optimiert worden, den FET möglichst schnell abzuschalten. Darum der unsymetrische Aufbau. R15 ist übrigens nur ein Pull-Up um die Speicherdrossel L1 nicht zu bestromen, wenn sich der Mikrocontroller im Reset befindet und sein Ausgang hochohmig ist. Anstatt der Speicherdrossel L1 kann da auch eine Zündspule eingebaut werden. Dann natürlich D3 und C5 weglassen und parallel zur Zündspule ein Varistor der die Spannung auf 200 Volt begrenzt. Alternativ auch einen anderen FET verwenden, der mehr Spannung verträgt... Die beste Frequenz und das optimale Tastverhältnis durch messen oder simulieren herausfinden. Wer es nachbauen will, aufpassen: Die Transistoren sind SMD. ;-)
Ich hab vor kurzem ein ähnliches Projekt gebaut. Aber ich habe ein paar andere Bauteile verwendet. Anstatt eines IRF5305 habe ich einen fb180sa10 verwendet. Folgende Adresse führt zu einem Datenblatt: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/fb180sa10.pdf Den Hexfet gibt's bei Conrad Electronic: http://www.conrad.at/ce/de/product/162357/TRANSISTOR-HEXFET-FB180SA10-SOT-227-VIS Auf Youtube gibt's ein Video, aus dem ich den Schaltplan habe. Darin wird ein 555Timer verwendet. Vielleicht hast du schon was von einem Singing Arc gehört. Das ist genau der Schaltplan. (Das Prinzip kann man googeln). Das ist der Link: http://www.youtube.com/watch?v=xv_MS9nBZyw Wenn du dich mit dem Timer auskennst, kannst du ihn so umbauen, dass du die Frequenz einstellen kannst. Das Tolle am fb180 ist, dass er enorme Ströme aushält (Nennstrom 180 Ampere). Benötigt auch dementsprechende Kühlung. Wie Im Schaltplan im Video beschrieben muss man nur eine Diode und einen kleinen Kondensator parallel an den Hexfet anschließen. Im Video hat der Hexfet 4 Anschlüsse. Dabei werden die beiden Anschlüsse, die im Video rechts unten sind verbunden (also nur drei Anschlüsse). (Ich weiß, ich kann nicht gut erklären...) Das sollte im Endeffekt ganz gut funktionieren. Kostet halt ein bisschen, ist aber billiger als massenweise Mosfets zu grillen^^. Viel Glück mit dem Projekt!
Autor: Spirit (Gast) Datum: 31.07.2005 18:04 Angehängte Dateien: "Aber dann stimmts trotzdem nicht. DRAIN gehört über die Spule an U+ und Source gehört an GND!! (siehe anhang)" Muß da nicht ein Widerstand nach der Spule? Sonst riecht es ganz übel ;-)
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