Hallo! Ich habe ein kleines Projekt am laufen, wo ich mehrere 12V Halogenlampen per PWM dimme. Dafür steuere ich mit einem ATmega8 mehrere TC4424 MosFET Treiber an, an denen BUZ11 MosFET Transistoren hängen. Die Transistoren schalten die LowSide der Lampenspannung. Grundsätzlich funktioniert das auch alles sehr gut. Nur mein Problem ist, dass ab und zu der MosFET Treiber kaputt geht - die Ausgänge "hängen fest". Versorgt wird das ganze mit einem 12V Trafo, Brückengleichrichter und einem 7805er für die Versorgung der Logik. Im Anhang befindet sich der Leistungsteil der Schaltung (OUT-Signale kommen direkt vom Mikrocontroller). Kann mir bitte wer einen Tip geben, warum meine MosFET Treiber kaputt gehen, und wie ich das Verhindern kann? Danke, mfg
Angehängte Dateien:
-
schematic.png
1,4 KB
:
Verschoben durch Admin
Ich habe schon mehrfach gelesen, dass der BUZ11 veraltet und keine gute Wahl ist, u.a. weil er viel Vgs benötigt. U.a. empfiehlt es sich bei Betrieb an uCs lieber Logic Level MOSFETs zu verwenden, dann kannst Dir auch den MOSFET-Treiber sparen - je nach Anwendung, bei den meisten kann er aber wohl entfallen. Eine Glühbirne ist eine induktive Last (Glühwendel) und erzeugt beim Abschalten einen Spannungs-/Stromstoss. Dafür setzt man normalerweise eine Freilaufdiode direkt antiparallel zur Last ein, die diesen Ausschaltstrom aufnimmt und verhindert, dass der Rest der Schaltung und der MOSFET davon behelligt werden. Warum der Treiber bei Dir kaputt geht ist mir unklar. Könnte höchstens spekulieren, dass es an der fehlenden Freilaufdiode liegt, u.u. zerstört dieser Stromstoss den MOSFET-Treiber?
Conny G. schrieb: > Eine Glühbirne ist eine induktive Last (Glühwendel) und erzeugt beim > Abschalten einen Spannungs-/Stromstoss. Ich glaube die Induktivität einer Glühbirne ist hier vernachlässigbar ;-)
Ich versteh das nicht... warum nimmt man bitte einen Sch**-teuren superschnellen Mosfet-Treiber, um alle Geschwindigkeit, die der bieten könnte, durch die Kombination von einem Riesen-Vorwiderstand (22 Ohm!) mit der gigantischen Gate-Kapazität eines Steinzeit-Mosfets wieder loszuwerden. Also, wie schon geschrieben: Warum der Treiber kaputt geht: Schlechtes Platinenlayout. Fehlende Freilaufdiode, Fehlende Bypass-Kondensatoren. Lösung: PWM langsamer machen, Treiber Weglassen, Logic-Level-FET verwenden. Freilaufdiode anbringen. Und nein, die langsamere PWM schadet nicht. Niedervolt-Halogenlampen haben sehr dicke Glühwendeln, die sehr lange Nachleuchten. Bei der Mosfet-Wahl den niedrigen Kalt-Widerstand der Halogen-Lampen berücksichtigen.
Hallo! Danke für eure schnellen Antworten! Schlechte Begründung dafür warum die Bauteilauswahl genau so getroffen wurde: Weil ich die Teile gerade zur Hand hatte und nicht extra was bestellen wollte. Die 22Ohm hatte ich erst nach den ersten paar kaputten Treibern eingebaut. Wegen der Freilaufdiode: ich dachte, dass die Source-Drain Diode im BUZ11 ausreicht - was anscheinend nicht so ist. Zum schlechten Platinen-Layout: Ist auf Lochrasterplatine zusammengelötet, also wirklich alles andere als optimal... Zur PWM Geschwindigkeit: Die liegt bei ca 250Hz (16MHz/256/256). Das PWM ist software-generiert. Wenn ich den Prescaler auf 8 stelle, dann kommt es zu flackern (weil auf 2 "Ebenen" gedimmt wird: einmal um ein Lichtprogramm mit 8 bit abzuhandeln, und dieses dann noch zu dimmen durch Verlängerung der OFF-Zeiten) Ich werde die Platine jetzt umbauen wie von HUBble vorgeschlagen: Logic-Level MosFET ohne Treiber aber mit Freilaufdiode. Nur leider bin ich mir bei der Auswahl der Transistoren nicht ganz sicher - "Leistungselektronik" war noch nie meine Stärke... Jetzt bin ich mir nicht ganz sicher, wie ich den Hinweis "Bei der Mosfet-Wahl den niedrigen Kalt-Widerstand der Halogen-Lampen berücksichtigen" richtig verwerte: Als Kalt-Widerstand habe ich ~ 0.7Ohm gemessen - also brauche ich MosFETS die mind. 12V/0.7Ohm = 17A aushalten? Stimmt diese Überlegung? Und wäre somit ein IRLZ34N angemessen? Danke nochmals! lg
Wozu in Dreiteufelsnamen benötigt man für eine Halogenlampe eine Freilaufdiode?
Nobby Nic schrieb: > Wozu in Dreiteufelsnamen benötigt man für eine Halogenlampe eine > Freilaufdiode? Weil die typischerweise über lange Kabel angeschlossen werden, damit sie irgendwo unter der Decke hängen können... --- Basterl143 schrieb: > Und wäre somit ein IRLZ34N angemessen? Schaut gut aus. 250Hz passt auch. Evtl eine Möglichtkeit deine jetzige Platine zu retten: Die +12V für LED und die +12V für den Treiber getrennt führen, erst beim Netzteil (oder sogar erst beim Trafo: Getrennte Gleichrichter, Sieb-Elkos usw.) zusammenführen. Netter Nebeneffekt: du brauchst für die "Leistungs"-12V keine dicken Siebelkos mehr, deine PWM wir dann einfach der Netzschwinung überlagert... gibt einen etwas besseren Wirkungsgrad.
Basterl143 schrieb: > Als Kalt-Widerstand habe ich ~ 0.7Ohm gemessen - also brauche ich > MosFETS die mind. 12V/0.7Ohm = 17A aushalten? Das hält auch ein BUZ11 aus, zu musst also nichts umbauen oder neu kaufen. Deine Schaltung ist im Prinzip richtig, und ein MOSFET an einem MOSFET-Treiber ist besser als ein LogicLevel MOSFET an einem PortPin, nur aufwändiger. Ich vermisse einen Stützkondensator am TC4425, hoffentlich ist so was bei dir selbstverständlich. Die Induktivität einer Halogenlampe ist so gering auch an 1 meter langer Zuleitung dass man keine Freilaufdiode braucht. Letztlich gibt es also wohl keinen Grund warum der Transistor kaputt geht. Mach mal ein Bild vom Aufbau und prüfe wie heiss der MOSFET wird.
Der Transistor geht doch gar nicht kaputt, sondern der Treiber. Ich denke, es liegt am fehlenden Kondensator am Treiber.
Es fehlt eine Diode zur 12V des Treibers incl. eines Glättungs-Elkos von -über den Daumen gepeilt- 100µF. Sonst bekommt der Treiber 100Hz pulsierende Gleichspannung, was wohl eher ungünstig ist. Allerdings musst du noch prüfen ob der Treiber und der Mosfet die dann ca. 16V geglättete Spannung aushalten, oder ob du noch einen 12V Spannungsregler brauchst.
Udo Schmitt schrieb: > Es fehlt eine Diode zur 12V des Treibers incl. eines Glättungs-Elkos von > -über den Daumen gepeilt- 100µF. Sonst bekommt der Treiber 100Hz > pulsierende Gleichspannung, was wohl eher ungünstig ist Ja, das könnte man aus Basterl143 schrieb: > Versorgt wird das ganze mit einem 12V Trafo, Brückengleichrichter und > einem 7805er für die Versorgung der Logik. entnehmen und der wie üblich aus Faulheit unvollständig geposteten Schaltplan kann die Annahme nicht widerlegen, aber es kann doch nicht wirklich jemand so blöd sein...
Conny G. schrieb: > Udo Schmitt schrieb: >> Es fehlt eine Diode zur 12V des Treibers > > Wofür diese Diode? Selbe Idee wie hier: HUBble schrieb: > Die +12V für LED > und die +12V für den Treiber getrennt führen, erst beim Netzteil (oder > sogar erst beim Trafo: Getrennte Gleichrichter, Sieb-Elkos usw.) > zusammenführen. Die Versorgungsspannung vom empfindlichen Mosfet-Treiber ist nicht direkt mit dem PWM- und Spike-Verseuchten Leistungsteil gekoppelt. (Mit "LED" war wohl "Halogenlampe" oder "LEistungs-Deil" gemeint) Und die Freilaufdiode: Egal ob nötig oder nicht: So eine Diode kostet doch weniger als einen Cent. Da braucht man bei Basteleien für den Hausbedarf nicht an der falschen Stelle sparen.
:
Bearbeitet durch User
Conny G. schrieb: > Wofür diese Diode? Sonst zuckelt dir deine HalogenLampe den Glättungkondensator "rückwärts" in den Spannungstälern sofort wieder leer. Es soll ja nur die Treiberversorgung geglättet werden.
:
Bearbeitet durch User
Εrnst B✶ schrieb: > Getrennte Gleichrichter Was Unsinnig ist, da die Massen wieder verbunden werden. Es reicht eine Diode zur Steuerung, damit der Laststromkeis den Strom nicht "rückwärts" aus dem Glättungskondensator des Steuerstromkreises ziehen kann.
:
Bearbeitet durch User
MaWin schrieb: > aber es kann doch nicht > wirklich jemand so blöd sein... Wieviele Threads "Man kann Leds auch mit Spannungsquellen ohne Vorwiderstand versorgen" gibt es hier? Es gibt halt auch Anfänger...
Udo Schmitt schrieb: > Εrnst B✶ schrieb: >> Getrennte Gleichrichter Falsch zitiert, das war nicht von mir.
Εrnst B✶ schrieb: > Falsch zitiert, das war nicht von mir. Richtig, du hast es aber als das Gleiche propagiert was ebensowenig stimmt. 2 Gleichrichter bei denen dann die Masse wieder zusammengeschaltet ist kann dann problematisch sein, wenn der für die Regelung kleiner ausgelegt ist und dann aber die Dioden des kleineren (Zur gemeinsamer Masse hin) einen Teil des Laststroms mit übernehmen, wodurch die kleinen Dioden ggf. überlastet werden und durchlegieren. Ist also nicht empfehlenswert.
Angehängte Dateien:
-
schematic_old.png
10 KB -
schematic_neu.png
13 KB -
halogen_dimmer_top.jpg
29 KB
Hallo! Ich habe wohl den Fehler gemacht, den Udo Schmitt genannt hat: Ich habe zwar einen Glättungskondensator (100µF), aber keine Diode in der Spannungsversorgung vom Treiber um den Glättungskondensator vor Entleerung durch die Last zu schützen. Somit hat der Treiber vermutlich wirklich 100Hz Halbwellen an der Versorgung abbekommen. Kann das den Treiber auf Dauer wirklich kaputt machen? Laut Datenblatt ist der TC4424 Treiber für bis zu 18V Spannungsversorgung geeignet. Eine Messung mit Multimeter nach dem Gleichrichter+Kondensator hat ~15,5V ergeben. Sollte also passen - oder? Das heisst jetzt, ich werde die Platine doch noch nicht umbauen, sondern meine letzten beiden Treiber für einen weiteren Versuch opfern. Dabei werde ich in die Spannungsversorgung von den Treibern vor einem Glättungskondensator eine Diode einbauen. Wenn ich schon dabei bin, werde ich auch gleich zu den MosFETs eine Freilaufdiode dazubauen. Im Anhang seht ihr die gesamte Schaltung vor und nach der Änderung (Gleichrichter ist auf eigener Platine). Sollte das nun so passen ohne Gefahr, dass die Treiber wieder kaputt gehen? Danke für all eure Hinweise und die Diskussion dazu.
Angehängte Dateien:
-
schematic_neu.png
14 KB
KORREKTUR: schematic_neu.png aus meinem letzten Post ist natürlich auch wieder falsch. Ich habe vergessen die Versorgungsleitungen der Treiber nach der Diode anzuschließen. Im Anhang nun die korrigierte Version. gut n8!
Hallo! Dürfte ich ganz kurz um eine Bestätigung bitten, dass ich den Vorschlag im Schematic richtig umgesetzt habe - und es so (theoretisch) nichtmehr zu Ausfällen der Treiber kommen sollte!? DANKE!
@ Bastler143 (Gast) >Dürfte ich ganz kurz um eine Bestätigung bitten, dass ich den Vorschlag C4/C8 sind falsch, das müssen 22pF (PICOfarad) sein. Für Out1-4 braucht man externen Pull-UpWiderstände, so 10-100k, damit die deaktiviert werden, wenn der Prozessor im Reset ist oder programmiert wird. Es fehlen immer nocht 100nF NAH an jedem Treiber, ebenso am AVR. http://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator Ach ja, man muss es nicht übertreiben mit der BildKLEINE, deinen Schaltplan ann man nicht gut lesen, siehe Bildformate. 150dpi sind schon OK, ETWAS mehr schadet nicht.
Danke fürs durchsehen meines Schaltplanes! Ich hab die Vorschläge umgestzt - nun funktioniert es (einstweilen) wieder ganz gut! mfg
zwischen VCC und AVCC gehoert normalerweise noch eine Spule von 10uH
asdf schrieb: > zwischen VCC und AVCC gehoert normalerweise noch eine Spule von 10uH Die ist optional, wenn man keinen super-genauen ADC braucht, gehts sehr gut ohne. Wenn man die einbaut, sollte man auch darauf achten, dass die drei Potis im Schaltplan gegen AVCC geschaltet werden, und nicht gegen das potentiell störverseuchte VCC, sonst war die Übung sowieso sinnfrei.
>Die ist optional, wenn man keinen super-genauen ADC braucht, gehts sehr gut ohne. Stimmt, aber dann muss man das in der Software auch beruecksichtigen. > Wenn man die einbaut, sollte man auch darauf achten, dass die drei Potis im Schaltplan gegen AVCC geschaltet werden, und nicht gegen das potentiell störverseuchte VCC, sonst war die Übung sowieso sinnfrei. Ja, in der Tat.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.