Gedämpft Harmonische bei Schqltvorgang.

[Jan R. (Gast)]

Hallo,

Um die Schaltzeit des BUZ11 zu Messen, habe ich einen 12Ohm Widerstand 
dazu in Reihe  Geschaltet (ssiehe Bild) Beim  Ausschalten, gibt es jetzt 
eine Gedämpft Harmonische Schwingung mit Recht großer anfangsamplitude. 
Antiparallele Diode bringt Nichts Kondensator Parallel zur Versorgung 
auch nichts. Zwischen 2 und Masse gemessen, ist die Amplitude am 
Größten. Zwischen 1 und Masse, sieht man sie immee noch fast identisch 
(Außer der Kondensator ist Parallelgeschaltet)
Direkt am Netztgerät ist die Amplitude praktisch weg.

Warum bekomme ich die Amplitude wenn ich Parallel zum Transistor messe 
nicht weg was kann das noch sein? (Mit einem 30 Ohm widerstand tritt 
Praktisch der Aperiodisch Grenzfall ein, eine Sch... überhöhung ist dass 
dann ja aber dennoch)

Die Betriebsspannung, waren 12V.

Habt ihr irgendeine Vermutung, von was das kommen kann und wie mans 
verhindert? Tastkopf, zuleitung, Funktionsgenerator, Steckbrett etc. 
Weil im Normalfall, sollte die Induktive Wirkung des Drahtwiderstands ja 
durch die Diode parallel zum Widerstand eigentlich verkleinert werden..

Mfg

[Christian S. (christianstr)]

Jan R. schrieb:
> Habt ihr irgendeine Vermutung, von was das kommen kann und wie mans
> verhindert? Tastkopf, zuleitung, Funktionsgenerator, Steckbrett etc.

Ja, es könnte Tastkopf, Zuleitung, Funktionsgenerator, Steckbrett oder 
etc. sein. Ohne Bild deines Aufbaus schwer zu sagen. Aber zumindest hast 
du einen Schaltplan von deinem Aufbau geposted, der so trivial ist, dass 
du dir den hättest wirklich sparen können.

Probier mal n Widerstand am Gate, könnte vielleicht durch 
Gatekapazität-Zuleitungsinduktivität hervorgerufen werden.

Gruß Christian

[mycelA (Gast)]

Nachdem du bei einer Verlustleistung von 12W vermutlich einen 
Drahtwiderstand einsetzt sollte sich diese Schwingung ganz zwanglos mit 
dessen Induktivität erklären lassen. Einige µH sind abgesehen von 
speziellen, induktivitätsarmen(*) Typen schnell erreicht.
Die Spannung 1-GND hängt in erster Näherung nur von der 
(Ab)schaltgeschwindigkeit ab und wird durch den D-S-Durchbruch 
limitiert. Inwieweit das auf die anderen Messpunkte durchschlägt hängt 
von deinem Aufbau und dem Regelverhalten der Versorgung ab.

(*) Dickfilm in TO-220/247 oder mit Ayrton-Perry-Wicklung z.B die 
NH-Serie http://www.vishay.com/docs/30201/30201.pdf

[Jan R. (Gast)]

ok beim Parallelschaltung von 4 Kohewiderständen (100Ohm), tritt aber 
auchnoch eine kleine Überhöhung auf.

Zum Thema vorwiderstand am Gate, habe es nochmal mit dem FG im 50Ohm 
Modus Probiert. Bringt nichts.

Habe aber die Idee gehabt, dass es auch am Oszi liegen könnte (1MOhm 
20pF).
Die 20Pf machen natürlich schon was. Vielleicht mal im 10/1 Modus 
Probieren?

[mycelA (Gast)]

Jan R. schrieb:
> ok beim Parallelschaltung von 4 Kohewiderständen (100Ohm), tritt aber
> auchnoch eine kleine Überhöhung auf.
Wenn du dass auch mal quantifizieren würdest, könnte man mehr dazu 
sagen. Versuch einmal abzuschätzen, welchen Einfluß dieser Überschwinger 
auf die Definition der Schaltzeit (td(off)=Vgs*0,9 -> Vds*0,9) hat und 
setze es in Relation zur Genauigkeit/Auflösung deines Oszilloskops.

Wenn du alle Möglichkeiten zur Reduktion der Induktivität ausgereizt 
hast, kannst du versuchen den Rest mit einem C parallel zum R zu 
kompensieren.

> Zum Thema vorwiderstand am Gate, habe es nochmal mit dem FG im 50Ohm
> Modus Probiert. Bringt nichts.
Wenn du die Schaltzeiten des aktuellen Aufbaues bestimmen willst bringt 
es tatsächlich wenig - solltest du einen Vergleich mit dem Datenblatt 
anstreben, ist der Widerstand (und auch die übrigen Parameter) 
unabdingbar.

> Habe aber die Idee gehabt, dass es auch am Oszi liegen könnte (1MOhm
> 20pF).
> Die 20Pf machen natürlich schon was. Vielleicht mal im 10/1 Modus
> Probieren?
Abgesehen davon, dass es bei den meisten Messungen besser ist den 
Abschwächer zu verwenden - wie kommst du darauf, dass 20pF oder auch 
höher eine Spannungsüberhöhung bewirken könnten?

btw. In der Simulation sollte an C1 eigentlich Rpar=10Meg stehen. Hat 
aber keinen nennenswerten Einfluß.

[Jan R. (Gast)]

mycelA schrieb:

>> Habe aber die Idee gehabt, dass es auch am Oszi liegen könnte (1MOhm
>> 20pF).
>> Die 20Pf machen natürlich schon was. Vielleicht mal im 10/1 Modus
>> Probieren?
> Abgesehen davon, dass es bei den meisten Messungen besser ist den
> Abschwächer zu verwenden - wie kommst du darauf, dass 20pF oder auch
> höher eine Spannungsüberhöhung bewirken könnten?
Weil diese Kapazität, zusammen mit dem Drahtwiderstand einen 
Schwingkreis bildet.
Es kann also durchaus sein, dass der Aufbau wenn nicht gemesseb wird 
nich Schwingt. Verstärkt wird diese behauptung von der Tatsache, dass 
die Frequenz der Harmonischen bei den alten Hamegs anders ist als beim 
Agilent. (Meine 30pf und 12pf)

>
> btw. In der Simulation sollte an C1 eigentlich Rpar=10Meg stehen. Hat
> aber keinen nennenswerten Einfluß.

[Christian S. (christianstr)]

Jan R. schrieb:
> Weil diese Kapazität, zusammen mit dem Drahtwiderstand einen
> Schwingkreis bildet.
> Es kann also durchaus sein, dass der Aufbau wenn nicht gemesseb wird
> nich Schwingt.

Du könntest ja mal ein Bild von deiner Messung posten, dann könnte man 
vielleicht mal abschätzen, ob das überhaupt sein kann. Bei 20pF müsste 
die Induktivität ja schon wirklich groß sein, damit du da was im 
MHz-Bereich messen kannst, das kann ich mir persönlich fast nicht 
vorstellen. Also Action Item an dich: Messung

Gruß Christian

[mycelA (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Weil diese Kapazität, zusammen mit dem Drahtwiderstand einen
> Schwingkreis bildet.

Im Prinzip hast du recht. Die Theorie scheitert allerdings an der 
Kapazität Coss des Mosfets von 750-1100pF. Die Tastköpfe mögen die 
Frequenz geringfügig beeinflussen, sind aber nicht die Ursache der 
Schwingung.

Für eine normale Schaltung würde ich einen Snubber empfehlen - für 
Messzwecke ist die Reduktion der Induktivität die einzige Möglichkeit.

Hier geht es zwar um den Betrieb schnell schaltender Mosfets, beinhaltet 
aber auch einige Hinweise zu Layout und Messung.
https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-9005.pdf

[Jan R. (Gast)]

Dann Frage ich mich aber warum die Freilaufdiode nicht zieht.

[mycelA (Gast)]

Weil du sie falsch eingebaut hast - oder weil's Freitag nicht 
funktionieren darf oder der Trolliumgehalt war schuld.

Ohne Bilder vom aktuellen Aufbau und dem damit gemessenen Verlauf von 
Ugs und Uds mag ich nicht mehr mit dir spielen.

[Jan R. (Gast)]

mycelA schrieb:
> Weil du sie falsch eingebaut hast - oder weil's Freitag nicht
> funktionieren darf oder der Trolliumgehalt war schuld.
Wenn ich etwas nicht beabsichtige, dann ist es Herummtrollen. Lass also 
bitte diese Sprüche.
>
> Ohne Bilder vom aktuellen Aufbau und dem damit gemessenen Verlauf von
> Ugs und Uds mag ich nicht mehr mit dir spielen.
Ok, habe sie angehängt. Dass ist jetzt ein leicht anderer Aufbau, von 
der Grundschaltung aber identisch. Der Funktionsgenerator ist halt durch 
den SG3524 Ersetzt.
Wie du siehst entsteht die Schwingung wirklich nur Parallel zu DS. Am 
widerstand direkt ist eine Solche Schwingung nicht sichtbar.
Ein zu DS Paralleler Kondensator (100nF), eliminiert die Schwingung, 
verhunzt aber die Flanken. Was ist die Lösung? (Vergiss jetzt mal die 
Schaltzeitmessung. Ich will jetzt nur diese Schwingung weghauen.)

[Jan R. (Gast)]

Upps SORRY DOPPELPOST UND ZUGROß, kann ein Mod denn Dopelpost löschen 
ich muss das Bild nochmal verkleinern.... Sorry

[chris (Gast)]

dass bei dem Aufbau was schwingt ist ja wohl kein Wunder.
mach das ganze mal nicht mit meterlangen Kabeln

[Jan R. (Gast)]

chris schrieb:
> dass bei dem Aufbau was schwingt ist ja wohl kein Wunder.
> mach das ganze mal nicht mit meterlangen Kabeln

Darauf kommst tatsächlich nicht an. Die Ursache ist in diesem Falle wo 
anders.

[ind (Gast)]

Leitungsinduktivitäten

[Jan R. (Gast)]

ind schrieb:
> Leitungsinduktivitäten

Habe das ganze jetzt nochmal auf dem Steckbrett mit einem IRF510 
Aufgebaut.

Interessant ist, dass sich das Schwingen mit umstellen des Tastkopfes 
verändert, und das nicht zu wenig.

Warum überlebt der Transistor dass, wenn man zwischen Drain und Source 
Maximal 50V anlgen darf, ist es ja schon fast ein wunder, dass der jetzt 
schon Stundenlang mit ständiger Überhöhung überlebt. Mann kann diese 
Schwingung im Anwendungsfall also ignorieren! Übrigends ein Snubber 
Paralell zur last bringt auch nichts. Das einzige was was bringt ist ein 
unverhältnissmäsig großer Kondensator parallel zur Drain Source Strecke. 
Dieser erhöht die Schaltverluste aber unverhältnissmäßig.

Hat also mal einer eine Zielführende idee, oder ist diese Scheiß 
Schwingung im Anwendungsfall ignorierbar, wie ich annahm. Denn Kaputt 
geht dadurch wohl nichts.

[Max M. (jens2001)]

Mal ne andere Frage. Wo kommen den die 12V für die Schaltung her?

[Jan R. (Gast)]

Max Mustermann schrieb:
> Mal ne andere Frage. Wo kommen den die 12V für die Schaltung her?

Aus nem linear geregelten Lanornetzgerät. Die Spanung kst aber glatt.

[Achim S. (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Warum überlebt der Transistor dass, wenn man zwischen Drain und Source
> Maximal 50V anlgen darf, ist es ja schon fast ein wunder, dass der jetzt
> schon Stundenlang mit ständiger Überhöhung überlebt.

Tut er nicht: nur der erste Puls beim Abschalten der induktiven Last 
geht an die Spannungsgrenze des Transistors: der Transistor bricht durch 
und verheizt die Energie, die in der Induktivität gespeichert war. Die 
Spannung, bei der das passiert, hängt vom Transistor ab (bei IRF510 über 
100V, beim BUZ11 entsprechend weniger). Da die Dauer dieses Pulses kurz 
ist überlebt der Transistor diesen, wenn die induktiv gespeicherte 
Energie nicht zu groß war (beim IRF510 sind 4,3mJ erlaubt).

Nach diesem Puls entlädt sich die Drainkapazität über den Lastwiderstand 
zurück ins Netzteil. Die parasitäre Induktivität wird jetzt durch den 
Rückwärtsstrom aufgeladen, so dass die Drainspannung nicht bei 12V oder 
bei Null stehen bleibt sondern einmal ins Negative, so dass die 
Substratdiode leitet. Hier wird die Energie verheizt, die sich durch den 
Rückwärtsstrom in der Induktivität aufgebaut hat.

Sobald dieser negative Puls vorbei ist siehst du nur noch den gedämpften 
Einschwingvorgang aufgrund der induktiver Last (Drainwiderstand) und der 
Kapazität am Drain (und der parallel liegenden Tastkopfkapazität). 
Während dieser fließt nur kapazitiver Strom durch den FET, er wird nicht 
mehr nennenswert aufgeheizt. Der Einschwingvorgang hängt vom 
Widerstandswert des Lastwiderstandswert des Lastwiderstands, seiner 
parasitären Induktivität und der Drainkapazität (+Tastkopfkapazität) ab.

Der Kurvenverlauf mag kompliziert ausschauen, aber er ist der ganz 
normale Verlauf beim Abschalten einer induktiven Last ohne 
Freilaufdiode.

[Jan R. (Gast)]

Eine Freialaufdiode antiparallel zur Last bringt aber nichts.

Was meinst du mit "Tut er nicht" Am anfang deines Postes

[Achim S. (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Was meinst du mit "Tut er nicht" Am anfang deines Postes

ich meine damit: der Transistor sieht nicht "stundenlang eine ständige 
Überhöhung" wie von dir beschrieben. Er ist immer nur ca. 100ns lang 
beim Abschalten im Durchbruch, und das kann der Transistor aushalten, 
wenn die Energie der Induktivität und die Wiederholfreuqenz entsprechend 
gewählt sind.

Jan R. schrieb:
> Eine Freialaufdiode antiparallel zur Last bringt aber nichts.

Dann hast du entweder die Freilaufdiode falsch angebracht. Oder die 
parasitäre Induktivität steckt nicht in der Last sondern anderswo (z.B. 
in deiner Zuleitung vom Netzteil). Wenn die Induktivität nicht von der 
Freilaufdiode überbrückt wird, dann nützt die Freilaufdiode nichts.

Schalte eine ausreichende Pufferkapazität nahe bei deiner Schaltung 
zwischen 12V und GND und eine Freilaufdiode über die Last. Die 
Pufferkapazität fängt die schnelle Stromänderung in der 
Zuleitungsinduktivität auf.

[Jan R. (Gast)]

Habe schon 470uF Parallel geschaltet. Leider auch ohne erfolg.

[Jens G. (jensig)]

>Habe schon 470uF Parallel geschaltet. Leider auch ohne erfolg.

Stimmt nicht, denn anfangs hast Du doch geschrieben, daß ein C zw. 1 und 
Masse lt. Messung zw. 1 und Masse was bringt.
Grundsätzlich sollte der C direkt an der Schaltung angeschlossen werden 
- am besten direkt am Source, und an + Zuführung des R.
Dann macht sich noch parallel ein kleiner C von z.B. 100nF auch noch 
gut.
Und dann kommt es drauf an, wie du den Tastkopf angeschlossen hast. Dazu 
sollte man die Masseleitung des Taskkopfes nehmen, und keine separate 
Masseleitung.
Und natürlich sollte man einen induktionsarmen R nehmen - so ein Draht-R 
ist ja schon mehr L als R.

[mycelA (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Darauf kommst tatsächlich nicht an. Die Ursache ist in diesem Falle wo
> anders.
Wenn du das sagst wird es wohl so sein - ich lebe anscheinend in einer 
anderen Realität, erkennbar an leicht unterschiedlichen physikalischen 
Gegebenheiten(*).

Jan R. schrieb:
> Interessant ist, dass sich das Schwingen mit umstellen des Tastkopfes
> verändert, und das nicht zu wenig.
Du bist nicht in der Lage Datenblätter sinnentnehmend zu lesen - auf 
Coss hatte ich schon hingewiesen.

> Warum überlebt der Transistor dass, wenn man zwischen Drain und Source
> Maximal 50V anlgen darf, ist es ja schon fast ein wunder, dass der jetzt
> schon Stundenlang mit ständiger Überhöhung überlebt.
Kann man die Energie einer Induktivität abschätzen und in einen 
sinnvollen Zusammenhang mit V(br)dss und Ear bringen?

> Mann kann diese Schwingung im Anwendungsfall also ignorieren!
Wenn man Wert auf Störungen legt, ist das ein Muß.

> Übrigends ein Snubber Paralell zur last bringt auch nichts.
> Paralell zur last bringt auch nichts. Das einzige was was bringt ist ein
> unverhältnissmäsig großer Kondensator parallel zur Drain Source Strecke.
Nicht einmal das Konzept eines Snubbers ist dir geläufig - nur, wie man 
durch Ignoranz sämtliche Entstörmaßnahmen wirkungslos macht.

> Hat also mal einer eine Zielführende idee, oder ist diese Scheiß
> Schwingung im Anwendungsfall ignorierbar, wie ich annahm. Denn Kaputt
> geht dadurch wohl nichts.
Es wurden schon genügend Vorschläge gebracht.

Ich denke, meinen Trollverdacht kann ich begraben; du bist einfach so - 
ein ungehobelter Klotz, der alles, was nicht in sein, immer noch sehr 
bescheidenes, Verständnis von elektrotechnischen Zusammenhängen passt, 
wegdiskutieren oder als nicht existent deklarieren will.

Viel Erfolg!

(*) Bilder gibt es leider nicht - alle Kamera-Akkus sind endgültig tot.
Ansteuerung eines BUZ12 mit 1kHz über PI-INT200 und Rgate=22R
http://www.htmldatasheet.ru/pdf/powerint/int200.pdf
Last: ZF10.5x30x30, 16R, 20W (ca. 50 Wdg. Draht auf Keramikkörper 80mm x 
30mm x 10mm)
Steckbrett aber ohne Drahtverhau (abgesehen von den Anschlüssen nur eine 
Brücke)
buz12_1.png - ohne
buz12_2.png - Snubber 22n, 3R3 D-Vss
buz12_3.png - 1N4148 D-Vdd

[Jan R. (Gast)]

> Ich denke, meinen Trollverdacht kann ich begraben; du bist einfach so -
> ein ungehobelter Klotz, der alles, was nicht in sein, immer noch sehr
> bescheidenes, Verständnis von elektrotechnischen Zusammenhängen passt,
> wegdiskutieren oder als nicht existent deklarieren will.
Das stimmt nicht, deinen Snubber zwischen Drain und Vss habe ich schon 
eingebaut. Bevor du es gesagt hast, nur gefällt mir diese Lösung nicht 
wirklich. Weil das die Flanken so verhunzt. Diese Paltine mit den Vielen 
Kabeln, war nur mal ein Testaufbau von Früher, den man dort halt mal 
kurz verwendet hat. Das einzige was mich Wundert ist, dass meine 
Freillaifdiode nochts bringt dabei ich sie genauso eingebaut habe wie 
du? Und wir beide den gleichen Murks verwendet haben --> Steckbrett.
(Ich Spreche hier jetzt von einem Kompakten Steckbrettaufbau ohne Kabel 
,wie angeblich bei dir, die Bilder fehlen halt leider.) Wie groß ist 
deine Kapazität Parallel zur Zuleitung.
Nochwas, wenn das mit der Freilaufdiode so gut geklappt hätte wie bei 
dir, gäbe es diesn Thread nicht ich habe sogar ein Schottky Diode 
verwendet, welche bekanntermaßen fast keine Sprlerrholzeit haben.
>
> Viel Erfolg!

[mycelA (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Wie groß ist deine Kapazität Parallel zur Zuleitung.
Waren ursprünglich 220n/100V MKT, ca. 1m Doppellitze zu einem 
UC340/12K=78K12 mit 100n am Ausgang. Zusätzlich hängen direkt am INT-200 
47u||100n.
Funktioniert aber auch mit 22n. Woher soll denn die Energie kommen?

> Nochwas, wenn das mit der Freilaufdiode so gut geklappt hätte wie bei
> dir, gäbe es diesn Thread nicht ich habe sogar ein Schottky Diode
> verwendet, welche bekanntermaßen fast keine Sprlerrholzeit haben.
Das ist in diesem Fall völlig irrelevant. Wenn es bei dir nicht 
funktioniert, hast immer noch ein Problem im Aufbau, der Schaltung oder 
die Regelung deines Netzteiles ist für die Katz.

Übrigens, am Anfang ging es um die Messung der Schaltzeit. Plötzlich 
mutiert der Thread in Richtung "ich-will-eine-minimale-schaltzeit" 
vollkommen egal, ob sinnvoll oder nicht.
Es gilt keinen Wettbewerb zu gewinnen, sondern es geht immer darum, für 
eine bestimmte Anwendung ein Optimum zwischen Schaltverlusten und 
Störpegel zu finden.

[mycelA (Gast)]

Ich habe leider die von xnview aufgeblasenen Bilder erwischt. Bitte 
meinen letzen Beitrag löschen.

Jan R. schrieb:
> Wie groß ist deine Kapazität Parallel zur Zuleitung.
Waren ursprünglich 220n/100V MKT, ca. 1m Doppellitze zu einem 
UC340/12K=78K12 mit 100n am Ausgang. Zusätzlich hängen direkt am INT-200 
47u||100n.
Funktioniert aber auch mit 22n. Woher soll denn die Energie kommen?

> Nochwas, wenn das mit der Freilaufdiode so gut geklappt hätte wie bei
> dir, gäbe es diesn Thread nicht ich habe sogar ein Schottky Diode
> verwendet, welche bekanntermaßen fast keine Sprlerrholzeit haben.
Das ist in diesem Fall völlig irrelevant. Wenn es bei dir nicht 
funktioniert, hast immer noch ein Problem im Aufbau, der Schaltung oder 
die Regelung deines Netzteiles ist für die Katz.

Übrigens, am Anfang ging es um die Messung der Schaltzeit. Plötzlich 
mutiert der Thread in Richtung "ich-will-eine-minimale-schaltzeit" 
vollkommen egal, ob sinnvoll oder nicht.
Es gilt keinen Wettbewerb zu gewinnen, sondern es geht immer darum, für 
eine bestimmte Anwendung ein Optimum zwischen Schaltverlusten und 
Störpegel zu finden.