Hallo! Ich habe hier das erste mal Versucht, einen kleinen Spielzeug-Motor mit einem Mikrocontroller anzusteuern. Dazu hab ich mich an der angehängten einfachen Schaltung von Zabex' Website orientiert. Ich wusste nicht genau, welche Bauteile ich da konkret benutzen sollte, ich habe "einfach mal" folgende gekauft und benutzt: Als Mosfet den IRLZ24N (http://support.technologicalarts.ca/docs/Components/irlz24n.pdf), als Diode eine 1N4001 50V/1A, als Elko einen 47µF/100V-Elko und als Induktivität eine 460µH-Drossel. Als ich alles aufgebaut hatte, stellte ich fest, dass der Motor sich immer dreht, auch wenn der PWM-Duty-Cycle des µC bei 0% war. Also habe ich nach einigem verwirrtem Softwaredebugge den µC mal komplett rausgenommen, und den Pin auf GND gelegt. Trotzdem drehte sich der Motor noch. (Wenn auch etwas langsamer als bei Pin auf VCC) Zwischen Source und Drain habe ich - wenn der Gate auf GND war einen Widerstand von 700 Ohm gemessen, und bei Gate auf VCC einen Widerstand von 3-5 Ohm. Ich vermute mal, ich hab einfach falsche Teile gekauft - Liegt's am Mosfet? Auf was hätte ich da achten müssen? Sehe ich das richtig, dass die Diode davor schützt, dass der Motor beim stoppen als Generator funktioniert und Strom einspeist? Und dass der ElKo nur die PWM glättet und ein bisschen puffert um einen sanften Geschwindigkeitswechsel zu haben? Was macht die Induktivität? Ist an der etwas falsch? Über Hinweise würde ich mich freuen!
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plan.png
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Vermutlich hast du deinen Mosfet beim ersten Ausschalten beschädigt. Die 1N4001 ist für diese Aufgabe viel zu langsam: Die braucht so lange um leitend zu werden, daß an dem Transistor eine sehr hohe Spannungsspitze entsteht. An der Stelle ist eine Schottkydiode viel besser geeignet. Beispiele sind 1N5817, SB130. Induktivität und Elko brauchst du nur, wenn du variable Geschwindigkeiten haben willst. Die Induktivität sollte allermindestens den Motorstrom überleben. Elko und Induktivität zusammen erzeugen aus den PWM-Impulsen einen gleichmäßigeren Motorstrom. Falls du auf einem Steckbrett experimentierst oder größere Leitungslängen hast, kannst du Spannungsspitzen durch schlechten Aufbau haben. Für kleine Basteleien kannst du das dämpfen mit z.B. 330Ω statt der verwendeten 33Ω. Das erzeugt zwar Verluste im Mosfet beim Umschalten, aber es stirbt so schnell nix.
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Helge A. schrieb: > Vermutlich hast du deinen Mosfet beim ersten Ausschalten beschädigt. Die > 1N4001 ist für diese Aufgabe viel zu langsam: Die braucht so lange um > leitend zu werden, daß an dem Transistor eine sehr hohe Spannungsspitze > entsteht Das sollte den FET nicht stören. der IRLZ24 ist "fully Avalanche rated" und schluckt problemlos 68 mJ (Single Pulse / 4.5 mJ Repetitive). Mit einem Sebastian B. schrieb: > kleinen Spielzeug-Motor Kriegt man den nicht kaputt. Meine Vermutung, da beliebter "Mosfet-Anfänger"-Fehler: Zwar µC-PWM-Ausgang an Gate verbunden, aber µC GND nicht mit Source.
Sebastian B. schrieb: > Ich vermute mal, ich hab einfach falsche Teile gekauft - Liegt's am > Mosfet? Auf was hätte ich da achten müssen? Ich vermute, du hast den Mosfet falsch eingebaut. Oder die aufgebaute Schaltung entspricht sonstwie nicht dem Plan. Zeig mal ein brauchbares Foto (300kB reichen dafür völlig) von deinem Aufbau. > als Induktivität eine 460µH-Drossel. Wenn du sowieso einen Motor dran hast, dann kannst du dir die Drossel (und auch den Kondensator) sparen. Der Motor hat eine zigfach höhere Induktivität.
Lothar Miller schrieb: > Ich vermute, du hast den Mosfet falsch eingebaut. Oder die aufgebaute > Schaltung entspricht sonstwie nicht dem Plan. > Zeig mal ein brauchbares Foto (300kB reichen dafür völlig) von deinem > Aufbau. Okay, das habe ich schon befürchtet :) Die Schaltung ist mir zwar ein bisschen peinlich, aber ich habe zwei Bilder angehängt. Sind zwei Boards, Das Board mit dem µC ist eigentlich komplett raus, der wird nur noch von dem anderen Board mit Strom versorgt. Bei den Widerständen war ich mir nicht sicher, wie kritisch die 30 Ohm sind, daher selbst "gebastelt". Den Motor sieht man nicht, der ist in einem Plastik-Spielzeuggehäuse. Es ist ein Motor etwa 2cm Durchmesser, 3cm lang und ohne Beschriftung. So ein Grauer 08/15 Spielzeugmotor. > Wenn du sowieso einen Motor dran hast, dann kannst du dir die Drossel > (und auch den Kondensator) sparen. Okay, und zum Verständnis: Was machen die auf dem ursprünglichen Schaltplan? Ich weiß noch ganz schwach aus Schulzeiten, dass man mit L-C einen Schwingkreis baut? Hat es damit was zu tun? Ich vermute mal eher nicht. F. Fo schrieb: > Mach doch mal einen Pulldown ans Gate. Naja, da es ja auch nicht funktioniert, wenn ich das Kabel direkt an GND halte, wird ein Pulldown ja an dem Verhalten nichts ändern, oder? Ahab schrieb: > Meine Vermutung, da beliebter "Mosfet-Anfänger"-Fehler: > Zwar µC-PWM-Ausgang an Gate verbunden, aber µC GND nicht mit Source. Auch wenn ich Source direkt auf GND lege, hört der Motor nicht auf zu drehen. Ansonsten ist der GND, der zum µC geht direkt mit dem GND der Schaltung verbunden.
Du hast bestimmt Drain und Source vertauscht. Da leitet dann automatisch die im Mosfet immer vorhandene Bulk-Diode. Zeig mal ein Bild von unten damit man die Verdrahtung sieht.
Ource muß direkt mit GND verbunden werden.
Ich sehe gerade in deinem Bild dass du Drain auf Masse gelegt hast. Das ist falsch. Du musst Source auf Masse legen.
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Helmut S. schrieb: > Du hast bestimmt Drain und Source vertauscht. Da leitet dann > automatisch > die im Mosfet immer vorhandene Bulk-Diode. Zeig mal ein Bild von unten > damit man die Verdrahtung sieht. Das erste Bild ist von unten :) Wenn das Schema, das ich angehängt habe stimmt, dann hab ich sie meiner Ansicht nach nicht verwechselt. Aber schau doch kurz mal drüber, kann ja immer sein, dass ich mich irre [.. sonst würd's ja funktionieren :)] (das ist bei TO-220 im Datenblatt mM. nach immer ein bisschen verwirrend, da das Teil in 2D dargestellt wird, und ich nie weiß, ob der Kühlkörper jetzt vorne oder hinten ist) uwe schrieb: > Ource muß direkt mit GND verbunden werden. Sorry, mein Fehler. Source ist mit GND verbunden. In meiner vorherigen Antwort habe ich (die Begriffe) Source und Gate verwechselt. Source ist an GND, aber wenn ich Gate an GND halte, fließt durch Drain immer noch Strom.
Helmut S. schrieb: > Ich sehe gerade in deinem Bild dass du Drain auf Masse gelegt > hast. Das > ist falsch. Du musst Source auf Masse legen. Okay, scheinbar habe ich da wirklich grob was verwechselt. Da kann ich mich nicht mal mit der Darstellung im Datenblatt rausreden. Selbst da ist Drain immer in der Mitte. Da hab ich wohl gehörig was vergeigt... Ich werde die Schaltung dann wohl noch einmal 'in Richtig' aufbauen müssen. Kann ich die Teile wiederverwenden oder haben die evtl. durch die falsche Beschaltung Schaden genommen? Ist die Reihenfolge Gate-Drain-Source [auf der Darstelung vom Bild oben] denn richtig?
Das macht dem Mosfet nichts aus. Der hat bestimmt überlebt.
Helmut S. schrieb: > Das macht dem Mosfet nichts aus. Der hat bestimmt überlebt. Okay :) Danke für die kompetente Hilfe! Allen anderen natürlich auch!
Sebastian B. schrieb: >> Wenn du sowieso einen Motor dran hast, dann kannst du dir die Drossel >> (und auch den Kondensator) sparen. > > Okay, und zum Verständnis: Was machen die auf dem ursprünglichen > Schaltplan? Ich weiß noch ganz schwach aus Schulzeiten, dass man mit L-C > einen Schwingkreis baut? Hat es damit was zu tun? Ich vermute mal eher > nicht. Das L-C in Deiner Schaltung ist ein Tiefpass. Den kann man dazu verwenden eine via PWM erzeugte Spannung zu glätten um damit eine analoge Leistungsregelung zu erzielen. Im Prinzip wandelt der LC-Filder er durch seine "Trägheit" das Rechteckssignal des PWM in eine Spannung mit dem Effektivwert des Rechtecks um, wenn ich das mal so Lax ausdrücken darf. Google mal nach Tiefpass, LC-Tiefpass, Glätten von PWM-Signal etc.
und die diode sollte ganz nach rechts wandern also direkt parallel zum Motor
Helge A. schrieb: > Die > 1N4001 ist für diese Aufgabe viel zu langsam: Die braucht so lange um > leitend zu werden, Nein, die braucht nur recht lange um zu sperren.
Thomas O. schrieb: > und die diode sollte ganz nach rechts wandern also direkt parallel > zum > Motor Nein, bloß nicht!
Sebastian B. schrieb: > Kann ich die Teile wiederverwenden oder haben die evtl. durch > die falsche Beschaltung Schaden genommen? Ich würde im Zweifel immer empfehlen mal ein neues Bauteil zu nehmen und das alte aufzuheben. Wenn sich dann herausstellt, dass es nicht am Bauteil lag, hat man das alte ja immer noch. Alles ist besser, als 3 Stunden an einer Schaltung zu debuggen, und nacher war der 20-Cent-Transistor kaputt.
hinz schrieb: > Thomas O. schrieb: >> und die diode sollte ganz nach rechts wandern also direkt parallel >> zum >> Motor > > Nein, bloß nicht! Aber sicher, wohin denn sonst?
Conny G. schrieb: > hinz schrieb: >> Thomas O. schrieb: >>> und die diode sollte ganz nach rechts wandern also direkt parallel >>> zum >>> Motor >> >> Nein, bloß nicht! > > Aber sicher, wohin denn sonst? So wie gezeichnet am Transistor.
hinz schrieb: > So wie gezeichnet am Transistor. Nein, auf jeden Fall am Motor. So eine Diskussion hatten wir vor einer Weile schon mal. Das Fazit daraus war: Störungen werden immer an deren Quelle bekämpft.
hinz schrieb: > Conny G. schrieb: >> hinz schrieb: >>> Thomas O. schrieb: >>>> und die diode sollte ganz nach rechts wandern also direkt parallel >>>> zum >>>> Motor >>> >>> Nein, bloß nicht! >> >> Aber sicher, wohin denn sonst? > > So wie gezeichnet am Transistor. Mja. Die Aufgabe einer Freilaufdiode ist es die gegenläufigen Ausschaltspannungspitzen einer angeschlossenen Induktivität aufzunehmen. Also muss sie vor der Induktivität und dem Motor sitzen, wobei die Induktivität ja eh unnötig ist. Wenn man die rausnimmt, kann die Diode auch beim Motor sitzen. Auf keinen Fall muss sie beim Transistor sitzen. Unbedingt aber aus Sicht des Transistors vor allen Induktivitäten.
npn schrieb: > hinz schrieb: >> So wie gezeichnet am Transistor. > > Nein, auf jeden Fall am Motor. So eine Diskussion hatten wir vor einer > Weile schon mal. Das Fazit daraus war: Störungen werden immer an deren > Quelle bekämpft. Es geht da gar nicht um Störungen, aber auch dann wäre die Diode am Motor ungünstig. Conny G. schrieb: > Mja. Die Aufgabe einer Freilaufdiode ist es die gegenläufigen > Ausschaltspannungspitzen einer angeschlossenen Induktivität aufzunehmen. Nein, sie lässt den Strom weiter fließen.
npn schrieb: > hinz schrieb: >> So wie gezeichnet am Transistor. > Nein, auf jeden Fall am Motor. So eine Diskussion hatten wir vor einer > Weile schon mal. Das Fazit daraus war: Störungen werden immer an deren > Quelle bekämpft. Das ist eine Freilaufdiode, keine "Entstördiode"... Conny G. schrieb: > Die Aufgabe einer Freilaufdiode ist es die gegenläufigen > Ausschaltspannungspitzen einer angeschlossenen Induktivität aufzunehmen. Diese Diode sorgt dafür, dass der Strom durch die Induktivität (bestehend aus Spule, Motor und Leitung) beim Abschalten des Transistors weiterfließen kann. Denn sonst sucht sich dieser Strom irgend einen anderen Weg...
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Lothar Miller schrieb: > Das ist eine Freilaufdiode, keine "Entstördiode"... Das weiß ich, Lothar. Unter Störungen verstehe ich nicht nur Funkstörungen, sondern auch störende Spannungen, die gefährlich für die Halbleiter sind, mal allgemein gesprochen. Und genau darum ging es auch vor einer Weile in einem Thread. Am Schluß waren sich die meisten einig, daß die Diode an den Motor gehört. Vorausgesetzt, in der Zuleitung ist keine Induktivität. Dann natürlich zwischen diese und dem Halbleiter. Die Motorinduktivität ist die Quelle der Spitzen, und wenn du die Diode an den Halbleiter machst, machst du die Motorzuleitung zur Sendeantenne. Denn das Bürstenfeuer (bei einem DC-Motor) hat genügend Spitzen, die auch durch die Freilaufdiode kurzgeschlossen werden. Und wenn das nicht so dicht wie möglich am Motor passiert, strahlt die Motorzuleitung diese ab.
Lothar Miller schrieb: > Conny G. schrieb: >> Die Aufgabe einer Freilaufdiode ist es die gegenläufigen >> Ausschaltspannungspitzen einer angeschlossenen Induktivität aufzunehmen. > Diese Diode sorgt dafür, dass der Strom durch die Induktivität > (bestehend aus Spule, Motor und Leitung) beim Abschalten des Transistors > weiterfließen kann. Denn sonst sucht sich dieser Strom irgend einen > anderen Weg... Stimmt, tschuldigung.
npn schrieb: > Vorausgesetzt, in der Zuleitung ist keine Induktivität. Wie der Angelsachse so schön sagt: Each mm has its nH. Man muss also beachten, dass die Leitung selber schon eine Induktivität ist, die bei steilen Flanken ganz hübsch klingen kann...
hinz schrieb: > Ah, man stimmt über Naturgesetze ab. Das ist keine Abstimmung, sondern das nennt man "Diskussion" und ist Sinn und Zweck eines Forums. Und am Ende einer Diskussion ist es meist so, daß man auf einen gemeinsamen Nenner kommt. Auch wenn es manche anders sehen...
Die Diode hier gehört genau so nah wie möglich an den Transistor und nirgendwo anders hin. Schaut euch mal die Funktion der Induktivität an. Eine "Abstimmung über Naturgesetze" ist echt lustig, half aber zuletzt vor ein paar hundert Jahren ;) Und zwischen USB+ und USB- bei diesem Experiment gehört ein guter Elko.
Ich habe hier die Spule außer acht gelassen, man kann aber gerne auch der Spule eine Doofe abprallen Spendieren. Mir ging es darum das die Freilaufdiode möglichst nach an den Motor kommt um nicht eine Riesen Stromschleife zu bilden . Weiterhin verstehe ich es so das die Elektronen weiterbewegen wollen und das am Transistor alles abrupt endet und dort der Impuls entsteht den man dann durch die Diode gleich wieder durch den Verbraucher schickt. Deswegen also Verbraucher, Transistor und Diode möglichst zusammenlegen und auf kurze Leitungen achten.
hinz schrieb: > Conny G. schrieb: > >> Mja. Die Aufgabe einer Freilaufdiode ist es die gegenläufigen >> Ausschaltspannungspitzen einer angeschlossenen Induktivität aufzunehmen. > > Nein, sie lässt den Strom weiter fließen. Im Grunde läuft so der Strom immer im Kreis, bis er sich tot gelaufen hat.
Thomas O. schrieb: > der Spule eine Doofe abprallen Spendieren. Mir ging es darum das die > Freilaufdiode möglichst nach an den Motor kommt um nicht eine Riesen > Stromschleife zu bilden . Bin mit leichten Kopfschmerzen aufgewacht und muß deshalb diesen Post ganz schnell wieder zu machen.
man was hab ich da geschrieben, kann mit dem Handy mal passieren, sollte heißen. "man kann aber gerne auch der Spule eine Diode anti parallel spendieren" Ich sehe da aber keinen Sinn drin weil der Impuls vom Schaltelement aus beginnt und dann möglichst über kurze Wege wieder durch den Verbraucher soll damit dieser abgebaut wird. Dieser Impuls entsteht doch am Schaltelement weil die Elektronen sich dort nicht mehr weiterbewegen können und auflaufen. Vergleichbar eines Druckschlages es fließt eine große Menge Wasser und plötzlich mach ein Magnetventil zu aus dem 1bar gibts plötzlich einen Druckschlag der den vielfachen Druck erzeugt und dieser Schlag bewegt sich vom Magnetventil wieder zurück also sollte Ausgleichsmaßnahmen direkt am Magnetventil schaffen entweder langsamer abschalten oder den Druck wo anderst hinleiten z.B. auf ein Membran... Habe im Moment leider kein Oszi mehr sonst hätte ich mal schauen können ob man diese kurzen Laufzeiten detektieren kann also wo der Impuls beginnt.
hinz schrieb: > npn schrieb: >> Am Schluß waren sich die meisten einig, > > Ah, man stimmt über Naturgesetze ab. Genau, wann ist denn die nächste Diskussion und Abstimmung über das Ohmsche Gesetz dran? Das ist doch schliesslich völlig veraltet. Gruss Harald PS zum Thema: In den meisten Fällen wird es völlig egal sein, an welcher Stelle die Diode sitzt, Hauptsache, sie ist überhaupt da. Technisch eleganter und sinnvoller ist es aber direkt am Motor.
hinz schrieb: > Harald Wilhelms schrieb: >> Technisch eleganter und sinnvoller ist es aber direkt am Motor. > > Nein. Also echt ... Als wenn Dioden so teuer wären, daß man nur eine hier hernehmen könnte. Mit Abblockkondensatoren wird doch auch nicht gegeizt. Ich wäre für Zentimeterabstände mit einer direkt am zu schützenden Halbleiter und einer direkt am Motor.
hinz schrieb: > Nein. Doch. Warum? Weil man den Impuls am Besten so nah wie möglich an der Quelle unterdrückt. Und jetzt bringe mal Dein Naturgesetz, was dem entgegensteht.
Induktor schrieb: > Weil man den Impuls am Besten so nah wie möglich an der Quelle > unterdrückt. Also am Transistor. > Und jetzt bringe mal Dein Naturgesetz, was dem entgegensteht. Du nennst dich Induktor und kennst das Induktionsgesetz nicht?
Jürgen schrieb: > Ich wäre für Zentimeterabstände mit einer direkt am zu schützenden > Halbleiter und einer direkt am Motor. Also doch wieder abstimmen? Die Diode am Motor ist sinnlos, denn mal angenimmen, der Strom fließt jetzt gerade wegen des eingeschalteten Transistors gerade von + über die Leitung zum Motor über die Letung zum Transistor nach Masse über den Block-/Ladekondensator/ bzw. "die Quelle" wieder nach +. Damit ist der Stromkreis geschlossen und alle sind zufrieden. Eine µs später wird dieser Stromkreis unterbrochen. Dann fließt der Strom wegen der Induktivität (incl. derjenigen der Leitung) einfach weiter und findet direkt statt des Transistors (der ja gerade abgeschaltet hat) die Diode. Damit fließt der Strom vom Motor durch die Leitung über die Diode nach + und durch die Leitung zurück zum Motor. Und schon wieder ist der Stromkreis geschlossen und alle sind glücklich. Sie ist nicht wirklich schwierig, die Sache mit den Stromkreisen...
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man sollte halt diesen Ersatzstromkreis möglichst kurz halten und deswegen die Diode richtig setzten.
Thomas O. schrieb: > man sollte halt diesen Ersatzstromkreis möglichst kurz halten und > deswegen die Diode richtig setzten. und das willst du ausgerechnet Lothar erklären :-) Siehe http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler
Wenn ich mich da mal einklinken darf. Ich sehe hier ein Mißverständnis. Weiter oben wurde von den meisten empfohlen, die Zusatz-Induktivität in der Motorleitung wegzulassen, weil der Motor durch seine Induktivität schon genügend Glättung für die PWM bringt. Und jetzt in Bezug auf die Diode diskutiert man, indem man diese Zusatz-Induktivität wieder mit berücksichtigt. Wenn man sie wegläßt, dann ist doch die Motorinduktivität der Grund für die Induktionsspitzen beim Abschalten (in dem PWM-Pausen). Andererseits gilt doch der Grundsatz, daß die Bekämpfung so nahe wie möglich an der Quelle stattfinden soll, um die Leitungslängen so kurz wie möglich zu halten, in denen der Kurzschlußstrom fließt. Wie passt das jetzt zusammen mit der Aussage: Helge A. schrieb: > Die Diode hier gehört genau so nah wie möglich an den Transistor und > nirgendwo anders hin. Damit hat man doch die maximal mögliche Enfernung der Diode von der Ursache, der Motorinduktivität. Und die Induktionsspannung des Motors kann durch die Leitungslänge und die Induktivität der Zuleitung frisch und munter schwingen und abgestrahlt werden (und natürlich woanders auch wieder einstrahlen). Wenn ich jetzt die Induktionsspannung da kurzschließe, wo sie entsteht, also beim Motor, kann sie auf der Zuleitung auch nicht mehr wirksam werden.
?!? schrieb: > Andererseits gilt doch der Grundsatz, daß die > Bekämpfung so nahe wie möglich an der Quelle stattfinden soll, um die > Leitungslängen so kurz wie möglich zu halten, in denen der > Kurzschlußstrom fließt. So ist es. ?!? schrieb: > Wie passt das jetzt zusammen mit der Aussage: > > Helge A. schrieb: >> Die Diode hier gehört genau so nah wie möglich an den Transistor und >> nirgendwo anders hin. Überhaupt nicht. ?!? schrieb: > Damit hat man doch die maximal mögliche Enfernung der Diode von der > Ursache, der Motorinduktivität. Und die Induktionsspannung des Motors > kann durch die Leitungslänge und die Induktivität der Zuleitung frisch > und munter schwingen und abgestrahlt werden (und natürlich woanders auch > wieder einstrahlen). Richtig. ?!? schrieb: > Wenn ich jetzt die Induktionsspannung da > kurzschließe, wo sie entsteht, also beim Motor, kann sie auf der > Zuleitung auch nicht mehr wirksam werden. Genau so. Aber: Gib Dir keine Mühe -die "Spezialisten" werden Recht behalten wollen und ihren Irrtum nicht zugeben. Gruß Induktor.
Induktor schrieb: > Überhaupt nicht. Genau! Schließlich ist das ein großer, starker Mosfet und nur ein kleiner Spielzeug-Motor. Flugs ein paar Werte für "Spielzeug" ermittelt, dabei die Motor-Induktivität erraten, PWM-Frequenz erdichtet, so die "Induktor-Energie" erraten und mit den Avalance-Ratings des FETs verglichen: Geht auch ohne Freilaufdiode.
@ Induktor (Gast) >> Leitungslängen so kurz wie möglich zu halten, in denen der >> Kurzschlußstrom fließt. >So ist es. jaja. Nur das ein KEINERLEI Kurzschluss gibt. >>> Die Diode hier gehört genau so nah wie möglich an den Transistor und >>> nirgendwo anders hin. >Überhaupt nicht. Und ob! >> Damit hat man doch die maximal mögliche Enfernung der Diode von der >> Ursache, der Motorinduktivität. Und die Induktionsspannung des Motors >> kann durch die Leitungslänge und die Induktivität der Zuleitung frisch >> und munter schwingen und abgestrahlt werden (und natürlich woanders auch >> wieder einstrahlen). >Richtig. Falsch! Der Motorstrom ist bei PWM so oder so dreieckförmig. In der ON Zeit steigt er, in der OFF Zeit fällt er wieder ab. Das Steigen ist genauso EMV-kritisch oder auch nicht wie das Fallen. >> Wenn ich jetzt die Induktionsspannung da >> kurzschließe, wo sie entsteht, Was schon mal eine schwammige bis falsche Formulierung ist. Kurzgeschlossen wird da nicht wirklich was, man emöglicht nur dem Strom, auf anderen Wegen weiter zu fließen. Der Strom kommutiert vom Transistor auf die Diode. >>also beim Motor, kann sie auf der >> Zuleitung auch nicht mehr wirksam werden. >Genau so. Und was ist mit dem Strom in der Zuleitung und deren Induktivität? >Aber: Gib Dir keine Mühe -die "Spezialisten" werden Recht behalten >wollen und ihren Irrtum nicht zugeben. Was natürlich ein überaus überzeugendes Argument eines anonymen Teilnehmers mit dem Namen Induktor ist!!!! >Gruß Induktor. Der schief gewickelt ist.
Ahab schrieb: > Genau! Schließlich ist das ein großer, starker Mosfet und nur ein > kleiner Spielzeug-Motor. Wenn ich Dir den Text nocheinmal umformulieren soll, damit auch Du ihn verstehst, dann gib Bescheid! Ahab schrieb: > Flugs ein paar Werte für "Spielzeug" ermittelt, dabei die > Motor-Induktivität erraten, PWM-Frequenz erdichtet, so die > "Induktor-Energie" erraten und mit den Avalance-Ratings des FETs > verglichen: Geht auch ohne Freilaufdiode. Davon war und ist nicht die Rede. Es geht generell darum WO sich die Freilaufdiode befinden muß, um ihrem Zweck am Besten gerecht zu werden. Dieser Platz ist so nah wie möglich an der Induktivität. Das mag Dich wundern, ist aber so.
?!? schrieb: > Damit hat man doch die maximal mögliche Enfernung der Diode von der > Ursache, der Motorinduktivität. Für Schaltspitzen ist die Ursache der Transistor. Daß der Motor selber Störungen produzierten kann, ist klar. Hier ging es aber um die Schaltung, die sich möglichst nit selbst zerstören sollte.
Falk Brunner schrieb: > jaja. Nur das ein KEINERLEI Kurzschluss gibt. Und ich dachte immer, die Induktionsspannung beim Abschalten einer Induktivität hat die entgegengesetzte Polarität wie die vorher angelegte Spannung. Und die Diode am Motor sollte ja normal in Sperrichtung angeschlossen sein. Was macht die Diode denn bei entgegengesetzter Spannung? Ich würde doch meinen, sie leitet, oder? Wo ist der Denkfehler? Falk Brunner schrieb: > Und was ist mit dem Strom in der Zuleitung und deren Induktivität? Willst du wirklich die Induktivität eines Stückes Draht mit der Induktivität einer Motorwicklung vergleichen? Da müßte der Draht schon seeeehr lang sein.
Induktor schrieb: > Wenn ich Dir den Text nocheinmal umformulieren soll, damit auch Du ihn > verstehst, dann gib Bescheid! Das würdest du für mich tun? Das wär ja super-nett! Induktor schrieb: > [...] um ihrem Zweck am Besten gerecht zu werden Vielleicht könntest du den Zweck der Freilauf-Diode dabei genauer beleuchten, dann müsste ich mich nicht mehr wundern...
Ahab schrieb: > Vielleicht könntest du den Zweck der Freilauf-Diode dabei genauer > beleuchten, dann müsste ich mich nicht mehr wundern... Hm, ich verweise Dich mal an diese Seite, denn anders als dort beschrieben würde ich es auch nicht erklären wollen: http://et-tutorials.de/721/wozu-benotigt-man-eine-freilaufdiode/ Eine Anregung habe ich noch für Dich: Warum gibt es Relais mit bereits integrierter Freilaufdiode überhaupt?
Helge A. schrieb: > Für Schaltspitzen ist die Ursache der Transistor. Ich würde sagen, der Transistor schaltet zwar die Induktivität ab und ist damit Auslöser, aber nicht die Quelle der Spitzen. Die Quelle ist das zusammenbrechende Magnetfeld der Motorinduktivität. Sonst würde ja ein Transistor, der eine Glühlampe schaltet, auch Induktionsspitzen erzeugen, wenn er für die Spitzen ursächlich wäre. Und warum ist in fast allen Steckern, die auf Magnetventilen stecken, eine Diode direkt über den Wicklungsanschlüssen? Und bei vielen Relais auch. Oft ist sie sogar ins Relais eingebaut oder in den Sockel. Also du merkst schon, so richtig hast du mich nicht überzeugt... :-))
Helge A. schrieb: > ?!? schrieb: >> Damit hat man doch die maximal mögliche Enfernung der Diode von der >> Ursache, der Motorinduktivität. > > Für Schaltspitzen ist die Ursache der Transistor. > > Daß der Motor selber Störungen produzierten kann, ist klar. Hier ging es > aber um die Schaltung, die sich möglichst nit selbst zerstören sollte. Es ging hier m.E. die ganze Zeit um die Freilaufdiode für die Induktivität des Motors. Was sollen diese Schaltspitzen überhaupt sein? Eventuelle "Schaltspitzen" des Transistors sind m.E. in diesem Szenario vernachlässigbar, der Effekt der Induktivität des Motors ist hier viel viel größer. Ich hab auch noch keine Schaltun ggesehen, wo jemand am Transistor eine Diode einsetzt, weil er Angst vor dessen Schaltspitzen hat.
Conny G. schrieb: > Ich hab auch noch keine Schaltun ggesehen, wo jemand am Transistor eine > Diode einsetzt, Es gibt sogar Fabriken, die mehrere Transistoren mit Freilaufdioden zusammen in ein Gehäuse packen, und das ganze als z.B. ULN2003 verkaufen. Wie krieg ich die Diode nun aus dem DIL-Gehäuse raus, um sie näher an den Motor zu bekommen? Induktor schrieb: > Eine Anregung habe ich noch für Dich: Warum gibt es Relais mit > bereits integrierter Freilaufdiode überhaupt? Lass mich raten: Das sind alles welche für Print-Montage / Sockel? Und deshalb üblicherweise mit sehr kurzen Leitungen zu ihrem Schalt-Transistor gesegnet?
Ihr dreht euch doch alle im Kreise. Je nach dem was man bei der Schaltung berücksichtigt oder vernachlässigt hat mal der eine oder der andere mehr oder weniger Recht.
1 | Vcc--+------L(Leitung)---+------+ |
2 | | | | |
3 | - - L(Motor) |
4 | D(T) ^ D(M) ^ | |
5 | | | | |
6 | +------L(Leitung)---+------+ |
7 | | |
8 | Transistor |
9 | | |
10 | GND |
Ich sehe das so: - Ist die Leitung kurz, ist es wurscht, ob die Diode am Transistor D(T) oder am Motor D(M) sitzt (es ist ja so gut wie der selbe Ort). - Ist die Leitung lang und seine Induktivität nicht zu vernachlässigen, braucht man die Diode D(T), um den Transistor zu schützen. => Bei beliebiger Leitungslänge passt also immer der Ort von D(T) (oder man baut beide Dioden ein ...). Gruß Dietrich
Ahab schrieb: > Conny G. schrieb: >> Ich hab auch noch keine Schaltun ggesehen, wo jemand am Transistor eine >> Diode einsetzt, > > Es gibt sogar Fabriken, die mehrere Transistoren mit Freilaufdioden > zusammen in ein Gehäuse packen, und das ganze als z.B. ULN2003 > verkaufen. > > Wie krieg ich die Diode nun aus dem DIL-Gehäuse raus, um sie näher an > den Motor zu bekommen? Ich sprach hier nicht von der Freilaufdiode, die ist ja jetzt abgehakt. Ich meinte die ominöse Diode am Transistor wegen dessen "Schaltspitzen". :-) Es könnte natürlich einfach sein, dass mit diesen Schaltspitzen genau das gemeint war, was die Freilaufdiode übernehmen soll. Was aber eben nichts mit dem Transistor zu tun hat, sondern mit der Induktivität des Motors. D.h. der falsche wurde beschuldigt der Sender der "Störungen" zu sein.
Dietrich L. schrieb: > Ihr dreht euch doch alle im Kreise. > > Je nach dem was man bei der Schaltung berücksichtigt oder vernachlässigt > hat mal der eine oder der andere mehr oder weniger Recht. > >
1 | > |
2 | > Vcc--+------L(Leitung)---+------+ |
3 | > | | | |
4 | > - - L(Motor) |
5 | > D(T) ^ D(M) ^ | |
6 | > | | | |
7 | > +------L(Leitung)---+------+ |
8 | > | |
9 | > Transistor |
10 | > | |
11 | > GND |
12 | > |
> > Ich sehe das so: > - Ist die Leitung kurz, ist es wurscht, ob die Diode am Transistor D(T) > oder am Motor D(M) sitzt (es ist ja so gut wie der selbe Ort). > - Ist die Leitung lang und seine Induktivität nicht zu > vernachlässigen, braucht man die Diode D(T), um den Transistor zu > schützen. > => Bei beliebiger Leitungslänge passt also immer der Ort von D(T) (oder > man baut beide Dioden ein ...). > > Gruß Dietrich Ich hab ja keine große Erfahrung, aber das riecht mir jetzt nach unnötiger Panik vor der Leitungsinduktivität. Und hätte das gerne klargestellt, für mich und alle anderen Anfänger :-) Wie lange müsste die Leitung denn sein, dass die Energie aus ihrer Induktivität irgendwo in den Bereich kommt, dass sie einen Transistor gefährden könnte? Folgende Überlegung: Der Motor hat bestimmt mindestens soviel Induktivität wie ein Printrelais, dafür hab ich beim kurz googeln irgendwas 4H an Induktivität gefunden. Jetzt sagen wir mal, wir wollen den Transistor extra nochmal schützen, wenn wir nur ein Zehntel davon an Induktivität der Leitung erwarten, das wären dann 400mH. Dann brauchen wir eine Berechnung für Leitungslänge und deren Induktivität. Ich habe hier http://www.electronicdeveloper.de/InduktivitaetLeitungen.aspx gerade eingegeben: - Doppelleitung - 1mm Durchmesser - Abstand 10mm - Länge 100 Meter Das ergibt: 120uH, also nichtmal ein Tausendstel von dem was ich oben zugrundegelegt hätte. D.h. die Induktivität so einer Leitung wäre 1/10.000stel von der des Motors oder eines Relais. Ich würde sagen: das braucht immer noch keine extra Freilaufdiode am Transistor. Bei 1.000 Metern Leitung sind wir dann mal bei 1mH....
Thomas O. schrieb: > man sollte halt diesen Ersatzstromkreis möglichst kurz halten und > deswegen die Diode richtig setzten. Mal angenommen, der Transistor würde gar nicht abschalten. Dann wäre EMV technisch gesehen alles erst mal optimal (so gut es mit diesem Motor mitsamt seinen Störungen wie Bürstenfeuer usw eben geht). Am allerwenigsten an diesem "optimalen" Zustand ändert sich doch dann, wenn in dem Augenblick, wo der Transistor abschaltet, an genau der Stelle, wo die Änderung stattfindet, etwas getan wird. Und dann ist klar, wohin die Diode gehört: dorthin, wo die Änderung durch den schaltenden Transistor auftritt, denn im Abschaltaugenblick muss die Diode den Strom des Transistors übernehmen. Dass der Motor an sich schon stört, ist ein direkt am Motor zu lösendes Teilproblem. Das hat rein gar nicht mit der Freilaufdiode zu tun. Conny G. schrieb: > Ich hab ja keine große Erfahrung, aber das riecht mir jetzt nach > unnötiger Panik vor der Leitungsinduktivität. Du wirst damit den Transistor nicht kaputt bekommen, aber es gibt ein hässliches "Klingeln" (=hochfrequente Schwingungen) auf der Leitung. Und bei passender Länge schleichen sich diese Schwingungen ab in die Luft...
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Lothar Miller schrieb: > die Änderung stattfindet, etwas getan wird. Und dann ist klar, wohin die > Diode gehört: dorthin, wo die Änderung durch den schaltenden Transistor > auftritt, denn im Abschaltaugenblick muss die Diode den Strom des > Transistors übernehmen. Es ist doch so, dass im Augenblick des Abschaltens der Transistor hochohmig wird, dem Motor den Saft abdreht. Aber die Spule hat ein Magnetfeld, dass im Zusammenbruch nochmal den Strom ankurbelt. D.h. die Spule des Motors wird zur Stromquelle. Der Strom muss irgendwohin. Die Spannung der Spule drückt also in die Leitung, wo der Transistor jetzt hochohmig ist. Ohne Diode muss der Transistor halten und tut es möglicherweise nicht oder nicht für immer. Zum Glück ist die Diode da, die die Spule im Motor kurzschliesst. Da ist es doch besser, dies geschieht gleich an der Spule, muss ja überhaupt nicht sein, dass der Strom noch bis vor den Transistor geht und von dort wieder zurück.
Hallo, bin auch der Meinung, dass die Diode an den Transitor gehört, hier meine Begründung: Angenommen die Diode befndet sich über dem Motor, der Fet ist geschlossen und es fließt ein Motorstrom, dann wird der Fet geöffnet, und was passiert? 1. Die Motorinduktivität lässt den Strom weiter durch die Diode fließen. 2. Durch die Zuleitungen vom Fet zum Motor möchte die Leitungsinduktivität den Stromfluss ebenfalls aufrecht erhalten und induziert eine hohe Spannung über dem Fet, da hilft die Diode am Motor gar nichts, sie leitet nur den Strom mit einem Spannungsabfall von 0,7V. Das Verhältnis zwischen Leitungsinduktivität und Motorinduktivität ist egal. Fazit: Beide Induktivitäten bekommt man mit der Diode am Fet in den Griff. Gruß Volker
Volker schrieb: > Das Verhältnis zwischen Leitungsinduktivität und Motorinduktivität ist > egal. Das ist die elementare Fehlannahme. Wo soll denn "eine hohe Spannung über dem FET" herkommen, wenn die Leitung auf jeden Fall eine kleine Induktivität hat.
Uind = -L * Delta I / Delta t Die Spannung geht also bei einem schnellen Ausschalten des Stroms hoch, und dies ist der Strom, der zuvor durch die Leitungen geflossen ist. Und es ist nur die Leitungsinduktivität vorhanden, diese ist zwar klein aber nicht unbedingt vernachlässigbar. Volker
Die Spannung geht auf jedenfall so hoch, bis der Stromfluss aufrecht erhalten werden kann. Angenommen die Letung hat 10µH, der Strom war vor dem Ausschalten 10A, dann ist in der Leitung eine Energie von 0,5mJ gespeichert. Diese Energie muss irgendwo hin, entweder wirkt der Fet als Avalanche... oder es wird eine Parallelkapazität der Drain Source Strecke aufgeladen. Gruß Volker
Induktor schrieb: > hinz schrieb: >> Nein. > > Doch. > > Warum? Weil man den Impuls am Besten so nah wie möglich an der Quelle > unterdrückt. > > Und jetzt bringe mal Dein Naturgesetz, was dem entgegensteht. Bei unseren alten Fahrzeugen mit Gleichstrom sind da einige Meter Kabel zwischen Motor und Diode. Funktionierte alles sehr robust.
@ Conny G. (conny_g) >Spannung der Spule drückt also in die Leitung, wo der Transistor jetzt >hochohmig ist. Ohne Diode muss der Transistor halten und tut es >möglicherweise nicht oder nicht für immer. Soweit alles richtig. >Zum Glück ist die Diode da, die die Spule im Motor kurzschliesst. Diese Formulierung ist ungünstig. Denn sie erzeugt bei vielen Anfängern eine falsche Vorstellung. Beim Kurzschluss denken viele an eine Kondensator, der knallhart entladen wird und damit sehr hohe Ströme fließen. Das isr hier eben NICHT der Fall. Der Strom fließ in exakt gleicher Höhe weiter, wie kurz vor dem Abschalten des Transistors. >Da ist es doch besser, dies geschieht gleich an der Spule, muss ja >überhaupt nicht sein, dass der Strom noch bis vor den Transistor geht >und von dort wieder zurück. Genau das ist falsch. Denn es gibt immer einen gesamten Stromkreis. Und wer es schafft, über seinen Bastlertellerand mal hinauszublicken, wird feststellen, dass z.B. in allen Leistungsendstufen in der Industrie (kW-MW Antriebe etc.) KEINERLEI Freilaufdioden an irgendwelchen Motoren zu finden sind, sondern ALLES zusammen kompakt in einem Block (FET + Diode) und dazu noch gut gekühlt. Warum ist das wohl so? Weil die Diode vor allem die Aufgabe hat, den Stromfluss beim Abschalten zu übernehmen (Kommutierung) und somit das Ansteigen der Induktionsspannung recht harmonisch zu begrenzen, eben WEIL der Strom NICHT knallhart abgeschaltet wird, sondern über einen anderen Weg (Diode) weiter fließen kann. Und wie Lothar schon sehr treffend bemerkte, sollte das man besten dort passieren, wo die "Störung" bzw. der Schaltvorgang verursacht wird. Und das ist am Transistor! Bei einem MOSFET hat der gemeine Bastler Glück, dass der wie eine Z-Diode Überspannungen verträgt und dadurch nicht kaputt geht. Ein Bipolartransistor macht das nicht lange mit, wenn die Energie groß genug ist exakt einmal, dann ist er im Eimer!
F. Fo schrieb: > Bei unseren alten Fahrzeugen mit Gleichstrom sind da einige Meter Kabel > zwischen Motor und Diode. > Funktionierte alles sehr robust. Und sogar ohne unnötige Funkstörungen.
@Conny Laß es. Es hat keinen Sinn. Mache es so, wie es sinnvoll ist. Man muß einsehen, daß gegen soviel geballtes "Rechthabenwollen" keine Argumente zählen. Gruß
@Induktor (Gast) >Laß es. Es hat keinen Sinn. In der Tat! >Mache es so, wie es sinnvoll ist. Man muß einsehen, daß gegen soviel >geballtes "Rechthabenwollen" keine Argumente zählen. Das sagt genau der Richtige!
@falk: die erste und einzige wirklich gute Erklärung, vielen Dank. Jetzt ist es klar.
Lässt sich der Motor jetzt steuern ? ...
Nachtrag: Selbst die Firma "Phönix Kontakt" gibt die Eurer Ansicht nach falsche Empfehlung, die Ursache an der Quelle zu bekämpfen: https://www.phoenixcontact.com/assets/downloads_ed/global/web_dwl_technical_info/105396_de_00.pdf Auf Seite 5
"Und täglich grüßt das Murmeltier" ... Induktor schrieb: > die Ursache an der Quelle zu bekämpfen ... und die Quelle ist die Induktivität der Last + Leitung.
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Bearbeitet durch User
Induktor schrieb: > Nachtrag: > > Selbst die Firma "Phönix Kontakt" gibt die Eurer Ansicht nach falsche > Empfehlung, die Ursache an der Quelle zu bekämpfen: > https://www.phoenixcontact.com/assets/downloads_ed... > > Auf Seite 5 Da hat einer vergleichbare Scheuklappen wie du.
Angehängte Dateien:
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Zwischenablage01.jpg
24 KB
Ein Ausschnitt aus der Datei in Bildform im Anhang. Ich setze meine Hoffnung darein, daß Bilder von den Spezialisten hier besser als Texte verstanden werden.
Induktor schrieb: > Ein Ausschnitt aus der Datei in Bildform im Anhang. > Ich setze meine Hoffnung darein, daß Bilder von den Spezialisten hier > besser als Texte verstanden werden. Bedeutet das jetzt, daß die Freilaufdiode an Source-Drain muß (quasi den Schaltkontakt) oder wie soll man diesen Einwurf jetzt verstehen?
Jürgen schrieb: > Bedeutet das jetzt, daß die Freilaufdiode an Source-Drain muß (quasi den > Schaltkontakt) oder wie soll man diesen Einwurf jetzt verstehen? Nein, das bedeutet nur, daß Du nicht in der Lage bist, den Text zu verstehen. So, wie ich das bis jetzt erlebt habe, wirst Du nicht der Einzige bleiben.
Induktor schrieb: > Ein Ausschnitt aus der Datei in Bildform im Anhang. > Ich setze meine Hoffnung darein, daß Bilder von den Spezialisten hier > besser als Texte verstanden werden. Wenn du ein bisschen Ahnung hättest und das Bild richtig (!) lesen könntest, dann würdest du dich jetzt selbst in die Ecke stellen und schämen.
Induktor schrieb: > So, wie ich das bis jetzt erlebt habe, wirst Du nicht der > Einzige bleiben. ...und ich sag's noch... Gut, von Dir habe es nicht anders erwartet.
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