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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ansteuerung Tiefsetzsteller


Autor: Thomas (Gast)
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Hi,

welchen Transistor/MOSFET muss ich in einem Tiefsetzsteller einsetzen,
der als Eingangsspannung 20V und als Ausgangsspannung 0-20V steuert.
Als Ansteuerung des Transistors/MOSFETs steht ein PWM Signal mit 40kHz
mit TTL Pegel (ATmega8) an.
Als maximalen Kurzschlussstrom habe ich 2,5A.

Autor: Bob (Gast)
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Sers,
kommt ja auch drauf an welchen Typ (n oder p) bzw. wie du regeln
möchtest.
Ich habe auch schon einen Tiefsetzsteller mit ATMega16 realisiert, habe
hierbei den IRF4905 (es gibt die Dinger wie Sand am Meer) benutzt.
Daten: VDSS=55V; RDSON=20mOhm; ID=74A
und soweit ich mich errinnern kann, gab´s den auch bei Reichelt.

Noch ein kleiner Tip am Rande: Ich nehme an du benutzt den Fast PWM
Modus, d.h. aber, dass bei OCR1A=0 jedoch immer ein Takt geschaltet
ist; kurz du kannst die PWM nie auf ein Tastverhältnis von 0
herunterfahren.
Meine Abhilfe war ein einfaches Tiefpassfilter zur Ansteuerung( siehe
Anhang). Das Ergebnis war, dass der Tiefsetzsteler erst bei OCR1A=5
gearbeitethat, was durch meine Regelung sowieso ausgeglichen wurde.
 Ach und kleine Empfehlung, benutze möglichst hochwertige Elkos zum
Sieben.
Gruß Bob

Autor: Thomas (Gast)
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Reichen denn 5v aus um den IRF4905 durchusteuern? Schließlich hängen an
der Source bis zu 20V.

Autor: Bob (Gast)
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Hi Thomas,
schau dir meinen Schaltplan an:
Mit dem PWM-Ausgang des AVR schaltest du den ersten FET SN70202 durch.
Dieser zieht das Gate des Leistungs-FET (IRF4905) auf MAsse, was zur
Folge hat, dass die Gate-Source-Spannung -U-Eingang (bei dir  -20V)
beträgt und der FET voll durchschaltet.
Steht kein PWM Signal an, so ist SN7002 gesperrt und am Gate des
IRF4905 liegen 20V, also U-GS=0V -> FET sperrt.
Ergo:
Egal welche Eingangsspannung du hast, dir reichen die 3 bzw. 5V des AVR
völlig aus.
Gruß Bob

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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das ganze mit 40Khz im Word Dokument?
Ohne Komentar...

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Word-Dokumente öffne ich nicht, Schaltpläne gehören als GIF...

...

Autor: Thomas (Gast)
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@Axel

wo siehst du ein Problem?

Autor: Thomas (Gast)
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@bob
kann das sein, dass der steuer-FET (7002) falsch eingezeichnet ist?

Logischer wäre doch hier ein selbstsperrender und nicht ein
selbstleitender Typ oder?

Autor: AxelR. (Gast)
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Lieber Thomas,
in den letzten Tagen hatten mindestens zwei oder Posts zum Ziel, einen
MOSFET schnell anzusteuern, um die Umschaltverluste so gering wie
möglich zu halten. Im Gegenzug dazu wird nun eine Schaltung
presentiert, die genau das Gegenteil macht!

also 1.) Problem
Kurzum: das Tiefpassfilter von Bob ist einfach nur daneben und hat in
der Schaltung nichts zu suchen...

2.) Problem (hat nichts mit der schaltungstechnik ansich zu tun)

Eagle z.B., wie auch jedes andere Programm bietet die Möglichkeit,
Schaltplanseiten (*.sch) und Boards (*.brd) über die Exportfunktion als
Bitmap in die Zwischenablage zu befördern. Mit
"Ausführen"->"mspaint"->"Bearbeiten"->"Einfügen" lässt sich
dieses nun als GIF, PNG oder JPG abspeichern. Ich dachte, das sei
bekannt.

Ist mir ja im Prinzip egal, aber es gibt (aus gutem Grund) viele hier
im Forum, die Word Dokumente im Anhang nun mal nicht öffnen.
Diese meist kompetenten Forumteilnehmer gehen Dir damit als potenzielle
Ratgeber verloren.

War jedenfalls nicht bös gemeint, kam vielleicht so rüber. Sorry dafür.
Aber vielleicht mal zu Herzen nehmen

In diesem Sinne
auch Gruß an ...HanneS...

AxelR.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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die Schaltung nochmal für alle als PNG...

vielleicht kann man jetzt den Rest der Gemeinde bewegen, sich dazu zu
äußern. Möchte ja nicht alleine als Buhmann dastehen.

Vielleicht gibt es ja alternativen, was mir einfällt, wäre einfach ein
anderer Controller, der im FastPWM Mode ein Duty von NULL erlaubt
(Mega84)

VlG
AxelR

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Hi Axel, beste Grüße zurück und 'ne schöne Adventszeit...

Ich hatte bereits gestern einen längeren Beitrag geschrieben. Beim
Abschicken war aber das Forum nicht erreichbar (404), ich hatte leider
versäumt, mein Geschreibsel in die Zwischenablage zu übernehmen und
somit war der Text weg... Es sollte eben nicht sein, höhere Gewalt...

Zum Thema:
Nunja, wenn überhaupt, dann wird das ein stark schwingender
Linear-Steller. Denn da wird aufgrund des Tiefpasses nix "schalten",
sondern höchstens etwas "modulieren". Die Induktivität kann dann
bestenfalls als "Netzdrossel" arbeiten.

Mit Schaltreglern tu ich mich aber allgemein etwas schwer (im Gegensatz
zu Axel). Mir ist z.B. bewusst, dass Induktivitäten zusammen mit ihrer
Umgebungsbeschaltung einen Schwingkreis ergeben, was zu Resonanzen
führen kann. Dann ist mir auch bewusst, dass man eine (als
Energiespeicher) in Reihe liegende Spule nicht mit irgendwelchen
Frequenzen schalten kann. Frequenz und Tastgrad müssen so gewählt
werden, dass die Spule (deren Kern) nicht in die Sättigung geht, aber
doch ausreichend magnetisiert wird. Mir ist auch bewusst, dass man noch
mehr zu beachten hat, worum ich mich noch nicht im Detail gekümmert
habe.
Mir ist aber klar: Wenn man die korrekte (in Lehrbüchern beschriebene)
Schaltung mit irgendeiner Drossel (unbekannte Werte) aufbaut und mit
irgendeiner (freilaufenden) AVR-PWM ansteuert, so ist die Chance, dass
das auch noch wie gewünscht funktioniert, recht gering.

Eine bessere Schaltung kann ich nicht anbieten, dazu reicht mein
Fachwissen (zum Thema Schaltregler) derzeit nicht aus. Schaltregler
sollen ja den Wirkungsgrad der Spannungsumsetzung (gegenüber
Längsreglern) verbessern. Das können sie aber nur, wenn sie optimal
dimensioniert sind. Dazu bin ich aber zu unerfahren.

...

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfr5305.pdf

Um deine Frage zu beantworten:
als Tiefsetzstelltransistor nimmst Du den IRFR5305, den gibt es bei
Reichelt für 55 Cent.
Ansteuerung:
etweder mit meinem Liebling, dem TLP250 (gibt es bei ebay)
oder Du nimmst die Schaltung von Bob und lässt das RC-Glied im Eingang
weg. Den Widerstand R3 überbrückst du durch einen NPN Transistor.
Kollektor an die 20V, Emitter ans Gate vom P-Kanal.

                     20V o--------o------------------o----
                         |        |                  |
                        .-.       |                  |
                        | |       |                  |
                        | |       |                  |
                        '-'       |                  |
                         |      |/                   |
                         o------|                    |
                         |      |>                ||-+
                         V        |     ___       ||->
                         -        o----|___|------||-+
                         |        |                  |     ___
                         |        |                  o-----UUU--o----o
                         o--------'                  |          |
                         |                           |          |
                         |                           |          |+
                         |                           -         ===
                         |                           ^         /-\
                      ||-+                           |          |
              ___     ||<-                           |          |
       AVR  -|___|----||-+                           |          |
                         |                           |          |
                         |                           |          |
                    GND  o---------------------------o----------o
                         |
(created by AACircuit v1.28.5 beta 02/06/05 www.tech-chat.de)
Viel Grüße
AxelR.

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