Hi, Ich habe mit meinem uC einen Fahrtreler (Modellbau) gemacht. Am Ausgang des uCs liegt ein PWM signal an, bei dem (je nach dem eingangs signal des empfängers) die high-pulsbreite zu und die low pulsbreite abnimmt bzw. die high-pulsbreite ab und low-pulsbreite zunimmt(frequenz ca. 80KHz). So möchte ich ein Gleichstrom-motor schneller oder langsamer laufen lassen. Den motor kann ich natürlich nicht direkt an den uC hängen, sonst wird der uC verbraten. Also habe ich gadacht ich nehme ein MOSFET. Bitte korrigiert mich wenn was irgendwie falsch ist :-). 1) Was für ein Mosfet muss ich da nehmen, bei 5-10V und maximalen 5A? 2) Habe gelesen, dass man bei PWM&Mosfet einen Treiber benötigt. doch irgendwie habe ich das nie ganz verstanden was ein Treiber überhaupt ist; und welchen man nehmen soll für welche Anwendungen. 3)der Motor braucht es ja eigentlich kein PWM. Könnte man also auch das PWM vom uC irgendwie glätten und dann diese Gleichspannung an den Mosfet hängen? Wenn die spannung hoch ist würde der Mosfet dann doch mehr Strom durchlassen, bei kleiner Spannung weniger, oder? Andere Vorschläge wie ich das machen soll? Bin für alles dankbar, habe leider nur wenig Ahnung von Mosfets etc. Grüsse...
>1) Was für ein Mosfet muss ich da nehmen, bei 5-10V und maximalen 5A? >2) Habe gelesen, dass man bei PWM&Mosfet einen Treiber benötigt. doch >irgendwie habe ich das nie ganz verstanden was ein Treiber überhaupt >ist; und welchen man nehmen soll für welche Anwendungen. Schau mal hier, vielleicht kannst Du Dir vom Prinzip her eine Idee übernehmen: http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-335961.html >3)der Motor braucht es ja eigentlich kein PWM. Könnte man also auch >das PWM vom uC irgendwie glätten und dann diese Gleichspannung an >den Mosfet hängen? Wenn die spannung hoch ist würde der Mosfet dann >doch mehr Strom durchlassen, bei kleiner Spannung weniger, oder? Die Ansteuerung Deines Motors ist durch die PWM verlustfreier. Würdest Du dieses Signal glätten, also wieder analogisieren, dann wird die Schaltung umfangreicher und größer und teurer, da der Kühl-Aufwand für die Verlustleistung extrem steigt. Bernhard
Hallo, der Vorteil bei PWM ist ja das der MOSFET im Schaltbetrieb läuft, dadurch gibts es sehr wenig Verluste. Das Gate hat eine bestimmt Kapazität diese benötigt eine gewisse Zeit um umgeladen zu werden. Wenn jetzt die PWM-Frequenz zu hoch ist dann reicht diese Impulsdauer nicht mehr um das Gate vollständig umzuladen und der MOSFET läuft im Linearbetrieb, das heißt das die nicht benötigte Leistung in Wärme umgewandelt wird, wodurch dein MOSFET sehr heiß wird. Also darf am Gate nichts geglättet werden, weil das ja die Kapazität zusätzlich vergrößern würde. Um aber die Frequenz zu erhöhen und ein schnelles Umladen zu ermöglichen muss man also schon mit etwas Leistung am Gate operieren (eigentlich heißt es ja FET sind leistungslos gesteuert). Man sollte also möglichst versuchen nah an der maximalen Gatespannung zu arbeiten so lädt man das Gate schnell um und es entstehen fast keine Verluste.
> 1) Was für ein Mosfet muss ich da nehmen, bei 5-10V und maximalen > 5A? Schau dir mal die Mosfet-Übersicht an. Am einfachsten wäre die Verwendung eines N-Kanal-FET, mit dem du die negative Seite des Motors schaltest. Wenn du die PWM-Frequenz niedriger ansetzt, kannst du den FET dann auch direkt an den Mikrocontroller hängen. > 2) Habe gelesen, dass man bei PWM&Mosfet einen Treiber benötigt. > doch irgendwie habe ich das nie ganz verstanden was ein Treiber > überhaupt ist; und welchen man nehmen soll für welche Anwendungen. Ein FET besitzt Kapatitäten am Gate, und die müssen bei jedem Schalten umgeladen werden. Je schneller das geht, desto kürzer ist die Zeit, in der er nicht voll durchgeschaltet ist und desto geringer ist der Verlust. Dazu braucht man aber kurzzeitig relativ hohe Ströme, und die liefert der Treiber. > 3)der Motor braucht es ja eigentlich kein PWM. Könnte man also > auch das PWM vom uC irgendwie glätten und dann diese > Gleichspannung an den Mosfet hängen? Wenn die spannung hoch ist > würde der Mosfet dann doch mehr Strom durchlassen, bei kleiner > Spannung weniger, oder? Das ginge schon, aber damit würde man den Hauptvorteil der PWM zunichte machen, nämlich daß der FET immer entweder voll durchschaltet oder voll sperrt und dadurch sehr geringe Verluste hat.
hi, >Um aber die Frequenz zu erhöhen und ein schnelles Umladen zu >ermöglichen muss man also schon mit etwas Leistung am Gate operieren >(eigentlich heißt es ja FET sind leistungslos gesteuert). Man sollte >also möglichst versuchen nah an der maximalen Gatespannung zu arbeiten >so lädt man das Gate schnell um und es entstehen fast keine Verluste. ...und um dafür ist der Teiber gemacht? Also liege ich da total falsch, wenn ich das in der art machen würde, oder geht das in etwa so?: + 10V | MOTOR | uc_ausgang(5V,PWM)---TREIBER---FET | GND Danke schon mal:)
Hi, ersmal Danke an alle! @ Rolf habe leider deinen Beitrag erst gesehen, nachdem ich meinen geschrieben habe. Und editieren kann man in diesem Forum ja glaube ich nicht. >Wenn du die PWM-Frequenz niedriger ansetzt, kannst du den >FET dann auch direkt an den Mikrocontroller hängen. Wie gross bzw. klein müsste die Frequenz dann etwa sein? Macht das für den Motor keinen Unterschied? Und noch eine Frage: was ist der unterschied von n-Kanal-Fet und p-kanal-Fet? Grüsse
>Und noch eine Frage: was ist der unterschied von n-Kanal-Fet und >p-kanal-Fet? Hab ich rausgefunde. :-)
mit dem n-Kanal liegt die Last an Plus und der neg. Zweig wird geschaltet, beim p-Kanal liegt die Last an Minus und Plus wird geschaltet (ich hoffe das war jetzt auch richtig rum). N-Kanal ist einfacher und billiger zu produzieren, auch der Ron ist bei N-Kanal ist kleiner. Wenn dein Fahrtregler auch proportional den Motor rückwärts steuern soll dann brauchst du p- und n-kanal für eine H-Brücke (unter diesem Stichwort wird es reichlich Treffer geben). Deshalb gibt es auch die Fahrregler Variante mit Relais für den Rückwärtsgang, da kommt man dann mit N-Kanal Fets aus die mehr Strom vertragen.
Genau so etwas habe ich letztens auch gemacht :) Zum Schalten habe ich einen SUP75N06 (N-Kanal) verwendet. Der ist nicht optimal weil er erst (wie die meißten) bei 10V Gatespannung (VGS) voll durchschaltet. Der Controller gibt aber wahrscheinlich nur TTL Pegel, also 5V Pegel, aus. Für diesen Zweck gibt es Logig-Level FETs. Die schalten schon bei 4,5V voll durch, bleiben dadruch sehr viel kühler und können höhere Ströme verkraften. Einen Treiber brauchst du denn nicht mehr unbedingt. Bei der Wahl kann dir evt. http://www.nessel-elektronik.de/FET/fet.html helfen. Schau da nach Logic-Level N-FETs mit möglichst geringem Drain-Source Widerstand (RDSon) damit der FET sich nicht unnötig erwärmt. Der IRL3803, der IRL3713S oder der SUP7503-04 (alle TO-220) wären geeignet. Wenn es SO8 sein soll: SI4430 oder IRF7455. Viel Erfolg beim basteln :)
Hallo chrigu, leider muss ich das bisher erarbeitete Konzept etwas auseinandernehmen. PWM hat bei der Ansteuerung von Gleichstrommotore den großen Vorteil, dass der Motor (z.B. bei 10V Betriebsspannung und 60% PMW) nicht mit 6V läuft, sondern immer kurz mit 10V. Dementsprechend ist auch das Losreißmoment viel größer als bei Gleichstrom. Diesen Vorteil erreicht man aber nur, wenn die Frequenz des PWM nicht zu groß ist. Übliche Werte liegen bei 500 bis 3000 Hz. In diesen Bereichen benötigst du auch keinen Treiber, wenn dein Motor nicht extrem groß oder dein Betrieb ständig bei sehr niedriger Pulsweite ist. Viele Grüße, Bernhard
ich betreibe eine 12V Lampe 100W im Fast PWM-Modus mit allen Möglichen Taktteilern ohne einen Treiber zu benutzen. Wichtig war hier das man dem Gate auch die 12V zur Verfügung stellt. Getestet mit BUZ11 und IRF540 Gate über 1kOhm an 12V und ein Optokoppler zieht das Gate gegen Masse. Die FET werden nicht spürbar warm.
Hallo, Die Frequenz kann ich ohne Probleme auf 1-3Khz anpassen. jetzt habe ich aber doch noch eine Frage zu folgender Schaltung: http://s-huehn.de/elektronik/fahrtregler/fahrtregler-sch.gif In der obigen Schaltung für einen Fahrtregler hat es vor dem Mosfet noch einen Zusätzlichen Transistor (TR5-8). Der Hompage-macher-mann sagt dazu: "Power-MOSFETs sind fast ideale Schaltelemente für solche Motorsteuerungen, aber sie haben auch einen Nachteil. Zur Ansteuerung sind relativ hohe Spannungen zwischen Gate und Source erforderlich, die 5V vom µC reichen da leider nicht aus. Außerdem bildet die Gate-Source-Strecke elektrisch gesehen einen Kondensator, der bei der hier verwendeten Impulsansteuerung möglichst schnell umgeladen werden muss. Aus diesen Gründen ist für jeden MOSFET noch eine zusätzliche Treiberstufe, bestehend aus Tr5-Tr8 und R4-R11, erforderlich." Weiter oben steht auch noch dass die Frequenz der PWM "nur" 50 Hz ist. Sollte ich auch einen Transistor vorschalten oder doch einen Treiber? Und warum reichen die 5V vom uC nicht aus? für den BUZ11 steht doch in der Mosfet-tabelle dass 5V genügen.(?) Und noch mal eine Frage :$ : Diese Schottky-Dioden die verwendet werden: was gibt es da für alternativen, finde diesen Typ irgendwie nicht :-/. PS:Ihr alle habt mir bisher sehr geholfen! Bin jetzt schon ein grosses Stück weiter :)! Grüsse
oi, noch was: Ich habe jetzt an einigen Orten etwas von einer Freilauf diode gehört. Nur: was ist der Zweck einer solchen Diode? wie muss sie geschaltet werden falls ich sie bräuchte und was für eine müsste man nehmen? Bin leider nicht sehr bewandert auf diesem Gebiet, aber lieber frage ich 1mal zuviel als das danach der Motor, Fet oder uC etc im Eimer ist :-).
Zum schutz des Fet da der Motor eine Spule ist und der Stromkreis unterprochen wird. Induziert die der Motor eine sehr hohe Spannung entgegen gestetz des Strom. PS: abo
Wie muss ich dann (welche) Diode schalten wenn ich vor und zurück fahren möchte mit dem Motor?
Wie muss ich dann (welche) Diode schalten wenn ich vor und zurück fahren möchte mit dem Motor? dazu brauchst du jweils zwei Dioden oben und zwei Dioden unten, die so geschaltet sind, dass sie im "regulären" Betrieb nicht leiten: Kathode (Strich am Diodensymbol) an das positivere Potential. Such einfach mal nach "Freilaufdiode". IMHO hat Klaus Leidinger bei seinem Fahrtregler die Dioden drin...
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