Hallo Zusammen,
ich hab ein rießiges Problem.
Will eine Heizung bauen, wird über 10V PWM betrieben. Soweit ok!!
Wenn ich den MOSFET dranhänge geht es auch mit einem kleinen Widerstand
gut.
Nur sobald das Kabel drankommt, fängt der MOSFET an heißzuwerden jedoch
das kabel zuckt sich nicht. Der FET hat gerade mal Rds = 8mOhm wenn er
durchschaltet und das kabel soweit messbar 800mOhm.
Bitte helft mir, ich versteh das nicht..
_
+12V ---UUU-----------------------.
Heizdraht | |
| |
| |
|------. |-------.
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
.--------------------. IRF3205 | | |
| | | | | |
| | ||-+ IRF3205 | |
| | ||<- | | |
| PWM ----o--||-+ ||-+ | |
| | | | ||<- IRF3205 |
| | '---------||-+ | |
| | | + ||-+ IRF3205
| | | | ||<- |
| /PWM |-------------------o--||-+ ||-+
| | | | | | ||<-
| | | | '-----)----||-+
| | | | | |
'--------------------' | | | |
| | | |
| | | |
-----------------------------+------+--------|-------|----
GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Gruß Carsten
Dran gedacht, dass du leistungsfähige Gate-Treiber brauchst, um sowas zu machen? Und ist die Gate-Spannung hoch genug?
Der IRF3205 ist kein logic level Fet. Das Gate muss mit mindestens 10V angesteuert werden damit er richtig durchschaltet, mit 5V ist da nichts zu machen.
Ich verstehe die Schaltung nicht. Entweder ist PWM oder /PWM logisch 1. Es fliesst immer Strom. Ansonsten typischer Anfängerfehler. Man nimmt dicke MOSFET mit einem kleinen RDSon vergisst aber dass diese eine große Total Gate Charge (Qg) haben. Meist sind dann die Schaltverluste größer als die Durchlassverluste. Der Ausgang des µC kann glaube ich so 30mA liefern. Du hast eine Ladung non 146nC => t= Q/I Schaltzeit ca.5µs. Da du aber nur 5V hast noch länger ich schätze 10. Dann noch 10 zum Ausschalten, macht 20µs Schaltzeit. Wenn du also mit 20kHz takten würdest, hättest du nur Schaltverluste der FET würde praktisch nie leiten. Ich dimensionieren immer so, dass Strom um Spannung des MOSFET gerade reichen. Dann treffe ich die Auswahl nach Q und RDS. Und optimiere nach den Gesamtverlusten. Hoffentlich habe ich jetzt in der Eile nix Falsches geschrieben. Vorhin habe ich eine 12V PWM Schaltung eingestellt, kannst dir den Leistungsteil bauen: Beitrag "PWM 12V Lampendimmer (Tiny26)"
kein Mensch taktet eine Heizung im kHz-Bereich. Wenn überhaupt dann reichen ein paar Hz aus.
Schau mal im Dattenblatt. Wie schnell können denn die MOSFETs schalten? wie oben beschrieben scheint die Taktfrequenz zu hoch. Es erklärt sich dann von selbst dass du die MOSFETS schalts befor sie schliessen.
Hi! 400A Heizdraht? Hut ab! Kann es sein das über die Masse ein zu hoher Spannungsabfall entsteht? PWM-Masse direkt an die IRF's ziehen. Viel Erfolg, Uwe
Hallo Zusammen, danke für die vielen Antworten. Für die PWM benutze ich einen IC KA3525A http://www.ortodoxism.ro/datasheets/fairchild/KA3525A.pdf Ich verstehe noch nicht so ganz wie es überhaupt gehen soll mit einer PWM? Brauche ich für eine Induktion nicht ein Wechselfeld??? Als Heizdraht soll ich ein Silikonkabel 2,5^2 benutzen. Die Schaltung ist nat oben nicht verbunden (SORRY), die beiden Stränge sind für je einen Heizkreis Gruß Carsten
@Carsten lass uns doch nicht raten was du machen willst. Ein Kästchen wo PWM dransteht, da denkt man erst mal an einen µC. Du hast auch keinen Strom angegeben und keine Frequenz angegeben. Mit ungenauen Angeben bekommt man meist falsche Tips. Jemand der den Thread nachher liest versteht auch nix mehr.
Sers, Was meinst du mit Induktion? Soweit ich das verstehe, sollen die Mosfet nur den Draht ein und Ausschalten. Ist nur ein ohmscher Widerstand. Die PWM benutzt man doch um die Leistung bzw. die Temperatur zu regeln. So wie es scheint hast du wirklich die PWM Frequenz zu hoch gewählt. Du solltest mal alle wichtigen Sachen reinschreiben. Also den Schaltplan und deine gewünschten Parameter. Nemie
Sorry, ich versuche es zu kongretisieren. Also der IC treibt bis 500mA und die Frquenz liegt 60 Hz und 430Khz frei wählbar. Am PWM Ausgang bekomme ich eine PWM mit 0-10V Die MOSFETs machen bis 110A mit. Mein Problem ist, dass wenn ich mein Siliconkabel zwischen die Betreibsspannung +12V und den Drain des FETs lege heize ich lediglich den Transistor hoch und nicht den Draht. Ich möchte eine Temperatur von ca 70°C erreichen Gruß Carsten
> Am PWM Ausgang bekomme ich eine PWM mit 0-10V
Ist das ein Analogausgang 0 bis 10V auf PWM Basis ?
Das würde die Heizung erklären. Das Bildchen gibt leider nichts dazu
her.
Heizen die MOSFETs bei jeder Frequenz gleich? Welchen Widerstand hat dein Kabel? (bzw. Welche Länge?) Welchen Strom hast du gemessen? Hast du ein Oszilloskop?
Noch ein paar Ideen: je zwei Mosfets parallel geschaltet? Nachmessen ob die evtl schwingen => die Gates mit je nem kleinen Vorwiderstand + Ferritperle entkoppeln, oder besser, jedes Gate mit nem eigenen Kanal eines Mosfet-Treibers (z.B. ICL7667) ansteuern. Dann: Deine Heizleitungen haben jeweils eine (kleine) Induktivität. Bei deinen hohen Strömen kanns da im Abschalt-Moment zu Spannungsspitzen > Breakdown-Voltage deiner FETs kommen. => Freilaufdioden einbauen. Auf jeden Fall mit dem Oszi mal direkt an Gate und Drain der Fets messen, ob der Verlauf so ist, wie du dir das vorstellst. /Ernst
Hallo Zusammen, es heizt jetzt. Der Oszi hat mir den Fehler veraten. Habs übernacht stehen lassen und heut früh ging es!!! Naja wer weiß... Eine Frage habe ich trotzdem noch: Gibt es für die Transistoren ein Einsteckgehäuse was die Ströme von ca 12A aushält. Mein Problem ist nämlich nun, das es mir immer den MOSFET auslötet, da er a leider das schwächste glied ist. Ich kann aber auch keine 2,5^2 direkt an die Beinchen löten. Gruß Carsten und vielen Dank nochmal für euere mühen...
Hallo Carsten, versteh ich jetzt nicht. Hast Du nun mittels Oszi den Fehler gefunden oder ging es auf einmal heue früh so von alleine? Gruß Dirk
Ok erkläre es Step by Step... Heut früh angemacht und es ging nicht. Oszi dran und gesehen das der IC nur Schwingt statt PWM. Ein bißchen probiert -> Der inverstierte Kanal defekt Diesen abgeklemmt -> es ging. Jetzt mit neuem IC geht es ohne Probleme Das Problem mit auslöten besteht jedoch weiterhin Gruß Carsten
Wenn der MosFet zu warm wird, dann musst du ihn kühlen, damit er sich nich auslötet ... vielleicht ist deine schaltfrequenz aber auch immer noch etwas hoch, geh doch mal weiter runter mit der frequenz.
Wie kann sich ein Transistor auslöten? Der Schmelzpunkt von Lötzinn liegt doch bei mindestens 180 Grad. Da müsste die Chiptemperatur noch höher sein. Am Anfang schreibst du auch "der MOSFET wird heiß" war es denn nur einer? Welche Frequenz benutzt du denn nun? Wie sieht die Gatespannung aus? Jetzt schreibst du was von 12A Da sind die Transistoren zu groß. Und due brauchst auch keine 2 parallel. Tut man eh so nicht. Was meinst due mit Silikonkabel 2,5^2 ? Ist doch wohl nicht der Heizdraht oder?
OK hier nochmal für alle der derzeitige Testaufbau, mit hoffentlich
allen relevanten Daten:
_
+12V ---UUU-------'
Heizdraht |
Cu 2,5mm^2 |
Länge 15m |
Silikon ummantelt |
|
|
|
|
.--------------------. IRF3205
| KA3525A | |
| | ||-+
| | ||<-
| PWM -------||-+
| | |
| 10V/60Hz | +
| | |
| | |
| /PWM | |
| | |
| | |
| | |
'--------------------' |
|
|
-----------------------------+------ GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
@ Stefan: Der Transistor lötet sich aus weil er bei 2,5mm^2
Kupferleitung nunmal das schwächste Glied mit dem höchsten Widerstand
darstellt.
Die 12A habe ich gemessen in der kurzen Zeit die ich habe...
Gatespannung ist nach wie vor 10V PWM
Was meinst du mit die Transistoren sind zu groß? Was passiert wenn sie
zu groß sind??
Gruß Carsten
Entweder nimmst Du ein fertiges Modul um solche Ströme zu schalten, die haben dann auch die passenden Schraubanschlüsse, oder Du teilst den Strom eben auf 10 oder mehr Transitoren auf. Wie man auf die Idee kommen kann, 120 Ampere Dauerstrom auf zwei TO220-Gehäuse zu verteilen, ist mir ein Rätsel...
Vermutung: der MOSFET wird nicht zu heiß sondern die Lötstelle wird zu heiß, weil zu hoher Übergangswiderstand an der Lötstelle. Lötzinn ist deutlich schlechter leitfähig als Kupfer.
Also nochmal zu mitschreiben. Deine 15m Leitung haben einen Widerstand von 15 x 7 mOhm (MILLI Ohm) = 105 mOhm. Macht bei 12V (ohne Transistor) = 114 A = 1370W!!! Dass muss dein Netzteil schaffen. EIN IRF3205 kann bis zu 110A schalten und hat bei UGS=10V einen Widerstand RDS_ON von 8mOhm (Offiziell aer nur bei 62 A gemessen). Bei 114 A sind das aber auch 104W!!! Da brauch man UNBEDINGT einen Kühlkörper!!! Und nicht zu klein. Das Gehäuse allein hat einen Wärmewiderstand von 0,5 k/W (mit Wärmeleitpaste!), macht bei 104 W schonmal ~52K. Wenn wir nun davon ausgehen, dass nur noch max. 30K durch den Kühlkürper dazukommen dürfen (Pi mal Daumen Ansatz), darf der auch nur maximal einen Wärmewiderstand von 0,28 k/W haben. Das ganz läuft dann in etwas auf einen Kühlköpfer plus Lüfter wie für einen Pentium4 oder so hinaus. Ohne Lüfter wirds wesentlich grösser. Wie viel schon gesagt haben, für ne Heizung brauch man bestenfalls ein paar Hertz als Schaltfrequenz, alles andere ist Nonsens. Mach mal nen Test. Transistor auf GROSSEN Kühlkörper schrauben und mit Taster ansteuern, sprich, einfach mal das Gate auf 10V legen und schauen was passiert. Wenn das geht (Transistor wird heiss aber lötet sich sicht aus), wieder mit PWM IC, aber LANGSAM!!! Das Ding ist ein Monster, was beim Schalten ordentlich Saft braucht (1A++). Zwei parallel brauchen das doppelte, könnte aber sinnvoll sein die parallel zu schalten, denn die Verluste gehen mit I^2*R ein -> hablber Widerstand (zwei IRFs) = 1/4 der Verlustleistung! MfG Falk
Nachtrag. Ich hab da beim Wärmewiderstand was übersehen. Der ist nämlich eher 1.25 k/W (Junction-Case + case-sink). Macht also 130 K Übertemperatur!!!! -> Das geht nicht! Ausserdem steht im Datenblatt (5) dass das Gehäuse maximal 75 A abkann. Also müssen es auf jeden Fall zwei IRFs sein. Ich würde aber lieber einen anderen Typen in einem anderen Gehäuse nehmen. TO220 ist hier wie zu sehen deutlich unterdimensioniert, wie der Unbekannte schon feststellte. Ausserdem, sollte man solche Heizleistungen nicht lieber mit höheren Spannungen (230V?) bauen? MfG Falk
Die 110A verkraftet der FET aber auch nur, solange das Gehäuse nicht wärmer als 25°C wird. Das kannst du nicht gewährleisten.
Ok danke für die Infos, nur kann mir bitte mal jemand sagen wie im allg dann Heckscheibenheizungen und ähnliche Heizungen mit +12V funtkionieren. Muss ich den Querschnitt der Heizleitung runternehmen? Es kann doch nicht so schwer sein eine elektrische Heizung zu bauen? Gruß Carsten
Ok dann frag ich anders, wie ist euerer Meinung nach dann solch eine Heckscheibenheizung aufgebaut. Weil im Prinzip will ich ja nichts anderes!! Ich will doch nut ein Rohr auf ca 70°C heizen, wie ist mir langsam egal :( Gruß Carsten
Eine Heckscheibenheizung hat normalerweise, glaube ich, 100-200W! Es sei den es ist ein getuntes Ungetüm;-).
Was für ein Rohr? Wie gross? Was ist drin? Ist es isoliert? So ein Temperaturregelung arbeitet meist ohne PWM, sondern schnöde nach dem Prinzip Zweipunktregelung. Temperatur ist Sollwert + ein bisschen -> Heizung wird ausgeschaltet Temperatur ist Sollwert - ein bisschen -> Heizung wird eingeschaltet Da brauchts dann meist auch keinen "High-Tec" Mosfet sondern nur ein Hochstromrelais. Die haben weit weniger als 8 mOhm. MFG Falk
Hat eine Heckscheibenheizung auch ein ziemlich gut leitendes Material
als Widerstand?
(15m 2,5²Cu ist meiner Meinung nach ein ziemlich schlechter
Widerstand...)
Über diesem "Widerstand" fällt doch gar nicht genug Leistung ab. Das
wird eine Art Leistungsanpassung sein, die aber gar nicht gewünscht ist.
>Ich will doch nut ein Rohr auf ca 70°C heizen, wie ist mir langsam egal
Dann schraub doch den MOSFET an das Rohr, der wird ja scheinbar warm
genug.
Ich nehme an, dass das Ganze eine Induktionsheizung werden soll. http://people.freenet.de/csack/ Obwohl sie funktioniert bin ich der Meinung, dass da noch einiges nicht ganz stimmt, aber vielleicht habe ich auch nicht alles richtig verstanden. Gruß, Moritz Becker
Naja, die im Text genannten 200A über DIESE Leiterplatte mit DIESEN Transitoren ist Schmarrn. Nun, wenns wirklich eine Induktionsheizung werden soll, dann kann man den Test nicht einfach mit nem losen Kabel machen!!!! Da hat man ja a) kaum Induktivität und b) keine Wirbelstromverluste woduch der Heizeffekt entsteht. -> Logo dass die Mosfest glühen. Bei ner Idnuktionsheizung wird der Strom duch die Induktivität begrenzt, nicht durch den ohmschen Widerstand vom Draht. Ist wie beim Schaltregler. Auch schön im Bild zu sehen ist der verbreitete Irrglaube, durch dickes Zinnauftragen den Widerstand von Leiterbahnen nennenswert zu senken. Nur mal so am Rande, Lötzinn hat so ca. eine 8-10 fach schlechtere Leitfähigkeit wie Kupfer. MfG Falk
Wenns geht nimm nen Material mit nem höherem spezifischen Widerstand. Eisendraht is da schon besser, konstantan schon ziemlich gut. Aber vermutlich ist konstantan auf diese länge schon nicht mehr mit 12V schaffbar, hängt aber ziemlich von der leistung ab die du erreichen willst.
Ich halte nicht viel von dieser Art Heizung für ein Rohr bei 70°C. Induktionsheizungen sollte man nur verwenden wenn man weiß was man macht und sie sinnvoll sind (z.B. härten von Stahl). Wie Dick ist das Rohr und wieviel fließt von welchem Medium pro Minute durch? Aus welchem Material ist das Rohr? Evtl. reicht es eine Hülse an das Rohr zu Löten/Schweißen und in dieser Hülse eine 12V Heizpatrone zu betreiben? Manchmal kann man auch einen Kfz.-Glühstift nehmen (Achtung, die werden sehr Heiß) Gruß, Moritz Becker
@Hauke hier soll nicht das Kabel glühen, sondern das Rohr. @Carsten Such mal nach induction heating. Wie kann man auch im Ernst annehmen, dass sich mit dem Kabel - um ein Rohr gewickelt - zusammen mit der Kapazität des MOSFETs vlt. zufällig ein SereinResonanzkreis ergibt, der ein Verlustarmes Schalten im Strom/Spannungsnulldurchgang ermöglicht... Soll ja wohl mit Mittelanzapfung sein? Die alternierenden Ausgänge deuten darauf hin, dann bitte auf den Wickelsinn der 2Drahtleitung achten. Ich schliess mich Moritz an: >>Induktionsheizungen sollte man nur verwenden wenn man weiß was man macht Große Ströme mitm MOSFET zu schalten ist keine Hexerei, aber BITTE nicht unbedingt im TO220. Sieh Dir mal den IRFP064N an. Naja - Autoradio hören kann man dabei wohl vergessen, oder? Auf Ideen kommen die Leute. Was mich so daran ärgert ist, das oben im Link so ganz selbstverständlich eine Induktionsheizung für lalala angepriesen wird OHNE offensichtliches Hintergrundwissen. Die Seite wird auch nicht mehr gepflegt, Warum wohl MÖP Gerade diese Resonanzreglerk**ke ist derart komplex - da kann man nicht mal einfach eine dicke Lage Zinn über die Leiterbahn ziehn und sich am Ende noch wundern, warum der MOSFET glüht. Ich reg' mich ja schon wieder auf ;-))) Viele Grüße an alle AxelR.
Aha, ein Pflanzenöl (PÖL)-Umbau eines Diesel-Motors. Man erhitzt das PÖL, damit es so flüssig wird wie Diesel und durch die Einspritzdüsen paßt. Nur gut, daß weder Einspritzpumpe noch Dieselfilter davon etwas abbekommen. Da wird so wenig Flüssigkeit durch die Rohre geleitet, daß die 1,x KW Heizleistung ja eher zum Vergasen geeignet ist. Tip: Durchlauferhitzer mit Glühkerzen oder besser - ein kompetenter Umbau !
Hi, So was brauchst nicht, es sei man nimmt Palmöl fürs Auto :-) Wenn der Motor warm ist schaltet man auf Pöl sonst bleibt bei Diesel, und mit gewalt die Einspritzdüsen warm machen? was soll es den verbessern? Da kannst dir einen Kabelbrand anlachen.
Oh man, wenn die Fragesteller nur immer gleich erzählen würden, was sie machen wollen! Dann müsste man nicht tagelang im Trüben fischen! Davon abgesehen, die Induktionsheizung im angegeben Link ist ziemlich unseriös...
Wenn manns richtg angeht, könnte es allerdings schon was werden - rein technisch. Ob das nun fürdie Einspritzdüsen etc. gut ist? kA. http://www.trifolium.de/netzteil/kap10.html Bild10 beschreibt einen 600Watt Resonanzwandler mit IR2153 (selbstschwingender Halbbrückentreiber) Das Bautel "TR1" wäre durch die Silikonleitung zu ersetzen, die Sekundärwicklung würde hier durch das Kupferrohr gebildet. Eine Referenzwindung auf dem Rohr könnte die induzierte Spannung messen und den Reglekreis schliessen. Sicher extrem hypothetisch und nichts für Anfänger, aber so könnte es ansatzweise gehen. Ohne vernünftige Messtechnik wirds aber nichts. man sollte in der Lage sein, die Induktivität der Leitung im eingebauten Zustand messen zu können und die mathematischen Grundlagen beherrschen, die ungefähre Resonanzfrequenz wenigstens grob abschätzen zu können. Viel Spass noch beim Heizen und sorry für meinen etwas unbeherrschten Ton vom letzten Posting. Hoffentlich ist das ganze nicht zu "innovativ" und Dir brennt die Karre am Ende ab. Also alles von mir gesagte: !!OHNE GEWÄHR!! AxelR.
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.