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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit Freilaufdiode


Autor: Jeff (Gast)
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Hallo,

ich habe ein Problem mit der Schaltung oben. Auf eine Spule wird über 
MOSFETS ein Rechtecksignal geschaltet. Soweit so gut, tue ich noch eine 
Freilaufdiode dazu steigt der Strom extrem an, siehe Bild... Die Werte 
für die Spule sind geschätzt, 1Ohm müsste stimmen, Induktivitäten kann 
ich nicht messen. Die Werte der Simulation und der Realität stimmen aber 
soweit überein, der Diodentyp ist ein anderer aber ähnliche Werte. Die 
MOSFETS werden auch sehr heiß, ohne Kühlkörper kann man sie nach 15sec 
nicht mehr anfassen.
Irgendwie komme ich gerade nicht dahinter woran das liegt...

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ohne Diode wird die Spannung hoch, die Energie wird im Mosfet verheizt 
wenn er durchbricht.
Mit Diode kann sich der Strom nicht abbauen: Er wird immer höher bis der 
Spulenwiderstand den Strom begrenzt. Dann wird die Spule heiß (und der 
Mosfet wegen dem hohen Strom).

Wozu das ganze ?

Autor: Martin (Gast)
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Na bei 4-8 A über einem BUZ11 darfste dich nicht wundern über die Hitze. 
Überprüf doch mal, wie hoch die Frequenz ist, es kann ja sein, das die 
Induktivität zu klein ist und der Strom sehr stark ansteigt.

Autor: Jeff (Gast)
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Das ganze soll eine Propelleruhr werden, die Spule ist quasi die 
Primärseite des "Trafos" der Energie an den drehenden Teil überträgt. So 
wie ich das verstehe sollte die Diode die Spule im "ausgeschalteten" 
Zustand kurzschließen, damit sich der Strom abbauen kann. Eigentlich 
sollte es nur ca. 1-1.5A rms sein, das sollten die 2 BUZ11 mit 
Kühlkörper eigentlich packen ohne zu braten...
Die Frequenz ist ca 5KHz.

Autor: Andreas K. (a-k)
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- Ein HC14 ist kein MOSFET-Treiber und der BUZ11 hat eine ziemlich hohe 
Gateladung. Lies: Der Ein/Auschaltvorgang dauert etwas.

- Ein BUZ11 ist kein logic level Typ. Bei 5V fängt er grad erst an. Das 
verschärft die Situation noch.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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So wird das nix.
Der Übertrager hat eine sehr große Streuinduktivität, und 
dementsprechend muss er beschaltet werden. Die Spule ist auf jedenfall 
komplett falsch.
Also entweder baust du einen Gegetaktwandler, oder du schaltest einen C 
parallel zu Spule oder Mosfet und machst so einen Resonanzwandler.
Beide sollten einen sehr viel besseren Wirkungsgrad haben.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Der BUZ11 macht glaub' ich 1.6A bei 5V Ugs.
Probier mal den IRF1404 oder IRF1010N.

Autor: Jeff (Gast)
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Die 1.6A würden eigentlich reichen... So gehen als "Strombegrenzung" 
nicht schlecht...

Gegentaktwandler ist eine gute Idee, werde ich mal bauen und schauen.

Aber trotzdem verstehe ich ganz prinzipiell nicht warum der Strom sinkt 
sobald die Freilaufdiode raus ist.

Autor: Jeff (Gast)
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"So gehen" -> "So gesehen"

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Jeff wrote:

> Aber trotzdem verstehe ich ganz prinzipiell nicht warum der Strom sinkt
> sobald die Freilaufdiode raus ist.

Betrachte es umgekehrt: Warum steigt der Strom, wenn die Diode drin ist 
?
Du hast einen Stepdown Wandler gebaut, bei der die Last kurzugeschlossen 
ist. Daher wird der Strom hoch. Wenn der Mosfet besser wäre, würde es 
mit Sicherheit rauchen, da der Strom >10A erreichen würde.

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