Hallo!
Ich möchte zwei LED-Lichtschläuche (beide zusammen etwa 4A bei 12V) mit
einem FET per PWM Dimmen. Da der Mitarbeiter bei Conrad von FETs genauso
wenig Ahnung hatte wie ich habe ich einfach den erst besten genommen:
http://www.conrad.de/ce/de/product/153422/TRANSISTOR-IPP80CN10NG-BUZ-72
Das ganze habe ich wie hier zu sehen verschaltet und steuere das mit
einem 5V Pegel mit einem Mikrocontroller:
http://www.sprut.de/electronic/switch/nkanal/nsperr.gif
Zuerst habe ich ein Stroboskop programmiert. Kein Problem.
Doch das Dimmer per PWM funktioniert nicht richtig da der FET dann nicht
richtig ausschaltet... das Signal am PortPin sieht gut aus, aber am
Ausang liegt ein nahezu konstanter Pegel an!
Wo liegt das Problem?
Gruss
Gerd
- funktioniert's mit einer einfachen LED (plus Vorwiderstand)an
Stelle der Kette?
- hast Du ggf. zwischen MC und MOSFET einen großen Schutzwiderstand?
(dann könnte die Gate-Kapazität eine Glättung bewirken)
- mit welchen Meßinstrumenten mißt Du?
- hast Du schon einmal eine LED plus Vorwiderstand direkt an den
MC angeschlossen und geprüft, ob Dein PWM-Programm grundsätzlich
funktioniert?
Guten Abend,
Die Idee mit der LED halte ich für sehr gut. Es kann sein das deine PWM
bei 0 nicht aus ist, das solltest du mal prüfen.
Ansonsten mal einen Abschlusswiderstand am Gate.
Gruß,
Martin
Gerd schrieb:> Wo liegt das Problem?
Mit welcher Spannung steuerst du deinen FET am Gate an? Bei einer V_GS
von 5V wird das mit 4A ganz schön knapp (siehe Datenblatt Diagramm
"Output characteristic).
Es ist immer gut, wenn man im Fachhandel auf kompetente "Fachberater"
trifft ;-)
... und wie hoch ist deine PWM Frequenz? Hier gilt, je langsamer, desto
mehr Zeit ist zum Umladen des Gate, aber umso mehr flimmert es auch. Mit
200Hz-5kHz sollte das alles recht gut funktionieren. Allerdings kann ein
AVR nicht besonders gut die Gateumladeströme liefern, ein kleiner Puffer
ist vllt.gar nicht so dumm.
Ein Widerstand zwischen Gate und Puffer ist auch zu überlegen,
Grössenordnung so um die 10-22 Ohm.
... schrieb:> Gerd schrieb:>> Mit welcher Spannung steuerst du deinen FET am Gate an? Bei einer V_GS> von 5V wird das mit 4A ganz schön knapp (siehe Datenblatt Diagramm> "Output characteristic).
Hatte ich auch zuerst überlegt, aber dagegen spricht, daß Gerd ja
problemlos sein Stroboskop realisiert bekam. Ich denke daher: daran
kann's nicht liegen.
Bei der Leistung am Fet wird es ohne einen Treiber zwischen µC und Fet
nicht gehen.
Der Treiber sollte dabei die G Spannung deutlich über die 5 Volt anheben
und genug Strom liefern können um die Gateladung schnell umzuladen.
Das packt der µC Ausgang nicht.
Ist der FET zu 100% gesperrt oder durchgeschaltet ist der
Leistungsverlust über den Fet nahezu 0. ==> FET bleibt kalt ==> Dem Fet
geht es gut.
Während der Umladezeit ist der Leistungsverlust über den FET groß.
==> Fet wird warm ==> nicht gut für den FET wenn es zu viel wird.
Ich hab schon FET's gesehen die so heiß wurden, das sie sich selbst
ausgelötet haben. ==> Danach waren die allerdings reif für den
Mülleimer.
Falk Brunner schrieb:> BUZ 72 bzw der Ersatztyp sind KEIN Logic Level MOSFET. Die brauchen> 10-15V am Gate, reichen NICHT!
Ähm, er schaltet nicht nicht ein, sondern nur nicht aus... ;-)
Gerd schrieb:> das Signal am PortPin sieht gut aus, aber am> Ausang liegt ein nahezu konstanter Pegel an!
Welcher?
Ralph schrieb:> Der Treiber sollte dabei die G Spannung deutlich über die 5 Volt anheben> und genug Strom liefern können um die Gateladung schnell umzuladen.> Das packt der µC Ausgang nicht.
Dem widerspricht die Aussage:
Gerd schrieb:> das Signal am PortPin sieht gut aus
Lothar Miller schrieb:>> BUZ 72 bzw der Ersatztyp sind KEIN Logic Level MOSFET. Die brauchen>> 10-15V am Gate, reichen NICHT!> Ähm, er schaltet nicht nicht ein, sondern nur nicht aus... ;-)
Ist auch lt. Datenblatt nicht richtig. Gate Threshold liegt beim BUZ72
typisch bei 3 Volt, min. bei 2,1V, max. bei 4Volt. Sollte also klappen,
wenns Gate nur richtig auf Null gezogen wird.
Leider wurde meine Frage über die benutzte PWM Frequenz noch nicht
beantwortet.
Ich hab hier noch ein BC640. Der kann 1A.
Wenn ich damit das Gate mit 12V beschalte und gleichzeitig das Gate
"niederohmig" auf Masse ziehe damit der Strom in der Off Zeit abfliessen
kann.. sollte es damit gehen?
Gruss
Gerd
Gerd schrieb:> Wenn ich damit das Gate mit 12V beschalte und gleichzeitig das Gate> "niederohmig" auf Masse ziehe damit der Strom in der Off Zeit abfliessen> kann.. sollte es damit gehen?
;-D Dann fließt solange Strom bis der Transistor weg ist...
Du brauchst den komplementären PNP Typ und baust einen Push-Pull Treiber
auf. Dann schaltet entweder der "High-Side" Transitor nach 12V durch
oder der "Low-Side" nach Masse durch.
Gruß lowlevel.
Das geht schon, du musst halt nur den Basisspannungsteiler für den BC640
so dimensionieren, das er bei 0 Volt am MC sauber durchschaltet und bei
5 Volt sauber sperrt. An den Kollektor die Gate des BUZ und einen
Arbeitswiderstand von 150-330R gegen Masse. Achtung, PWM ist dann
invertiert.
Einfacher ist z.B. ein 74HC04, ein Gatter als Inverter, die anderen 5
parallel geschaltet als Gate Treiber.
Ralph schrieb:> Während der Umladezeit ist der Leistungsverlust über den FET groß.> ==> Fet wird warm ==> nicht gut für den FET wenn es zu viel wird.
Und, ...
War die Erwärmung des FET hier das Problem?
Lothar Miller schrieb:> Dem widerspricht die Aussage:> Gerd schrieb:>> das Signal am PortPin sieht gut aus
Wie gemessen ? mit Multimeter oder mit einem guten Oszi ?
Was bedeutet "sieht gut aus" ?
Und abgesehen davon ist die Spannung am Gate gar nicht so wichtig, es
kommt auf die Anzahl der Ladungsträger im Gate an.
Sprich du hast die Ladekurve wie bei jedem anderen Kondensator auch.
Und ja es kommt auf die Spannung an, weil die eine Auswirkung darauf hat
wie SCHNELL die Kapazität des Gates umgeladen wird.
Je schneller umso besser für den Fet und ganz besonders gilt das bei
großen Strömen.
@Gerd: Bitte liefere uns doch etwas mehr "Futter".
Wenn Du ein paar mehr von unseren Fragen beantwortest,
so können wir Dir besser helfen (und es macht nebenbei
auch mehr Spaß).
Derzeit ist's eher ein Ratespiel ..
Hallo!
Also gemessen bzw angsehen habe ich mir das Ausgangssignal am Oskar.
Die Flanken sind steil, das Rechteck geht von 0 bis 5V. Das meinte ich
mit "sieht gut aus".
Ist eigentlich auch EGAL weil ich jetzt den Lichtschlauch mit Stroboskop
betreiben werde.
Und das klappt ja!
Für die Zukunft: Benötige ich grundsätzlich einen FET-Treiber oder nur
bei hohen Strömen.. gibts da ne Faustregel?
Für die , die es wissen wollen:
http://www.youtube.com/watch?v=-9cdfhxXPFk
Die Lichtschläuche kommen seitlich an den Lift und Blinken wenn die
Kugel hoch fährt.
Toll,oder?
Gruss
Gerd
Gerd schrieb:> Für die Zukunft: Benötige ich grundsätzlich einen FET-Treiber oder nur> bei hohen Strömen.. gibts da ne Faustregel?
Lässt sich mit den Daten aus dem Datenblatt ausrechnen.
Schaden kann ein Treiber jedenfalls nie.
Generell gilt:
1. Je größer die Lastströme umso größer ist die Ladungsmenge im Gate die
umgeladen werden muss.
2. Die Umladezeit sollte im Vergleich zu 100 % offen/geschlossen so kurz
wie möglich sein.
3. Je höher die PWM Frequenz, desto weniger Zeit ist für das Umladen
verfügbar.
4. Während dem Umladen fällt am Fet die größte Leistung ab. Das macht
das Teil heiß.
Daraus und dem Datenblatt kann man ausrechnen ob der µC Pin genug
Spannung liefern und damit Ladung ins Gate pumpen, bzw Ladung aus dem
Gate ziehen kann.
Hängt halt immer von der Bauteileauswahl und dem Verwendungszweck ab.
Gerd schrieb:> Für die Zukunft: Benötige ich grundsätzlich einen FET-Treiber oder nur> bei hohen Strömen.. gibts da ne Faustregel?
Nimm einen guten MOSFET, z.B. den IRL3803. Den kannst du direkt mit dem
µC ansteuern, leg aber sicherheitshalber einen 100k-Widerstand vom Gate
nach GND (definierter Aus-Zustand während Reset des µC). Für
PWM-Frequenzen bis ein paar Hundert Hz reicht das. Bei den angegebenen
4A für die Lichtschläuche braucht der (sprich: dieser) MOSFET nichtmal
einen Kühlkörper.
Ralph schrieb:> 2. Die Umladezeit sollte im Vergleich zu 100 % offen/geschlossen so kurz> wie möglich sein.
"So kurz wie möglich" kann kein Mensch bezahlen. Die Umladezeit bezogen
auf die Periode des PWM Signals ist übrigens eine Zahl und keine Zeit,
m.a.W. das ist ein einfacher Faktor, der ausreichend klein sein muß ;-)
Es ist nicht verboten, dass sich der FET etwas erwärmt. Eine Forderung
nach "so kurz wie möglich" ist also ziemlicher Quatsch.
Mensch Gerd - das ist doch mal 'ne tolle Spiel-/Spaß-/Kunst-Installation
!!
Wirklich eine coole Sache, die Ihr da auf die Beine gestellt habt!
Als Kind hatte ich so etwas mal in Mini (Papier + Murmeln) versucht.
Aber das Ganze in groß - das toppt natürlich alle Kindheitsträume.
Wo kann man das gute Stück denn bestaunen?
Ich glaube, zur Technik läßt sich kaum mehr sagen - meine Vorredner
haben genügend tolle Tipps gegeben.
Ich kann lediglich noch einen Link beisteuern, der die Zusammenhänge der
MOSFET-Ansteuerung und der Gate-Entladung ein wenig transparenter macht:
http://www.mikrocontroller.net/articles/FET
(dort wird's gegen Ende für Dich interessant)
Eine gute Übersicht gängiger MOSFETs gibt's hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht
@Gerd: bevor wir diesen Thread hier zumachen:
Bitte sag' uns doch noch, wo Deine Installation, die wir oben bei
YouTube bestaunen konnten, aufgebaut ist. Ich habe Kinder - die hätten
bestimmt auch Spaß daran.
Viele Grüße
Igel1
