Ansteuerung Magnetventil mit 2 MOSFETs

@  Florian Micro (micro-flo)

>Welchen Sinn macht es, das Magnetventil mit 2 MOSFETs zu schalten?

Man kann es aktiv in beide Richtungen schalten. Für eine einfache PWM 
aber etwas übertrieben.

>Gibt es eine Bezeichnung für diese Schaltung?

Gegentaktendstufe bzw. Push Pull Treiber, siehe [[Ausgangsstufen 
Logik-ICs]], Motoransteuerung mit PWM.

MFG
Falk

Es kommt hier auf schnelle Schaltzeiten an und ich gehe mal davon aus, 
dass die Entwickler sich etwas dabei gedacht haben, 2 FETs zu nehmen, 
statt FET und Diode.
Ich muss nur rauskriegen, was ;)

@Peter P.
Wie muss ich die FETs ansteuern, damit das Ventil schneller schaltet?
Ich kann mir das gerade nicht so recht vorstellen.
Wenn ich z.B. nur Plus schalte und der zweite Anschluß vom Ventil immer 
auf Masse liegt, müsste sich das Feld doch am schnellsten abbauen?
Vermutlich habe ich Felder noch nicht so richtig verstanden...

Danke :)

Hat einer Gnade und erklärts mir oder gibt ein Stichwort oder Link?
Danke :)

@  Florian Micro (micro-flo)

>Hat einer Gnade und erklärts mir oder gibt ein Stichwort oder Link?

Das kann man nicht leicht erklären, wenn die Fragestellung so allgemein 
ist. Poste einen KONKRETEN Schaltplan mit KONKRETEN Bauteilen, dann 
sehen wir weiter.

MFG
Falk

Peter P. schrieb:
> Da ein Magnetventil ja wie eine Spule ist, bekommst du durch die 2
> FET-Body-Dioden (sofern vorhanden) die im Fled gespeicherte Energie
> wieder zurück in deine "Batterie".


Dazu müssten die Dioden anders geschaltet sein, nämlich eine vom Drain
des unteren Mosfets nach 12V und eine von GND zur Source des oberen
Mosfets.

> Zudem wird durch die dabei (selbst induzierte) "negative" Spannung am
> Magnetventil, das Ventil schneller geshlossen bzw. Das Magnetfeld
> schneller ausgelöscht.

Das könnte die Absicht gewesen sein, ich hätte es aber anders gemacht.

> das schneller Löschen des Feldes ließe sich auch mit einer z-Diode
> bewerkstelligen, welche dann auch deutlich günstiger als ein 2. FET
> ist.

Nicht unbedingt, das hängt davon ab, welche Leistung verheizt werden
soll.

@Florian Micro:

Wie sieht denn die Gate-Ansteuerung in der Schaltung aus? Schalten immer
beide Mosfets zusammen ein und aus? Sind beide N-Kanal-Typen? Wie hoch
liegen jeweils die Gate-Spannungen bezogen auf GND? Gibt es keine
Freilaufdiode?

Oder kurz:

> Poste einen KONKRETEN Schaltplan mit KONKRETEN Bauteilen

So, ich hab den Schaltplan mal abgezeichnet.
Es können noch kleine Fehler drin sein, aber der generelle Aufbau 
stimmt.
Die beiden FETs können also getrennt geschaltet werden und es gibt 
jeweils eine Rückmeldung zur MCU.
Die beiden Haupt-FETs in der Mitte sind N-Kanal.

@  Florian Micro (micro-flo)

>      ventil.png

AUA! Schon mal was von Lesbarkeit und Übersicht gehört?

Schaltplan richtig zeichnen

>Die beiden FETs können also getrennt geschaltet werden und es gibt
>jeweils eine Rückmeldung zur MCU.

Wozu?

>Die beiden Haupt-FETs in der Mitte sind N-Kanal.

Das muss man nicht dazu schreiben, das erkennt man am Symbol.
Den Schaltplan tu ich mir nicht an, zeichne den nochmal ordentlich.

MFG
Falk

Das Chaos kommt daher, weil ich zuerst die Bauteile wie auf der Platine 
im Schaltplan platziert und dann die Verbindunden dazwischen gezeichnet 
habe.
Nachdem alle Verbindungen da waren, habe ich das schon etwas aufgeräumt, 
so dass es für mich gut lesbar ist.
Ich finde es recht übersichtlich so. Alle Teilschaltungen sind getrennt 
und verständlich.
Mir fehlt nur das Verständnis, warum FETs so angesteuert werden.

@  Florian Micro (micro-flo)

>Ich finde es recht übersichtlich so.

Mit dieser Meinung wirst du wohl allein bleiben. Na dann soll es so 
sein.

> Alle Teilschaltungen sind getrennt und verständlich.

>Mir fehlt nur das Verständnis, warum FETs so angesteuert werden.

Die Schaltung an sich macht wenig Sinn. Da sind sicher noch einige 
wesentliche Fehler drin.

MFG
Falk

Dann mal andersrum gefragt: Wie sollte ich die FETs idealerweise 
ansteuern?
Das Ventil zieht bis ca. 2A und die PWM geht bis 4kHz.
FET Treiberbaustein oder eigene Schaltung?

Edit: Und in welcher Reihenfolge die FETs schalten, damit das Ventil 
maximal schnell wird und ich keine Probleme mit Strömen oder komischen 
Effekten habe.
Sorry, bin auf dem Gebiet Neuling...

Danke :)

@  Florian Micro (micro-flo)

>Dann mal andersrum gefragt: Wie sollte ich die FETs idealerweise
>ansteuern?
>Das Ventil zieht bis ca. 2A und die PWM geht bis 4kHz.

Dafür reicht EIN einfacher N-Kanal FET, den kann man bei 4 kHz noch 
direkt mit einem 5V CMOS-Gatter ansteuern, wenn es ein Logic Level 
MOSFET ist. Ansonsten einen kleinen MOSFET-Treiber von der Stange, siehe 
MOSFET-Übersicht.

>Edit: Und in welcher Reihenfolge die FETs schalten, damit das Ventil
>maximal schnell wird und ich keine Probleme mit Strömen oder komischen
>Effekten habe.

Was für ein dolles Ventil ist das denn? Einspritzventil? Schneller als 
einfach viel Spannung anlegen geht nicht. Die Dauerstromregelung dann 
per PWM. Siehe Motoransteuerung mit PWM, das gilt nahezu 
komplett auch für Magnetventile.

MFG
Falk

Ok, Danke.
Die Schaltung die ich abgezeichnet habe, sollte sehr gut sein.
Deshalb wundere ich mich über die 2 FETs.

Hi, Danke für den Tipp.
Die Dinger sehen nach pF Kondensatoren aus.
Ich gehe davon aus, dass die Schaltung sehr gut durchdacht ist, weil das 
von einem Auto-Steuergerät kommt.
Deshalb will ich verstehen, was die gemacht haben und das für meine 
eigene Schaltung übernehmen.
Ich bin jetzt schon soweit, dass ich den ICL7667 zur Ansteuerung der 
FETs nehme, statt der komplexen Schaltung.
Aber mit den FETs bin ich mir noch nicht einig, wie ich die anordnen 
soll.
1. Nur 1 FET mit Diode
2. 2 FETs als 2-Quadrantensteller 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM)
3. 2 FETs wie in dem Schaltplan, die 12V und Masse vom Ventil schalten

Den Vorteil von 2. zu 1. verstehe ich ungefähr. Weniger Energie wird 
vergeudet.
Da das Ding permanent aktiv ist, ist das durchaus sinnvoll, weil dann 
auch weniger Wärme erzeugt wird?
Nur die Vorteile von 3. kann ich nicht verstehen...

Ok, zugegeben.
Dann welcher von meinen 3 Vorschlägen ist der beste? :)

Ok, Vielen Dank!

Ich arbeite dann am liebsten mit 2 FETs. Wie soll ich die schalten?
Wie im Anhang? Oder jeweils 1 FET an jeden Anschluß des Ventils?

Grüße,
Flo

@Florian Micro (micro-flo)

>Ich arbeite dann am liebsten mit 2 FETs.

Warum? Bist du ein FETischist? ;-)

Ne, ich find das voll FETt.
Aus dem was ich bisher gelesen habe schließe ich, dass die 2 FET 
Variante energiesparender und sinnvoller ist.
Wie gesagt, das Ding läuft fast permanent und deshalb ist 
Hitzeentwicklung und Bauteilelebensdauer ein großes Thema.
Bin leider mit Analogeletronik nicht so fit, deshalb hoffe ich hier auf 
Rat :)

@  Florian Micro (micro-flo)

>Aus dem was ich bisher gelesen habe schließe ich, dass die 2 FET
>Variante energiesparender und sinnvoller ist.

Ein Irrtum.

>Wie gesagt, das Ding läuft fast permanent und deshalb ist
>Hitzeentwicklung und Bauteilelebensdauer ein großes Thema.

Geht mit EINEM FET + Freilaufdiode wunderbar.

>Bin leider mit Analogeletronik nicht so fit, deshalb hoffe ich hier auf
>Rat :)

Du bist beratungsresistent.

MfG
Falk

Na gut, dann verlaß ich mich mal darauf und mache das mit 1 FET und 
Diode. Spart ein paar Bauteile und Platz.
Mal sehen, wie sich das in Punkto Wärme schlägt.
Energierückgewinnung ist ohnehin nicht so wichtig, halt nur die 
Zuverlässigkeit.

Danke :)

Ich lese da von einem Magnetventil, welches mit vier KHz angesteuert 
werden soll. Rein mechanisch bewegt sich da ein Kolben, welcher das 
Ventil öffnet oder schliesst. Alleine die Trägheit des Kolbens schliesst 
diese Frequenz eigentlich aus.

Welche Art von Magnetventil verwendest du?

Ist es eher doch ein Piezoventil?

Entweder, da war ein schlechter Entwickler an der Arbeit oder es
gibt gute physikalische und elektrische Gründe für diese
Ausgeburt an "Schaltung"...