Hab leider ein kleines Problem mit dieser einfachen Schaltung.
Sie funktioniert nicht ganz so wie ich will, leider fließt über den
Hubmagnet bevor ich überhaupt eingeschalten habe schon ein kleiner Strom
ca. 10-15mA (wenn ich mich jetzt nicht Irre).
Aufgabenstellung ist es den oben genannten Strom zu verhindern so gut es
geht, und den Strom der aus dem uC kommt, auch so klein wie nur
irgentmöglich zu halten.
Edit: Widerstand der ober dem BC337 ist habe ich 1,5k genommen (hatte
ich grad da)
Poti vorerst kann das Poti noch vernachlässigt werden, wird später zu
Spannungsregelung gebraucht -> für den Hubmagnet (12-22V)
24V DC als Versorgung
5V als Signal aus uC
BC337 und IRF640 möchte ich wenn möglich nicht verändern.
Sorry für die schlechte Bild Quali.
Du brauchst:
1. einen Vorwiderstand an der Basis
2. eine Freilaufdiode parallel zum Magneten
Bei 1. geht höchsten der µC kaputt, jedenfalls wird er überlastet.
Bei 2. geht beim Abschalten der FET kaputt. Das ist bei Dir vermutlich
schon passiert, daher der hohe Reststrom.
Ansonsten müsste die Schaltung funktionieren.
Gruß Dietrich
Okay danke für die schnelle Antwort, ja aus dem µC bekomm ich maximal
50mA raus deshalb hab ich auch den BC337 davor geschalten weil der
IRF640 würde 58mA aus dem µC ziehen.
Als Basiswiderstand reicht normal ein kleiner ca. 100-200 Ohm.
An eine Schutzdiode hatte ich auch schon gedacht.
Danke nochmal für die schnelle Hilfe.
Michael schrieb:> Okay danke für die schnelle Antwort, ja aus dem µC bekomm ich maximal> 50mA raus deshalb hab ich auch den BC337 davor geschalten weil der> IRF640 würde 58mA aus dem µC ziehen.
Wo hast Du die 58mA her? Der IRF640 ist ein MOSFET, der braucht keinen
Strom am Eingang. Nur beim Umschalten braucht er Strom, um die
Gate-Kapazität zu laden bzw. zu entladen. Wenn Du also nur selten
schaltest, ist der mittlere Strom sehr gering.
Aber den FET direkt mit dem µC ansteuern geht nicht, da die 5V nicht
ausreichen, diesen FET sicher durchzuschalten. Direkt ginge es
allerdings mit einem Logic-Level MOSFET.
> Als Basiswiderstand reicht normal ein kleiner ca. 100-200 Ohm.
So klein muss er nicht sein. Ich würde z.B. 1k oder größer nehmen -
hängt auch vom Widerstand am Kollektor ab.
> An eine Schutzdiode hatte ich auch schon gedacht.
Nicht nur daran denken! Die ist zwingend notwendig!
Hinweis:
Der von Dir gewählte Kollektorwiderstand von 1,5k verheizt ca. 0,4 Watt.
Je nach Größe des verwendeten Typs: wundere Dich nicht, wenn er warm
oder heiß wird. Ggf. nimm einen größeren Wert (der Wert ist in erste
Linie nur für die Einschaltgeschwindigkeit verantwortlich).
Gruß Dietrich
Michael schrieb:> Okay danke für die schnelle Antwort, ja aus dem µC bekomm ich maximal> 50mA raus deshalb hab ich auch den BC337 davor geschalten
Der BC337 ist eher dafür da, die Spannung am Gate zu erhöhen. Dieser
Mosfet schaltet mit 5V noch nicht ganz durch, dadurch wird er wärmer als
nötig.
> weil der IRF640 würde 58mA aus dem µC ziehen.
Wenn er das tun würde, wäre er kaputt.
> Als Basiswiderstand reicht normal ein kleiner ca. 100-200 Ohm.
Das ist zu klein. Eher 1-10 kΩ.
Dietrich L. schrieb:> Du brauchst:> 1. einen Vorwiderstand an der Basis> 2. eine Freilaufdiode parallel zum Magneten
3. Einen Widerstand 1,5 kΩ zwischen Gate des Mosfets und Kollektor des
NPNs.
Die Spannung von 24V zerstört den Mosfet, er hält maximal 20 V aus.
Alexander Schmidt schrieb:> Dietrich L. schrieb:>> Du brauchst:>> 1. einen Vorwiderstand an der Basis>> 2. eine Freilaufdiode parallel zum Magneten> 3. Einen Widerstand zwischen Gate des Mosfets und Kollektor des NPNs.>> Die Spannung von 24V zerstört den Mosfet, er hält maximal 20 V aus.
Alexander, Danke für die Ergänzung!
Also braucht er auch noch einen Widerstand zwischen Emitter und
Kollektor der BC337, z.B. den gleichen Wert wie zwischen Kollektor und
24V. Dann gibt das max. 12V am Gate.
Aber - wie schon gesagt - mit einem Logic-Level MOSFET kann man sich das
alles sparen.
Gruß Dietrich
Danke für die vielen Antworten!
Mit den 58mA habe ich nur gemeint dass das zu viel wäre, da ich nur max
50mA aus dem µC bekomme.
Ich will erstmal meine Bauteile verbrauchen die ich Zuhause habe.
Ok kurze Zusammenfassung:
- also 1,5k austauschen durch z.B. 2,7k
- Basiswiderstand durch einen 1k ersetzen
- Schutzdiode einbauen
- 1,5k Widerstand zwischen Gate und Kollektor
- und noch einen Widerstand zwischen Kollektor und Emitter (hier z.B.
2,7k)
Hoffe ich hab nigs vergessen.
Danke nochmal für die schnelle Hilfe!
Michael schrieb:> Hoffe ich hab nigs vergessen.
Das sieht so gut aus.
Gruß Dietrich
PS: Diese Diode heißt üblicherweise "Freilaufdiode". Das entspricht
seiner Funktion besser: nach Abschalten einer Induktivität braucht man
einen kontrollierten Weg, wo der Strom weiterfließen kann. Denn fließen
tut er in jedem Fall bzw. die Spannung wird hoch, bis er fließt!
Michael schrieb:> So hier die Schaltung!
Fehler: wenn BC337 durchschaltet, ist die Spannung am Gate nicht 0V
sondern 6,3V, d.h. der FET sperrt nicht.
Der Widerstand 1,5k muss zwischen Kollektor und Gate, und der Kollektor
ist an den 2 2,7k-Widerständen angeschlossen. Du musst also in Deiner
Schaltung "Kollektor" und "Gate" tauschen.
> die 2 x 2,7k sind also dafür das maximal 12V an Gate kommen oder?
Ja.
Michael schrieb:> Diode gehört andersrum oder?
Nein! Sie ist richtig.
Gruß Dietrich
Die Diode ist richtig, aber die Widerstände waren falsch.
Wenn der NPN-Transistor jetzt einschaltet, liegen 1/2 * 24 V = 12 V
am Gate des Mosfets. Du kannst auch beide Widerstände noch größer
machen. Aber sie müssen gleich sein, damit am Mosfet die Hälfte von 24 V
anliegt.
Ah ok, jetzt erscheint mir die Schaltung auch wieder Logisch, wollte
vorher noch Fragen ob der 1,5k und der untere 2,7k richtig sind, hab nur
leider nacher vergessen.
Danke euch beiden!!!
Michael schrieb:> Diode gehört andersrum oder?
Nein, die gehört genau so. Die Freilaufdiode verhindert, daß die in der
Spule des Hubmagneten gespeicherte elektrische Energie Spannungsspitzen
verursacht. Diese Spannungsspitzen können um ein mehrfaches höher sein
als die Spannung, die Du vorher angelegt hattest, und Deinen MOSFET
zerstören. Durch die Freilaufdiode, die auch als Schutzdiode bezeichnet
wird, werden diese Spannungsspitzen auf die Durchbruchspannung der Diode
begrenzt. Wenn Du die Diode anders herum einbaust, bekommt der Hubmagnet
maximal diese Durchbruchsspannung und hebt dann vermutlich nicht mehr
viel. ;-)
Das geht jetzt aber voll daneben :-((
Alexander Schmidt schrieb:> Wenn der NPN-Transistor jetzt einschaltet, liegen 1/2 * 24 V = 12 V> am Gate des Mosfets.
..und der FET ist eingeschaltet.
Und was ist, wenn der NPN-Transitor ausgeschaltet ist? Dann hast Du 24V
am Gate, und der FET kann kaputt gehen! Wenn er das überlebt, ist er
aber immer noch eingeschaltet!
Du brauchst:
- wenn NPN-Transistor eingeschaltet ist 0V am Gate
- wenn NPN-Transistor ausgeschaltet ist 12V am Gate
Es gilt also immer noch:
Dietrich L. schrieb:> Du musst also in Deiner Schaltung "Kollektor" und "Gate" tauschen.
Gruß Dietrich
Hier nochmal als Zeichnung:
+24V
|
2,7k
|
+---+--1,5k--Gate
| |
C |
o--1k--B |
E 2,7k
| |
+---+
|
GND
Wobei die 1,5k nur zum Schutz des NPN-Transistors da ist
(Strombegrenzung beim Entladen der Gatekapazität). Der genaue Wert ist
unwichtig. Nur die beiden "2,7k" Widerstände müssen etwa gleich sein.
Gruß Dietrich
Ist die Zeichnung von Alexander jetzt richtig oder nicht?
Meinst du mit Gate und Kollektor tauschen, einfach (auf dem Steckbrett)
die Kabel von Gate und Kollektor austauschen?
Dietrich L. schrieb:> Und was ist, wenn der NPN-Transitor ausgeschaltet ist? Dann hast Du 24V> am Gate, und der FET kann kaputt gehen! Wenn er das überlebt, ist er> aber immer noch eingeschaltet!
Stimmt, da lag ich falsch. Im Anhang noch einmal die korrigierte
Version. Ohne den 1,5kΩ Schutzwiderstand. Den kannst du so einbauen wie
von Dietrich geschrieben.
Einfacher kanns mit einem Logic-Level-Mosfet gehen. Die Beschaltung für
einen LL-Mos liegt gerade mal bei zwei Widerständen.
Beachte bitte auch, dass in der bisherigen Schaltung bei
nichinitialisierten Portpins der Mosfet und auch der Hubmagnet "an" ist.
mfg mf
Ja Danke für die Infos, aber ich will halt mit solchen einfachen
Schaltungen ein bisschen näher an die Materie kommen, und dabei wenn
möglich was lernen.
Für spätere komplexere Schaltungen würde ich natürlich einen LL-Mos
nehmen.
Michael schrieb:> Is die Schaltung jetzt so Richtig?
Ja, sie ist nicht falsch, aber auch nicht perfekt.
Der Basisvorwiderstand ist unnötig klein gewählt. Schließlich hat der
NPN mehrere 10 als Stromverstärkungsfaktor und muss nur die 2k7 bedienen
- also rund 10mA. Dazu reichen an der Basis locker 500µA - spart Strom.
Die 1k5 sind imho überflüssig, aber sie schaden auch nicht.
Was hast du dir denn als Poti ausgesucht. Wenn du den IRF640 deshalb
gewählt hast, weil er mehr als 10A kann, dann wirst du dich nach der
Suche nach einem Poti für einen ähnlichen Strom etwas schwer tun ...
Was hat denn der Hubmagnet für Anschlussdaten?
Also Basiswiderstand kann ich ja noch erhöhen.
Zum Hubmagneten: 12V sind mal Grundspannung, aber da man solche Magneten
übersteuern kann, damit sie mehr Kraft haben hab ich davor ein Poti
geschalten das von 12-24V die Spannung zum Magneten regelt.
Der Magnet zieht bei 12V ca. 310mA
24V ca. 600-700mA
Da ich die Schaltung 5 mal brauche und noch nicht genau weis welche
Kraft sie an der Stelle haben müssen, und ich das später genau
einstellen will um die Magneten nicht unnötig zu überbestrommen, dachte
ich ein Poti würde passen.
Ein Geheimtip ist der integrierte Spulentreiber iC-DC bis 1A mit
Stromabsenkung nach dem Einschalten. Er geht bis 36V und kann direkt vom
Mikrocontroller angesteuert werden. Hier eine Applikation:
http://www.ichaus.de/wp1_mikrocontroller und das deutsche Datenblatt:
http://www.ichaus.de/GE_datasheet_de .
Cooles Teil, danke für die Info hab nicht gewusst das es sowas schon
gibt. Werde sowas für spätere Schaltungen verwenden, wie oben schon
erwähnt bin noch am lernen wie solche Schaltungen funktionieren.
Michael M. schrieb:> ..ich persönlich würde das Gate des PMosFet mit einer Z-Diode gegen GND> schützen und dafür den unteren 2k7 weglassen...
Warum? Spannungstechnisch hat er am Gate noch ziemlich viel Platz nach
oben, und wenn ihn die Verlustleistung durch nicht allzu steile Flanken
nicht stört, ists doch in Ordnung :)
@ Christian: War nur als weitere Möglichkeit gedacht; der T.O. wollte ja
noch lernen....
Natürlich kostet eine ZF12 im Vergleich zum R schon ein Vermögen... ;-)
Gruß Michael
Michael M. schrieb:> @ Christian: War nur als weitere Möglichkeit gedacht; der T.O. wollte ja> noch lernen....> Natürlich kostet eine ZF12 im Vergleich zum R schon ein Vermögen... ;-)> Gruß Michael
Stimmt, da hast du recht :)
Tja, der ganze Kram kostet schon eine Menge ;) Er muss dann nur noch
dran denken, dass er den Vorwiderstand ändern muss, wenn er eine Z-Diode
benutzen möchte, habs jetzt nicht nachgerechnet, aber ich glaub, das
kommt nicht mehr hin ;)
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