Hallo, ich verwende einen lowpassfilter um aus einem 5V PWM signal des microcontrollers eine brauchbare Spannung zu machen. Jetzt würde ich gerne mit diesen 0-5V einen 0-12V Stromkreis steuern. Heißt 0 = 0 und 5 = 12 V (wie rangemapping) Ist das mit einem Transistor machbar? und wenn ja welchen brauche ich? Das ganze müsste im schlimmsten Fall so an die 20 A und 50 Watt aushalten. Ich bin Programmierer und interessiere mich wahnsinnig für elektronik bin aber eben noch am lernen :) Danke im voraus!
Gast
#3608396
Tino Epp schrieb: > Ist das mit einem Transistor machbar? Nein. Wenn du nur eine 12V Versorgungsspannung hast, kannst du gar keine 0-12V mit 20A geregelt erzeugen, denn jede Schaltung hat einen eigenen Spannungsbedarf. Analog (linear) nach dem low pass wird es schwer. Man könnte es mit einem OpAmp machen wie dem OPA549, aber der bringt nur 8A, und wenn er 12V bekommt, geht der Ausgang nur von 4V bis 8V, er müsste also mit -5V und +17V versorgt werden. Wenn du deinen low pass filter weglässt, könntest du mit einem 20A LogicLevel MOSFET die PWM vielleicht direkt auf 12V umsetzen, und dann den low pass durch die Trägheit des Geräts machen (Motor, Glühlampe, Spule), aber du hast ja NATÜRLICH nicht geschrieben, wozu das ganze nützlich sien soll.
Danke für die schnelle Antwort! es muss gar nicht von 0 - 12 sein es reicht auch ca 3 - 8. Komme eben von der Softwareentwicklung und da schien mir das logisch^^ Ich kann den lowpass auch weglassen das war nur mein erster Lösungsansatz. Das ganze sollte ein Spannungsregulator für einen Verdampfer Glühdraht werden. mein erster Versuch war ein Voltagedivider. R1 30K Poti und R2 10K Wiederstand war mein Plan um dann auf V*0.25 runtergehen zu können. 10K 50W wiederstände waren schon besorgt aber als ich dann draufgekommen bin was ein 30K 50W poti kostet habe ich es schnell wieder gelassen... Also mit dem LogicLevel Mosfet wäre es möglich mit dem 5V PWM signal einen Stromkreis zwischen ca 3 und 8 V zu regulieren? danke und lg
@ Tino Epp (tino579) >Heißt 0 = 0 und 5 = 12 V (wie rangemapping) Das hieß früher (tm) schlicht Verstärkung. >Ist das mit einem Transistor machbar? und wenn ja welchen brauche ich? Nein, du brauchst einen OPV als nichtinvertierenden Verstärker. http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM >Das ganze müsste im schlimmsten Fall so an die 20 A und 50 Watt >aushalten. Fafür brauchst du einen Leistungsverstärker, aka Endstufe.
Gast
#3608417
Tino Epp schrieb: > Das ganze sollte ein Spannungsregulator für einen Verdampfer Glühdraht > werden. Dann brauchst du gar keinen low pass, schalte einfach mit einem LogicLevel MOSFET wie IRLZ34 den Glühdraht direkt mit PWM. +12V | Glühdraht | uC --|I IRLZ34 |S GND
@ Tino Epp (tino579) >Also mit dem LogicLevel Mosfet wäre es möglich mit dem 5V PWM signal >einen Stromkreis zwischen ca 3 und 8 V zu regulieren? Ja. Siehe PWM.
Danke für die Antwort! also wenn ich direkt mit dem PWM in dem MOSFET fahre ist das 12V Signal dann nicht auch ein PWM? Würde einer von diesen beiden passen? http://www.conrad.at/ce/de/Search.html?search=IRLZ34 Bräuchte ich da schon einen Kühlkörper? danke und lg
@ Tino Epp (tino579) >also wenn ich direkt mit dem PWM in dem MOSFET fahre ist das 12V Signal >dann nicht auch ein PWM? Sicher. Aber das interessiert den Glühdraht doch nicht. >http://www.conrad.at/ce/de/Search.html?search=IRLZ34 Ja. >Bräuchte ich da schon einen Kühlkörper? Ja, siehe Kühlkörper. P = I^2 * R = 20A^2 * 46mOhm = 18,4W. Das ist schon reichlich. Entweder großer Kühlkörper oder besseren MOSFET suchen oder mehrere parallel schalten.
Tino Epp schrieb: > also wenn ich direkt mit dem PWM in dem MOSFET fahre ist das 12V Signal > dann nicht auch ein PWM? Ja, aber das interessiert deinen Glühdraht nicht die Bohne. > Würde einer von diesen beiden passen? > > http://www.conrad.at/ce/de/Search.html?search=IRLZ34 Sieht gut aus. > Bräuchte ich da schon einen Kühlkörper? Auf irgendwas musst du ihn schon schrauben. Bei einer Ansteuerung mit 5 V am Gate garantiert das Datenblatt einen Drain-Source-Widerstand von höchstens 46 mΩ. Mit 20 A macht das immerhin schon 18 W aus, die du aber noch mit dem Tastverhältnis mulitiplizieren darfst. Wenn es ein Einzelexemplar wird, kannst du auch den exemplarabhängig sehr wahrscheinlich geringeren tatsächlichen Drain-Source-Widerstand als Grundlage für die thermische Dimensionierung benutzen. (Hmm, da war Falk ein paar Sekunden schneller. ;-)
Tino Epp schrieb: > also wenn ich direkt mit dem PWM in dem MOSFET fahre ist das 12V Signal > dann nicht auch ein PWM? Ja, aber das sollte bei thermischen Sachen nicht schlimm sein, da die Vorgänge recht träge sind.
Haha danke ihr seit echt der Hit!! dann werde ich nach der Arbeit beim Conrad vorbeizischen und mal welche davon besorgen! Und jetzt nur aus Interesse: Wäre es nicht möglich den durch den MOSFET geregelten Stromkreis durch einen LowPassFilter zu bereinigen. (nicht das ich das brauchen würde beim Heizdraht aber nur aus Interesse) danke an alle und Lg aus Wien
Tino Epp schrieb: > Und jetzt nur aus Interesse: > > Wäre es nicht möglich den durch den MOSFET geregelten Stromkreis durch > einen LowPassFilter zu bereinigen. (nicht das ich das brauchen würde > beim Heizdraht aber nur aus Interesse) > ja, das ist machbar.
Andrew Taylor schrieb: > ja, das ist machbar. Sinnvollerweise mit einem LC-Tiefpass, denn dann wird weniger Leistung verheizt als beim RC-Tiefpass, da beide beteiligten Elemente Energie speichern können. Wenn du dann noch eine Freilaufdiode einbaust und das ganze weiter spinnst, landest du beim Abwärts-Schaltwandler. ;-)
Jetzt wirds mir langsam zu hoch^^ Aber ordentlich was gelernt danke!
Letzte Frage: wie verlöte ich den MOSFET dann richtig? also meine GND 5V PWM 12V IN OUT auf die GAIT DRAIN SOURCE ?? danke lG
kann ich das so verstehen? http://www.mikrocontroller.net/attachment/190526/schaltung.png
Tino Epp schrieb: > http://www.mikrocontroller.net/attachment/190526/schaltung.png GND der 12V musst du mit dem GND des Arduinos verbinden. Um die Verlustleistung beim Umschalten zu reduzieren, würde ich einen Mosfet-Treiber (z.B. MCP1407) verwenden.
Gast
#3608513
Tino Epp schrieb: > wie verlöte ich den MOSFET dann richtig? So, wie im Schaltplan gezeigt. Tino Epp schrieb: > ist das 12V Signal dann nicht auch ein PWM? Sicher. Tino Epp schrieb: > Wäre es nicht möglich den durch den MOSFET geregelten Stromkreis durch > einen LowPassFilter zu bereinigen Für 20A wird das ein ziemlich dicker Filter.
MaWin schrieb: > Tino Epp schrieb: >> wie verlöte ich den MOSFET dann richtig? > So, wie im Schaltplan gezeigt. Nur dass GND des Arduinos mit Source verbunden werden muss. Max H. schrieb: > Mosfet-Treiber (z.B. MCP1407) verwenden. Dann könnte man auch einen nicht LogL-Fet wie z.B. den IRFB7430PBF mit Rds(on)= 1.3mΩ verwenden. Damit hätte man nur mehr P=I²*R=(20A)²*1.3mΩ=520mW Verlustleistung.
Super danke an alle für die Antworten!
Hi noch eine Frage: ich besorge gleich einen 27A MOSFET. Könnte mir einer von euch klugen Köpfen sagen wie Wiederstand und Kondensator dimensioniert sein müssen damit ich meinem Mosfet gesteuerten Stromkreis Lowpass filtern kann? danke und lg
Tino Epp schrieb: > ich besorge gleich einen 27A MOSFET. Es ist nicht der im Datenblatt angegebene Maximalstrom, der dich interessiert. Es ist der Drain-Source-Widerstand bei einer Gatespannung von 5 V (das ist nämlich das, was dein Arduino liefert). Je geringer der ist, um so geringer ist die im durchgeschalteten Zustand am FET umgesetzte Verlustleistung. > Könnte mir einer von euch klugen Köpfen sagen wie Wiederstand und > Kondensator dimensioniert sein müssen damit ich meinem Mosfet > gesteuerten Stromkreis Lowpass filtern kann? Nein. Das willst du nicht haben. Glaub' uns das einfach mal.
Haha ok danke. Nur zum Verständnis wenn ich davor einen LowPassFilter baue aus z.b. 3,9K Wiederstnad und 0,1uF Funktionert der Mosfet dann noch immmer so wie ich es möchte? oder geht das nur mit PWM das habe ich noch nicht verstanden. lg danke
Tino Epp schrieb: > Könnte mir einer von euch klugen Köpfen sagen wie Wiederstand und > Kondensator dimensioniert sein müssen damit ich meinem Mosfet > gesteuerten Stromkreis Lowpass filtern kann? Für Große Lasten verwendet man einen LC-Filter, ist bei einem Heizdraht aber nicht nötig. Die spezifische Wärmespeicherkapazität deines Heizdrahtes + Umgebung ist der Tiefpass. PC-Tiefpässe verwendet man eigentlich nur für Signale wo so gut wie keine Leistung dahintersteckt. Tino Epp schrieb: > ich besorge gleich einen 27A MOSFET. Achte auf Rds(on) @ Vgs=5V... Die Verustleistung am MOS ist: P = I² * Rds(on) Tino Epp schrieb: > Nur zum Verständnis wenn ich davor einen LowPassFilter baue aus z.b. > 3,9K Wiederstnad und 0,1uF Funktionert der Mosfet dann noch immmer so > wie ich es möchte? Wenn du möchtest dass der magische Rauch entweicht, dann ja. Dann arbeitet der Mosfet nicht mehr im Schaltbetrieb, sondern im Linearbetrieb. Die Verlustleistung wird viieel größer, und der Strom ist nicht mehr linear von Dutycycle abhängig…
Nein. Der muß schon schalten. Oh zu spät..
OK danke dann werde ich es heute mit diesem mal versuchen. http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162873-da-01-en-IRLZ_34_N.pdf lg danke
Das mag jetzt vllt. komisch klingen, aber beschäftige dich erstmal mit den Grundlagen zu Mosfets,... bevor du mit Ströme von 20A arbeitest. Die ganzen explodierenden Mosfets sind auf Dauer teuer... Tino Epp schrieb: > http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162873-da-01-en-IRLZ_34_N.pdf Rds(on) = 0.046Ω @ Vgs=5V Pv = I² * Rds(on) = (20A)² * 0.046Ω = 18.4W --> Gut kühlen !! Bei so hohen Strömen, würde ich einen Gate-Treiber verwenden um das Gate schnell zu laden um die Verlustleistung beim Umschalten zu reduzieren.
Max H. schrieb: > Bei so hohen Strömen, würde ich einen Gate-Treiber verwenden um das Gate > schnell zu laden um die Verlustleistung beim Umschalten zu reduzieren. Naja, solange die Schaltfrequenz nicht zu hoch ist (1 kHz genügt ja für eine Heizung völlig), braucht man das nicht. Die Stromergiebigkeit der AVR-Ausgänge des Arduino ist so schlecht nicht, das Gate wird dann immer noch brauchbar schnell umgeladen.
@ Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite >Naja, solange die Schaltfrequenz nicht zu hoch ist (1 kHz genügt ja >für eine Heizung völlig), Da reichen wahrscheinlich 10 Hz locker! Normale E-Heizungen am Netz laufen mit 100 Hz. >braucht man das nicht. Die Stromergiebigkeit >der AVR-Ausgänge des Arduino ist so schlecht nicht, das Gate wird >dann immer noch brauchbar schnell umgeladen. Eben. Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"
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