Drahtlose Energieübertragung - Schaltung macht Probleme

Deine FETs sind viel stärker als die Originalen. Die Treiber werden zu 
stark belastet.
Die Schaltung hat noch diverse andere Macken.

Müssen es 14MHz sein? Das ist einfach megazuviel für einen 4000er bei 
dieser Last! Versuch die Frequenz kräftig zu senken. Was hast du an 
Kenntnissen und Bauelementen verfügbar?

Die ganzen anderen Macken wird ne lange Liste. Ich denke du wirst mit 
einem anderen Treiber glücklicher.

Geh auf die 3,6MHz runter und schalte hinter die Inverter BJT 
komplementär als Treiber. HC-Logik wäre besser.
Schau mal bei Falk Brunner Royer-Converter.

Wie sieht denn deine Schaltung gerade aus?

Paul schrieb:
> Bipolartransistoren haben leider nix gebracht, das Signal wird nicht
> besser, es nimmt nach jeder Stufe mehr ab, der BS170 raucht trotzdem
> augenblicklich ab.

Ich kann keine Bemühungen für eine systematische Fehlersuche erkennen. 
Mal ganz von den prinzipiellen Schwächen der Schaltung abgesehen ...

1. Wie sieht das Signal an den Pins 2, 4, 6, 8 des 4069 aus wenn die 
MOSFETs nicht eingelötet sind?

2. Wie ändert sich das Signal an Pin 8, wenn nur der n-MOSFET 
eingelötet wird?

3. Dito wenn nur der p-MOSFET?

4. Wenn beide MOSFET in der Schaltung sind aber keine Last (Spule) 
angeschlossen ist?

5. Mit Last?

Außerdem sind da noch zwei unbenutzte Inverter in dem 4069. Nach deinem 
Layout sind deren Eingänge offen. Das ist falsch. Unbenutzte 
CMOS-Eingänge müssen immer auf einen festen Pegel gelegt werden. Wobei 
es sich in dieser Schaltung natürlich anbieten würde, immer zwei 
Inverter als Treiber für die MOSFETs parallel zu schalten.

PS: vermutlich hast du den 4069 schon gehimmelt. Bevor da nicht knackige 
Rechtecksignale rauskommen, solltest du besser keine weiteren MOSFETs 
anschließen. Und dermaßen fette Brummer wie einen IRF740 sowieso nicht. 
Du versuchst ja auch nicht, einen Wohnwagen mit dem Fahrrad zu ziehen.

Kann es sein, daß die beiden Gatter, die die Mosfet ansteuern, nicht
richtig beschaltet sind? So, wie es oben gezeichnet ist, werden die
Mosfet immer zusammen angesteuert -das ist bestimmt nicht im Sinne
des Erfinders.

MfG Paul

Paul Baumann schrieb:
> So, wie es oben gezeichnet ist, werden die Mosfet immer zusammen
> angesteuert -das ist bestimmt nicht im Sinne des Erfinders.
Abgesehen von der fehlenden Totzeit passt das schon. Kurzzeitig leiten 
dann beim Umschalten eben immer beide Mosfets. Wenn die Versorgung das 
aushält. Obwohl, wenn ichs recht überlege könnte das durchaus auch zum 
Erwärmen eines der Mosfets führen...  ;-)

Paul Baumann schrieb:
> Kann es sein, daß die beiden Gatter, die die Mosfet ansteuern, nicht
> richtig beschaltet sind? So, wie es oben gezeichnet ist, werden die
> Mosfet immer zusammen angesteuert -das ist bestimmt nicht im Sinne
> des Erfinders.

Der Fehler ist nicht bei den Gattern, er besteht darin, daß der obere 
MOS-FET (P-Kanal) falschrum drin ist, Source gehört an den +, dann passt 
die Ansteuerung schon, allerdings ohne Totzeit. Bei kleinen Leistungen, 
und passender Auswahl der FETs kann das aber gehen.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

Martin Schlüter schrieb:
> Der Fehler ist nicht bei den Gattern, er besteht darin, daß der obere
> MOS-FET (P-Kanal) falschrum drin ist, Source gehört an den +, dann passt
> die Ansteuerung schon, allerdings ohne Totzeit.

Das denke ich nicht; der ist schon richtig drin. Was nicht stimmt, ist
das Bild: Der Gate-Anschluss muss oben liegen statt unten.

Bezüglich der fehlenden Totzeit gibt es eine interessante Lösung:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf

Gemeint ist Figure 11 auf Seite 14 und zwar nur Q1....Q4 mit R1
Hier wird der Shoot-Through zwischen Q1 und Q2 durch R1 auf 120mA
(bei 12V) begrenzt. Durch das RC-Glied R1/Cgate geschieht das
Einschalten von Q3 bzw. Q4 verzögert, während das Ausschalten des
jeweils anderen schnell passiert. Fertig ist die Totzeit.

Lothar Miller schrieb:
> Obwohl, wenn ichs recht überlege könnte das durchaus auch zum
> Erwärmen eines der Mosfets führen...  ;-)

Ich hatte mir auch überlegt, dass die Erwärmung eventuell dadurch 
passieren könnte. Zumal die Kombi dicker Mosfet und schwacher Treiber 
nicht so schnell schaltet.
Habe es aber verworfen weil nur ein Mosfet warm wird.
Kannst du mir erklären wie es in dem Szenario dazu kommen könnte dass 
nur der 'untere' Mosfet heiss wird?

Bernd K. schrieb:
> Das denke ich nicht; der ist schon richtig drin.

Da muß ich Dir Recht geben, hatte mich von der Lage der Gate-Anschlüsse 
täuschen lassen.

Ein Problem könnte auch sein, daß die Transistoren nicht gut zueinander 
passen. Bei solchen Einfach-Ansteuerungen sollte man immer darauf 
achten, Transistoren auszuwählen, die bezüglich Schaltzeiten, und 
Gate-Kapazität ähnliche Eigenschaften haben, bei einem N-Kanal / P-Kanal 
Paar nicht immer einfach. Wenn der Gate-Strom sehr begrenzt ist, sollte 
man es, bei den Transistoren, auch nicht übertreiben. Viel hilft viel 
ist hier der falsche Ansatz. Kleinere Transistoren haben auch kleinere 
Gate-Kapazitäten, und schalten damit, bei gegebenem Gate-Strom, auch 
schneller.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

TomA schrieb:
> Und da sind wir beim zweiten Problem. Ich glaube nicht, daß die
> Transitoren bei der Frequenz von 14MHz überhaupt noch vernünftig
> arbeiten. Die Erholzeit des IRF740 liegt bei 370ns, das entspricht einer
> maximalen Frequenz von unter 3MHz. Beim IRF9530 sind es 120ns, also
> unter 8MHz.
>

Es gibt keine Erholzeit bei MOSFETs. Prinzipiell schalten sie innerhalb 
weniger Nanosekunden. Diese Datenblattwerte kommen von der 
Testschaltung, die meist auf 50 Ohm basiert.
Es stellen sich bei sehr hohen Frequenzen aber reale Probleme ein:
1. unterschiedliche Laufzeiten auf dem Chip
2. induktives Überschwingen
Daher kann so ein hier genannter MOSFET real mit sinnvollem Wirkungsgrad 
nur mit ein paar MHz laufen. Schalttechnisch ist vielleicht bei einem 
TO220 so um die 15MHz Schluß.

Eine andere Baustelle ist die parasitäre Diode im MOSFET! Je nach 
Schaltung ist diese allerdings oft nie an. Kann aber auch anders sein 
und dann kann man nach FRED suchen...

TomA schrieb:
> ich sehe zwei Probleme deiner Schaltung. Eines wurde schon angesprochen,
> die fehlende Totzeit.

[schnipp]

> Und da sind wir beim zweiten Problem. Ich glaube nicht, daß die
> Transitoren bei der Frequenz von 14MHz überhaupt noch vernünftig
> arbeiten.

Die von Paul verbauten Boliden sicher nicht. Die im Original 
vorgesehenen BS170 und BS250 schon eher. Die haben jeweils um die 30pF 
Gatekapazität und 10ns Schaltzeit. Außerdem sind die Ein-Widerstände mit 
typisch 1.5R und 9R hoch genug, um den Querstrom im Zaum zu halten.