Kann mir mal einer sagen wofür der rot markierte Bereich sein soll?
Q1 und Q2 sehen aus wie der Teil eines Amplifiers.
Wahrscheinlich sehen die Pro's auf den ersten Blick was man damit
erreichen will.
Das Schema ist um ein Magnetventil mittels PWM zu steuern. Erst 100% zum
Aufmachen, danach 20-30% Duty um es offen zu halten.
Naja, die Bauteile zu identifizieren ist eigentlich nicht schwer. In dem
roten Kasten sind nur Transistoren und Widerstände. Man könnte auch die
Bezwichnungen in eine Suchmaschine eingeben...
Was der Ersteller der Schaltung damit erreichen will, kann nur er sagen.
Funktionieren tut sie wahrscheinlich, aber weder verlässlich noch
effizient (in jeder Hinsicht).
Es macht wahrscheinlich am meisten Sinn den 2N3055 komplett zu entfernen
und direkt die beiden Emitter auf das Gate zu legen, mit wieder ein paar
Ohm drin.
ESP4096 schrieb:> Kann mir mal einer sagen wofür der rot markierte Bereich sein soll?
Sowas nennt man Hirnfurz eines Ahnungslosen.
Du hast da die wohl blödsinnigste Ansteuerschaltung aller Zeiten
gefunden.
Mit welcher PWM-Freqauenz willst du denn das Ventil ansteuern?
Helge schrieb:> Wenn der 3055 rausfliegt, 4007 -> ES1D oder ähnlich.>> Logic level Mosfet verwenden.
Und die Emitterfolger kann er sich wohl auch noch einsparen.
ESP4096 schrieb:> Wahrscheinlich sehen die Pro's auf den ersten Blick was man damit> erreichen will.
Na ja, man sieht auf Anhieb, dass die Schaltung von jemandem stammt, der
nicht die leiseste Ahnung von Elektronik hat.
Ein 80V Magnetventil von einem IRF150, also 100V, 0.55mOhm
Standard-MOSFET in TO3 steuern zu lassen, erfordert 10V
Ansteuerspannung.
Das liefert die Schaltung nicht, trotz immensem Bauteilaufwand.
Auch die 1N4001 ist für PWM zu langsam, für 80V nicht spannungsfest
genug, und im Vergleich zum MOSFET strommässig unterdimensioniert
(vielleicht ist der MOSFET aber auch nur für das Ventil gnadenlos
überdimensioniert).
Ein grösserer Elko zwischen Kathode Diode und Source MOSFET wäre gut.
Ob man für das Ventil wirklich 30A und einen MOSFET wie IPP075N15N3 und
Diode wie
IDP15E65D2 benötigt, oder ihm 1A ausreichen, wissen wir nicht. Aber für
hohe Spannungen (100V) wird man wegen Beschaffbarkeit auf LogicLevel
MOSFETs wie 2SK1299 verzichten und braucht einen Gate-Treiber.
Fertig als MC34151 (enthält schon den Widerstand vom Gate nach Masse,
Benutzung siehe Datenblatt) oder TPS2811 aber dazu braucht man
zusätzlich eine 12V Versorgungsspannung. Die braucht man auch, wenn man
das aus 3 Transistoren diskret aufbaut (anders als in deinem roten
Kasten).
1
VCC ----------o-----------. (12V)
2
| |
3
.-. | BC337
4
1k | | |/
5
| | .----| |
6
'-' | |> ||-+
7
| | | ||<-
8
o----o o-------||-+ N-MOSFET
9
BC547 | | | |
10
___ |/ | |< |
11
in --|___|--| '----| |
12
1k |> |\ |
13
| | BC327 |
14
GND ----------o-----------o----------'
Hat man die nicht, gibt es MIC5018 der aus 5V auch low side mal eben 10V
macht um den MOSFET voll durchzusteuern, Schaltung siehe Datenblatt.
Vergiss jedenfalls die Schaltung die dir vorliegt und bring erst mal die
Daten des Magnetventils in Erfahrung.
Vielleicht tut es auch ein HV9901, der hat alles drin, macht PWM von
selbst.
IGBT schrieb:> Speziell der 2N3055 ist sinnlos. Im Forum gibt es Leute mit mehr Wissen,> die dir die richtige Ansteuerung des IRF zeigen können.
Ist vielleicht ein Mißverständnis.
Es gibt da einen kleinen MOS, der mit dem TO-3 Boliden nichts zu tun
hat.
APM3055L
ebay 402466195671
H. H. schrieb:> H. H. schrieb:>> Mit welcher PWM-Freqauenz willst du denn das Ventil ansteuern?>> Am besten gleich erzählen um welches Ventil es sich handelt.
Es handelt sich um einen "Handelsüblichen" Bosch-Style Common Rail
Injektor die so 0,6 Ohm haben. Die macht man mit viel Strom möglichst
schnell auf und begrenzt dann mit PWM. So zumindest die Idee.
Die Schaltung ist von einem Studenten aus Korea. Mir kam die Schaltung
auch etwas Banane vor, aber wenn man selber noch nicht den kompletten
Durchblick hat, geht man erstmal davon aus das der Andere wohl schlauer
war als man selbst.
Zur PWM Frequenz: Wenn 100us mit 100% Duty aufgemacht werden und 900us
mit 20-30% Duty läuft dann wären 40kHz nicht verkehrt so liegt man max
25us daneben.
@MaWin Geil! Danke für den ganzen Input. Jetzt hab ich wieder
Datenblätter zum wühlen :). Der gewählte MOSFET ist natürlich völlig
überdimensioniert, aber das Juckt erst bei kommerziellen Interessen.
Helge schrieb:> kommen 3V raus. lol
Dann muss man eben das Magnetventil in die Kollektorleitung des 2N3055
bauen und mit 80V verbinden. Finde ich persönlich aber auch ungeschickt.
Am besten so machen wie Herr Hinz das gesagt hat, das ist am einfachsten
und ergibt am Ende eine schöne runde Sache.
ESP4096 schrieb:> Es handelt sich um einen "Handelsüblichen" Bosch-Style Common Rail> Injektor die so 0,6 Ohm haben. Die macht man mit viel Strom möglichst> schnell auf und begrenzt dann mit PWM. So zumindest die Idee.
Und die werden mit 80V betrieben?
> Die Schaltung ist von einem Studenten aus Korea.
Der muss noch eine ganze Weile studieren...
> Zur PWM Frequenz: Wenn 100us mit 100% Duty aufgemacht werden und 900us> mit 20-30% Duty läuft dann wären 40kHz nicht verkehrt so liegt man max> 25us daneben.
Klingt plausibel.
Dann nimm besser einen richtigen integrierten Gatetreiber, und keinen
Logikpegel-MOSFET.
michael_ schrieb:> IGBT schrieb:>> Speziell der 2N3055 ist sinnlos. Im Forum gibt es Leute mit mehr Wissen,>> die dir die richtige Ansteuerung des IRF zeigen können.>> Ist vielleicht ein Mißverständnis.> Es gibt da einen kleinen MOS, der mit dem TO-3 Boliden nichts zu tun> hat.>> APM3055L>> ebay 402466195671
Du hast ja noch weniger als gar keine Ahnung.
MaWin schrieb:> Auch die 1N4001 ist für PWM zu langsam, für 80V nicht spannungsfest> genug, und im Vergleich zum MOSFET strommässig unterdimensioniert> (vielleicht ist der MOSFET aber auch nur für das Ventil gnadenlos> überdimensioniert).
Die Freilaufdiode muss genau den Strom der Magnetspule vertragen - und
zwar als kurzen Puls. Kein bisschen mehr.
Es ist dabei ziemlich egal, wieviel Strom der MOSFET schalten KÖNNTE.
Wolfgang schrieb:> MaWin schrieb:>> Auch die 1N4001 ist für PWM zu langsam, für 80V nicht spannungsfest>> genug, und im Vergleich zum MOSFET strommässig unterdimensioniert>> (vielleicht ist der MOSFET aber auch nur für das Ventil gnadenlos>> überdimensioniert).>> Die Freilaufdiode muss genau den Strom der Magnetspule vertragen - und> zwar als kurzen Puls. Kein bisschen mehr.> Es ist dabei ziemlich egal, wieviel Strom der MOSFET schalten KÖNNTE.
Der Strom durch die Spule ist noch immer unbekannt. Und bei PWM gehts um
mehr als nur einen einzelnen kurzen Impuls.
H. H. schrieb:> Der Strom durch die Spule ist noch immer unbekannt. Und bei PWM gehts um> mehr als nur einen einzelnen kurzen Impuls.ESP4096 schrieb:> Es handelt sich um einen "Handelsüblichen" Bosch-Style Common Rail> Injektor die so 0,6 Ohm haben.
Das könnten dann bis zu 133A werden...
Dietrich L. schrieb:> H. H. schrieb:>> Der Strom durch die Spule ist noch immer unbekannt. Und bei PWM gehts um>> mehr als nur einen einzelnen kurzen Impuls.>> ESP4096 schrieb:>> Es handelt sich um einen "Handelsüblichen" Bosch-Style Common Rail>> Injektor die so 0,6 Ohm haben.>> Das könnten dann bis zu 133A werden...
Wenn denn die 80V zutreffen.
Es wäre natürlich auch gut die Induktivität der Ventilspulen zu kennen,
in beiden Zuständen.
H. H. schrieb:> Der Strom durch die Spule ist noch immer unbekannt.
80V / 0,6R = 133A
...aber nur kurz bei 100% PWM
ESP4096 schrieb:> danach 20-30% Duty um es offen zu halten.
Wolfgang schrieb:> Die Freilaufdiode muss genau den Strom der Magnetspule vertragen - und> zwar als kurzen Puls. Kein bisschen mehr.
Wenn man nicht weiss, was PWM ist, bei der zur Stromregelung die ganze
Ausschaltzeit der Strom durch die Diode fliesst, könnte man glauben
Und was ist mit 50V statt benötigter 80V Spannungsfestigkeit,
und mit langsamen 50Hz Dioden an (vielleicht) 40kHz PWM ?
Nichts, die 1N4001 reicht niemals.
0,5-0,6Ω müßte ein 12V-Ventil sein. Wenn das mit 80V aufgerissen werden
soll, dürfte das schon mechanisch nicht allzu lange gut gehen. Für
12-24V-system bietet sich z.B. ein BTS640 an.
Helge schrieb:> 0,5-0,6Ω müßte ein 12V-Ventil sein. Wenn das mit 80V aufgerissen> werden> soll, dürfte das schon mechanisch nicht allzu lange gut gehen. Für> 12-24V-system bietet sich z.B. ein BTS640 an.
Diese High-Side-Schalter sind zu lahm für die Einspritzventile.
H. H. schrieb:> Diese High-Side-Schalter sind zu lahm für die Einspritzventile.
Das wäre meine nächste Idee gewesen. High Side Switch als Gate Treiber
(davon habe ich hier noch 2 rumfliegen). Aber wenn die zu lahm sind...
Ich arbeite mich weiter durch das gesagte won Mawin und Hinz :)
Helge schrieb:> 0,5-0,6Ω müßte ein 12V-Ventil sein. Wenn das mit 80V aufgerissen werden> soll, dürfte das schon mechanisch nicht allzu lange gut gehen.
Es ist ein Injektor aus einem Schiffsmotor. Das Injektor-Testgerät
befeuert diese auch mit 24V ist aber eher dazu da um zu schauen ob das
Teil überhaupt noch lebt.
Bis 80V sollte man diese betreiben können. Je schneller man die am
Anfang Aufreißt um so besser kann man die Einspritzmenge u. Tropfengröße
kalkulieren. Macht man das nicht, bekommt man gematsche und es verbrennt
unsauber. In der Haltezeit sind die Ströme, wie schon angemerkt,
deutlich geringer.
Mit solchen Werten will ich aber (noch) gar nicht spielen. Reicht wenn
er erstmal zuckt. :)
H. H. schrieb:> Es wäre natürlich auch gut die Induktivität der Ventilspulen zu kennen,> in beiden Zuständen.
Die würde ich gerne nennen können, hab aber keinen Messer und müsste mir
erst einen bauen. Typisch Automotive gibt's wieder nur
Kompatiblitätslisten aber keine (freien) nützlichen Datenblätter.
ESP4096 schrieb:> H. H. schrieb:>> Diese High-Side-Schalter sind zu lahm für die Einspritzventile.>> Das wäre meine nächste Idee gewesen. High Side Switch als Gate Treiber> (davon habe ich hier noch 2 rumfliegen). Aber wenn die zu lahm sind...
Lahm sind BTS... und Konsorten. Man kann High Side auch schnell
schalten.
> Bis 80V sollte man diese betreiben können.
Sagt wer?
> Typisch Automotive gibt's wieder nur> Kompatiblitätslisten aber keine (freien) nützlichen Datenblätter.
Es ist ein Elend...
H. H. schrieb:>> Bis 80V sollte man diese betreiben können.>> Sagt wer?
Spulen interessieren sich nicht für Spannung, sondern für Strom. Die
hohe Spannung sorgt für einen schnellen Stromanstieg beim Einschalten.
Wie beim Schrittmotor. Zu lange einschalten darf man dann natürlich
nicht, d.h. man muss den Strom beobachten und beim Erreichen des
Zielwertes abschalten.
Ich vermute halt, daß sich das Ventil bei zu großer Geschwindigkeit mit
der Zeit selbst zerlegt (breitschlägt).
Es braucht auch eine schließen-Funktion. Um das Feld schnell abzubauen,
muß die gespeicherte Energie irgendwo verheizt werden. Diese Funktion
und die Konstantstromphase werden verschiedene Strompfade brauchen. Eine
Diode allein macht das schließen langsam.
Das mit den 80V kann auf jeden Fall hinkommen. Ich hänge mal einen
groben Plan des Injector Treibers des Mitsubishi Carisma 98 an, indem
die Endstufen wenigstens skizzenhaft gezeichnet sind. Mitsubishi benutzt
hier 100V.
Matthias S. schrieb:> Das mit den 80V kann auf jeden Fall hinkommen. Ich hänge mal einen> groben Plan des Injector Treibers des Mitsubishi Carisma 98 an, indem> die Endstufen wenigstens skizzenhaft gezeichnet sind. Mitsubishi benutzt> hier 100V.
Gute Info!
Und sie scheinen auch keine PWM zu nutzen, sondern 7V zum halten des
Ventils.
Kurze Rückmeldung:
Ich habe wie vorgeschlagen einen Diskreten Gatetreiber gebaut (Einfache
Schaltung Wikipedia). Als NPN BJT verwendete ich ein 2SC1815 und als
Freilaufdiode für den Injektor musste eine IDP08E65D2XKSA1 herhalten.
Der Gatetreiber schaltete 12V.
Leider hat PWM nicht funktioniert. Wenn ich 1ms 100% Duty gegeben habe,
konnte ich den Injektor immerhin kontrolliert öffnen. Am Oszi konnte ich
bei 40kHz das korrekte öffnen und schließen des MOSFETS sehen, aber der
Saft des Labornetzteils (max 5A bei 30V) reicht dafür nicht aus um in
der Zeit nennenswert Strom zu liefern.
Ich werde es mal mit einem Kondensator probieren, wie vorgeschlagen
wurde.
Über Tipps und ggF. mögliche Fallen freue ich mich weiterhin. Danke für
die bisherigen Antworten.
Matthias S. schrieb:> Ich hänge mal einen> groben Plan des Injector Treibers des Mitsubishi Carisma 98
Super danke! Ich habe bisher auch am häufigsten diese getrennten
Schaltungen für Anzug- und Haltespannung gesehen. Ich schaue dennoch mal
wie weit ich mit PWM komme :)
ESP4096 S. schrieb:> Ich habe wie vorgeschlagen einen Diskreten Gatetreiber gebaut
Hmmm... wo stand nochmal die konkrete Empfehlung?
(Es wurden m. W. doch integrierte Gate-Treiber vorgeschlagen,
teils mit 5VDC zu 12VDC Ladungspumpe, teils für separate 12V,
und sogar eine integrierte "Gesamtlösung" (samt Schalter -
nur war unklar, ob das Stromrating paßt).)
> (Einfache Schaltung Wikipedia).
"Einfache Schaltung" stimmt vielleicht, oder auch nicht...
Welche genau Du meinst, bleibt bisher Dein Geheimnis.
ESP4096 S. schrieb:> Als NPN BJT verwendete ich
Bißchen schwachbrüstig. Und als PNP BJT?
Zeige doch mal den sogenannten "Schaltplan", ist einfacher.
ESP4096 S. schrieb:> Ich werde es mal mit einem Kondensator probieren, wie vorgeschlagen> wurde.
So einer ist zwar auch am LNG-Ausgang (so daß eigentlich
zumindest kurzzeitig mehr als die v.D.g. "max. 5A" fließen
könnten ...) aber die zwischenlgd. Leitungsinduktivitäten
lassen diesen nicht recht wirken.
Das kannst Du Dir gleich mal merken:
An Schaltknoten mit erwünschten schnellen Stromänderungen
muß man deftig abblocken. (Evtl. sogar Elko + Kerko/Folko,
wenn Du extrem hohe Dynamik anstrebst (Eindruck entsteht).)
Was hättest Du denn so rumliegen?
(Zur obigen Aufforderung: Schaltplan "Urzustand" nur, um ein
mögliches Mißverständnis bzgl. für 40kHz wohl sicher nötigen
Push-Pull-Gatetreiber (PNP+NPN) - falls nicht integriert -
auszuräumen / danach, um die "richtige" Schaltung zu sehen.
Auf den ersten kann auch verzichtet werden, bei Link nach
WiKipedia Seite plus Benennung gemeinte Abbildung, momentan
kann man halt lediglich raten, was Du meintest/worans liegt
und Dir kaum Tipps geben dazu.)
ESP4096 schrieb:> Es ist ein Injektor aus einem Schiffsmotor. Das Injektor-Testgerät> befeuert diese auch mit 24V ist aber eher dazu da um zu schauen ob das> Teil überhaupt noch lebt.> Bis 80V sollte man diese betreiben können. Je schneller man die am> Anfang Aufreißt um so besser kann man die Einspritzmenge u. Tropfengröße> kalkulieren. Macht man das nicht, bekommt man gematsche und es verbrennt> unsauber. In der Haltezeit sind die Ströme, wie schon angemerkt,> deutlich geringer.ESP4096 schrieb:> Es handelt sich um einen "Handelsüblichen" Bosch-Style Common Rail> Injektor die so 0,6 Ohm haben. Die macht man mit viel Strom möglichst> schnell auf und begrenzt dann mit PWM. So zumindest die Idee.
Hallo,
üblicherweise sind diese Injektoren stromgeregelt. Mit PWM hat das gar
nichts zu tun. (Die Frequenz ergibt sich aus der eingestellten
Stromhysterese).
Die Boosterspannung zum schnellen öffnen ist immer ein Kompromiß aus
Reaktionszeit (Öffnen + Schließen) sowie Injektorverschleiß. Ich würde
nicht über die empfohlenen Werte des Herstellers gehen nur um für ein
paar Betriebsstunden "schneller" zu sein.
Die Tröfpchengröße hängt hauptsächlich vom Raildruck ab.
Der Haltestrom wird aus der Batteriespannung geregelt.
Zur Ansteuerung der EndstufenFETs gibt es spezielle ASICs.
z.b. den PT2000.
https://www.nxp.com/products/power-management/motor-and-solenoid-drivers/powertrain-and-engine-control/programmable-solenoid-controller-gate-driver:PT2000
Gruß Anja
ESP4096 S. schrieb:> Ich schaue dennoch mal> wie weit ich mit PWM komme :)
Gar nicht. Mit PWM und einer Freilaufdiode kannst Du keine schnelle
Abschaltung ("fast decay" mit Rückspeisung in den Boosterkreis)
realisieren.
Gruß Anja
vent_schem.png
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