Hallo,
ich habe einen Low aktiven PWM Ausgang eines LED Dimmers, der leider nur
bis 30V Vcc freigegeben ist.
Die LED Lampe, die ich ansteuern möchte benötigt aber leider 60V / 0,7A.
Daher wolle ich die Last und Spannung über einen nachgeschalteten MOSFET
fließen lassen, so dass der Dimmer nur noch den Mosfet ansteuert.
Als Mosfet hatte ich mir den IRF5305S ausgeguckt. Hat jemand einen
möglichst einfachen Schaltungsvorschlag wie ich diesen anbinden kann?
Ich hatte mit schon
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
angesehen, hatte aber keine Schaltung gefunden die genau passt.
Mir fehlt auch die Erfahung bezüglich Schaltgeschwindigkeit und EMV.
Die Ansteuerung des MOSFET muss auf Grund des Dimmer LOW Aktiv erfolgen.
LG
Der Mosfet Freund.
Freund des Mosfets schrieb:> ich habe einen Low aktiven PWM Ausgang eines LED Dimmers, der leider nur> bis 30V Vcc freigegeben ist.> Die LED Lampe, die ich ansteuern möchte benötigt aber leider 60V / 0,7A.
Kein Problem, denn an der LED fallen sicher stets weit mehr als 30 Volt
ab. Dann passt das ohne weiteren Aufwand. Die zusätzliche Schaltung
kannst du dir sparen.
Bist du denn sicher dass die LED mit PWM Dimmbar ist? Wenn da noch
großartig Elektronik drin ist, geht das so nicht. Es geht nur mit
"nackten" LEDs.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Kein Problem, denn an der LED fallen sicher stets weit mehr als 30 Volt> ab. Dann passt das ohne weiteren Aufwand. Die zusätzliche Schaltung> kannst du dir sparen.
Und wenn der Ausgang sperrt (Led abgeschaltet) fallen an dem Schalter
60V ab. Bzw evt. weit mehr je nach Led Versorgung (Konstantstromquelle).
Udo S. schrieb:> Und wenn der Ausgang sperrt (Led abgeschaltet) fallen an dem Schalter> 60V ab.
Wo sollen die her kommen? Sagen wir mal an der LED fallen mindesten 50V
ab und das Netzteil hat maximal 70V. Dann bleiben am "Schalter" nur 20
Volt.
Einfach mal nachmessen und dann entscheiden, ob überhaupt eine
Zusatz-Schaltung nötig ist.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Wo sollen die her kommen? Sagen wir mal an der LED fallen mindesten 50V> ab
An der Led fallen 0V ab, wenn der Schalter sperrt. Dann wirst du die
gesamte Spannung am Schalter messen. Und die muss der Schalter auch
abkönnen.
Udo S. schrieb:> An der Led fallen 0V ab, wenn der Schalter sperrt.> Dann wirst du die gesamte Spannung am Schalter messen
Nein, ganz sicher nicht
(wenn es wirklich nur eine LED ohne weitere Elektronik ist, bzw. eine
Reihen-/Parallel-Schaltung aus vielen LEDs).
Teste doch einfach mal mit Bauteilen die du zu Hause hast. Beispiel:
1
1kΩ weisse LED Multimeter
2
+ o--------[===]---|>|----------(V)------+
3
Akkus |
4
4,8V - o--------------------------------------+
Mein Multimeter zeigt da 2,3 Volt an, also viel weniger als die 4,8 V
Versorgungsspannung. Ich wüsste auch nicht, warum es anders sein sollte.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Mein Multimeter zeigt da 2,3 Volt an,
Also darauf dass der Leckstrom eines Mosfets groß genug ist dass dadurch
genügend Spannung an der angeschlossenen Last abfällt, darauf würde ich
mich nicht verlassen.
Und darauf dass ein Mosfet mehr als die doppelte Sperrspannung abkann
wenn sie nur halbwegs hochohmig ist auch nicht.
Zu deinem Versauchsaufbau:
Dein Multimeter hat ziemlich sicher 10MOhm. Ein gesperrter Mosfet hat
durchaus einen höheren Widerstand.
Eine kleine Led hat deutlich weniger Durchlassstrom um eine bestimmte
Spannung aufzubauen als ein dickes Led Strahlermodul.
Udo S. schrieb:> Also darauf dass der Leckstrom eines Mosfets groß genug ist dass dadurch> genügend Spannung an der angeschlossenen Last abfällt, darauf würde ich> mich nicht verlassen.
Kannst du aber ruhig, denn bei zu hoher Spannung wird die parasitäre
Zenerdiode im MOSFET leitend. Dann fließt ein bisschen Strom und es
fällt die gewünschte Spannung an der LED ab.
Es handelt sich um nackte LEDs mit einem niederohmigen Vorwiderstand um
den max Strom zu bestimmen.
Ich kann in keinem Fall mit mehr Spannung auf den LED Controller OC
Eingang gehen, da hier noch u.a. eine Spannungs- und Strommessung
dranhängt, die Spannungen über 30V nicht mögen. Darauf, dass immer einen
Spannung an der LED abfällt, möchte ich mich nicht verlassen, da der
Dimmer nicht günstig ist.
Daher möchte ich auf jeden Fall die Last über den Mosfet schalten.
Zunächst kann der angedachte IRF5305S nur maximal 55V schalten, und
keine 60V.
Außerdem ist es ein P-Kanal-MOSFET. Wie wolltest du diesen einsetzen?
Vielleicht nimmst du besser einen N-Kanal-MOSFET, der nicht ganz so viel
Strom schalten kann und dafür eine entsprechend kleinere
Gate-Eingangs-Kapazität bzw. Gate-Ladung hat.
Um die Schaltspannung des vorhandenen Dimmers zu erhöhen, kannst du den
N-Kanal-MOSFET als Cascode-Schaltung auf den OC/OD-Ausgang des Dimmers
drauf setzen. Allerdings benötigst du dann eine solide Hilfsspannung von
z. B. 15V bis 18V (je nach maximal zulässiger Gate-Source-Spannung des
verwendeten N-Kanal-MOSFETs).
Die Spannung am Dimmer-Ausgang ist dann kleiner als die Hilfsspannung.
Wenn die nakte LED (COB?) bereits 60V Flussspannung hat, muss die
Versorgungsspannung natürlich etwas höher sein (einstellbar?). Den
Vorwiderstand hast du bestimmt für die gewünschten 700 mA richtig
dimensioniert.
Es wäre eventuell hilfreich, wenn du deine gesamte Testschaltung zeigen
würdest. Vielleicht liegen dort auch noch ein paar Hunde begraben ...
Eberhard H. schrieb:> Vielleicht liegen dort auch noch ein paar Hunde begraben ...Freund des Mosfets schrieb:> ich habe einen Low aktiven PWM Ausgang eines LED Dimmers, der leider nur> bis 30V Vcc freigegeben ist.
Der TO will 60V 0,7A schalten. Sein Teil kann aber nur 30V 0,35A.
Dummerweise wird die PWM bereits am Ausgang geglättet. Also alles ein
Schmarrn, was der TO hier machen will. Kauf Dir einen passenden Dimmer
und verklopfe den Dimmer.
Dieter schrieb:> Sein Teil kann aber nur 30V 0,35A.> Dummerweise wird die PWM bereits am Ausgang geglättet.
Wie kommst du da drauf?
Mir sind bislang nur die 30V als Einschränkung bekannt.
LOW Aktiv bedeutet, die LEDs "hängen" original an Plus und der Dimemr
zieht die Kathode an GND. Dabei 'achtet' der Dimmer darauf, dass nicht
mehr als 350mA fließen, oder kann er einfach nicht mehr, als 350mA? Wenn
er die nämlich versucht, zu regeln, geht wieder alles drunter und drüber
und du müsstest irgendwie die 700mA auf die 350mA 'abbilden' damit es
konstant bleibt oder aber 350mA sinnlos verheizen.
Regelt er nicht, sondern macht nur stur PWM gegen GND dann nimm den
Ausgang als gegebenen NPN-Transistor hin (oder eben als FET) und schalte
damit deinen P-Kanal. Dieser hängt dann wohl mit Source an den 60Volt,
am Drain kommen dann Vorwiderstand und Anode und die Kathode deiner LED
geht an Masse.
Blöd ist ja nun aber (das der FET nur 55V kann, stand schon oben) sein
Bezugspotential nunmal die 60V sind. Du kannst also den Ausgang nicht
direkt darauf verwenden, den PMOS zu schalten. Also: nicht, dass es
nicht geht.
Wie willst du nun weitermachen? Was denkst Du?
Freund des Mosfets schrieb:> den ihr gerne zerreißen könnt
Allerdings. Schau dir mal an, wie unfassbar Träge der MOSFET durch den
Optokoppler und 100kΩ angesteuert wird.
Wenn man die PWM Frequenz auf wenige Hz senkt, dann könnte es klappen.
Aber wer will das schon?
Eberhard H. schrieb:> Wie kommst du da drauf?
Intuition und vage Erinnerung an ähnliche Beitrage. Da konnte er auch
keine notwendigen Daten liefern.
Freund des Mosfets schrieb:> Ich mache einfach mal einen Vorschlag,
Immerhin wissen wir jetzt schon mal, dass er bei den 60V auch beide
Anschlüsse verwenden kann.
Stefan ⛄ F. schrieb:> PWM Frequenz
PWM stand vermutlich irgendwo in der Werbung des Dimmers.
Die Frequenz muss der TO noch liefern.
> Also darauf dass der Leckstrom eines Mosfets groß genug ist dass dadurch> genügend Spannung an der angeschlossenen Last abfällt, darauf würde ich> mich nicht verlassen.LEDs sind keine ohmschen Verbraucher! Damit überhaupt Strom fließt, muß
eine Mindestspannung abfallen.
Du kannst aber gerne noch einen 100MΩ-Angstwiderstand parallel zum
MOSFET setzen ...
Freund des Mosfets schrieb:> Ich mache einfach mal einen Vorschlag, den ihr gerne zerreißen könnt
Ob der 4N38 mit 60V U(CE) glücklich wird?
Und Stefan war schneller:
Stefan ⛄ F. schrieb:> Allerdings. Schau dir mal an, wie unfassbar Träge der MOSFET durch den> Optokoppler und 100kΩ angesteuert wird.
Vermutlich wird es dem FET etwas warm ums Hemdchen, bis er den magischen
Rauch ausspuckt - Ansteuerung kritisch langsam!
Freund des Mosfets schrieb:> ..
Wieviel Strom soll durch den FET fließen?
Manfred schrieb:> Ob der 4N38 mit 60V U(CE) glücklich wird?
Laut Datenblatt gehen bis zu 80V klar. Daher habe ich den Typ gewählt.
PWM Freq ist 600Hz oder 1kHz. Strom war zwischen 400mA und 700mA. Ganz
genau weiss ich es aktuell nicht.
Ich hatte die Ansteuerung des Mosfets absichtlich so gewählt, damit er
nicht so "rumsaut" was EMV angeht. Kann die Widerstände aber je auch nur
1/10 so groß wählen. Wäre das dann besser?
Freund des Mosfets schrieb:> Wäre das dann besser?
1/10 so groß
Aber damit wäre ich immer noch nicht zufrieden. Optokoppler sind sehr
Träge, wenn sie nicht kräftig belastet werden.
Die im Datenblatt angegebene Grenzfrequenz von 110 kHz Sinus bezieht
sich auf eine Last von 100 Ohm. Mit weniger Laststrom werden die Flanken
erheblich flacher, also weniger rechteckig.
Und auch der MOSFET wird mit einigen kΩ Quell-Widerstand nicht annähernd
rechteckig schalten.
PWM und Optokoppler waren ohne weitere Signalaufbereitung schon immer
problematisch. Es gibt Optokoppler mit integriertem Schmitt-Trigger, das
wäre was für dich.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Die im Datenblatt angegebene Grenzfrequenz von 110 kHz Sinus bezieht> sich auf eine Last von 100 Ohm. Mit weniger Laststrom werden die Flanken> erheblich flacher, also weniger rechteckig.
Mit den 1/10 Widerständen liegen wir bei 12k was bei 60V einen Strom von
5mA durch den OK ergibt.
Damit wären wir lt. Datenblatt bis 50kHz.
Ich schau mir die Flanken dann einfach mal mit dem Oszi an...
Nachdem nun noch ein paar wichtige Daten gekommen sind, kann man nun
weiter machen.
Bei 60V sind 70V Spannungsfestigkeit des Optokopplers zu wenig Reserven.
D.h. mit einem Transister, ZD und Widerstand wirst Du einen kleinen
Spannungsregler bauen müssen, der das auf eine passende Spannung
reduziert.
Du kannst um mehr Stromhub zu haben auch zwei Optokoppler primär in
Reihe und sekundär parallel schalten.
Wenn du einen zweiten OK invertiert verschaltest, dann kann dieser auch
helfen den Mosfet schneller auszuräumen damit dieser schneller sperrt.
Der 4N38 kann doch bis 80V. Warum sollten dann 60V zu viel sein? Zur not
kann ich mir die Spannung für den Mosfet auch mit einem 78x12 aufbauen.
Hab da sicher noch einen rumliegen....
Die Daten sehen so aus und sind etwas widersprüchlich:
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
OUTPUT
Collector emitter voltage V CEO 70 V
ELECTRICAL CHARACTERISTCS
OUTPUT
Collector emitter voltage I_C = 1 mA 80V
