Hallo, ich habe mir grad eine Schaltung überlegt, mit der ich meine PWM vom Atmega8 zu einem 0-36V Spannungsausgang verstärken möchte. Mit diesem Ausgang wird eine Induktive Last mit etwa 1,5A beschaltet. Die PWM vom AVR arbeitet mit etwa 7,8 KHz. Ich hab das mal aufgezeichnet und in den Anhang gepackt. grob Funktionieren tut die Schaltung schon mal hab ich grad getestet, aber die Frage ist ob man da noch etwas Optimieren kann, da die Schaltung auf Dauereinsatz ausgelegt werden muss. Ich hab mir auch überlegt noch einen Kondensator zur Glättung zwischen Drain vom Mosfet und GND einzusetzen, welche Werte machen da Sinn? vielleicht kann ja auch jemand die Schaltung kurz Simulieren, ich hab leider kein geeignetes Tool dafür. Wäre nett wenn sich mal jemand dazu äußern könnte. dank+Gruß wolle
Hallo Jack, ja mit -36V meine ich GND ist etwas ungenau beschrieben... Gruß gerd
hi der irfz44 wird selbst mit den idealen 5 volt vom AtmegaI/O nicht richtig aufgesteuert. 1,5A bei 7,5khz ginge vielleicht mit nem logic-level FET. Aber wahrscheinlich brauchst ne richtige Treiberstufe damit der FET ausreichend schnell durchgeschaltet und gesperrt wird. Ansonsten hast ziemlich hohe Verlustleistungen... mfg Phil
Hallo wolle, das ist nur meine Meinung, ich habe keine elektrotechnik oder ähnliches studiert. Den pull-down mit 10k würde ich auf 100k vergrößern. Der AVR hat schon einen Innenwiderstand von ungefähr 30Ω. Der maximale Strom pro Portpin ist 20mA. Wenn wir das Gate ansteuern stellt das für einen kurzen Moment einen Kurzschluss dar, und das ist unser worstcase für den wir den "Vorwiderstand" ausrechnen müssen. U = R * I R = U / I R = 5V / 20mA = 250Ω D.h. R_gate = 250Ω - 30Ω = 220Ω. Du kannst also einen kleineren als den von dir gewählten Wert verwenden. Allerdings wird es damit auch nicht funktionieren ;) Du brauchst einen. Mosfet-treiber weil der Mosfet sonst zu lange Zeit nur halb leitet. Du kannst relativ einfach einen bauen aus einem npn und pnp transistor, die komplementär als emitterfolger angesteuert werden. Ist wirklich ganz einfach, google schön :) Wegen dem mosfet solltest du unter http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%C3%9Cbersicht nachschauen.
@ avion23 Er kann doch eine Komplementäre Stufe mit einem PNP und einem NPN-Transistor bauen. Es ist besser den Strom durch Bauelemente zu schicken die man einfacher ersetzen kann als einen Atmega8. ... das sind so 4 cent für einen BC847C und noch mal 4 für einen 857 und die können 100mA oder ganz kurz auch recht hohe Spitzen.
Hallo, ich hab meine Schaltung mal etwas geändert, jetzt habe ich auch eine Treiberstufe; ) Ist das so besser? Danke für die Mühe und Gruß wolle
>Ist das so besser?
Nicht ganz. Du mußt noch einen Transistor als Pegelwandler zwischen
µC und Treiberstufe setzen.
jack wrote:
> npn, Emitter an Masse, Collector über 10k an 36V.
Ich würde noch 10k an Masse legen, die 36V könnten ansonsten etwas
zuviel für das Gate sein.
@ jack
> npn, Emitter an Masse
Dann begrenzt er aber nicht mehr die Spannung auf 5V die am Gate
anliegt.
@ wolle (Gast)
Manch einer verbindet die beiden Emitter gerne über einen 20-100 Ohm
Widerstand mit dem Gate, weil beim umschalten >extrem kurz< ein Strom
durch beide Transistoren fließt weil beide leitend sind, dann muss der
Strom noch über die 2x20 Ohm.
>weil beim umschalten >extrem kurz< ein Strom >durch beide Transistoren fließt weil beide leitend sind Das gibts bei einer Komplementärendstufe nicht. Im Gegenteil, es existiert eine tote Zone: siehe Übernahmeverzerrungen.
>Das gibts bei einer Komplementärendstufe nicht
Sollte natürlich Gegentaktendstufe heißen.
Die +36V am Gate wird der FET dir auf jeden Fall übel nehmen. Ich würde über einen Widerstand+Zenerdiode eine spannung zwischen 10 und 15V stabilisieren und mit einem 1µF Elko und 100nF stützen. Mit der Spannung kannst dann das gate ansteuern.
Und den 10k würde ich auf 470k ändern oder vielleicht ganz raus lassen
Nimm die erste Schaltung und einen passenden Mosfet. Wenn du nur 1,5A schalten willst, wozu einen 50A Power-Mosfet mit gigantischer Gate-Kapazität (ca. 1nF) einbauen? Wenn du einen kleinen Logik-Mosfet im SO8 Gehäuse nimmst, kannst du dir die ganzen Treiberbasteleien sparen und den Mosfet (dank der kleinen Gate-Kapazität) über einen 47 Ohm-Widerstand direkt an den uC-Pin hängen. Die 1,5A wird auch der IRFZ44 mit Ugsthmax=4V sicher ohne Pegelwandeler schalten können. Nur eben nicht so schnell, aber bei knapp 8kHz-PWM trotzdem schnell genug. Ein Mosfet hat übrigens ein bestimmtes Schaltplan-Symbol, das deutlich von dem eines bipolaren Transistors abweicht.
hallo, danke für die antworten! @lothar miller, hast du da zufällig einen bestimmten Typen im Sinn? gruß wolle
wolle wrote: > @lothar miller, hast du da zufällig einen bestimmten Typen im Sinn? Ich nehme den SI4442DY. Aber ich zitiere avion23: >> Wegen dem mosfet solltest du unter >> http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%C3%9Cbersicht >> nachschauen. EDIT: Beim SI4442DY reicht die Uds nicht ganz aus :-(
@lothar miller schau dir mal das Datenblatt (quelle irf) vom IRFZ44 an. und dann schaust mal ins diagramm wie gross der Id sein darf bei Vgs = 4Volt.... mfg phil
Hallo, ich hab mich heute Nachmittag noch mal durch diverse Datenblätter gesucht und hab mir einen IRLZ34N ausgeguckt, der hat einen Logic Level und ein TO220AB Gehäuse (schön zu montieren..) das Teil hat ein UDS von 55V und ein ID von 30A, soweit ist das alles klein Problem. Ich hab leider noch nicht die meisten Mosfets eingesetzt, worauf muss ich sonst noch achten? Er sollte natürlich auch so wenig wie möglich an Verlustleistung haben.. Was bedeutet eigentlich das P/W ist das die Verlustleistung? Ich komme bei meinen 1,5A auf 0,08W Verlustleistung (mit D-S= 0,035 Ohm) aber wie kommen die auf 68W?? Mein Plan ist einfach diesen IRLZ34N mit einem 220 Ohm Wiederstand an den AVR Pin zu hängen und das am besten auch Ohne Pull Up von Gate zu Source.. Danke und schönen Gruß Wolle
phil wrote: > @lothar miller > schau dir mal das Datenblatt (quelle irf) vom IRFZ44 an. und dann > schaust mal ins diagramm wie gross der Id sein darf bei Vgs = 4Volt.... Ugs=4V ist die Schwellspannung aus dem Datenblatt. Wenn du den Schaltplan ganz oben angeschaut hast, dann siehst du, dass die Ansteuerung mit 5V erfolgt. Also: entsprechend Schaltplan Uds = 36V, Ugs = 5V (Pin vom AVR) --> laut Datenblatt Diagramm Fig.1 Id = min. 3,5A Gewünscht sind 1,5A das sollte also reichen ;-) @ wolle (Gast) > Pull Up von Gate zu Source.. Das wäre eigentlich ein Pulldown. Kann nicht schaden, denn was passiert, wenn dein uC (AVR) im Reset ist? Dann sind alle Pins Eingänge und damit hochohmig. Was tut dann dein Mosfet? > Ich komme bei meinen 1,5A auf 0,08W Verlustleistung (mit D-S= 0,035 Ohm) Richtig. > aber wie kommen die auf 68W?? Soviel kann der Mosfet bei idealer Kühlung maximal verbraten, ohne dass er überhitzt.
> aber wie kommen die auf 68W??
Soviel kann der Mosfet bei idealer Kühlung maximal verbraten, ohne dass
er überhitzt.
--------------
Danke Lothar Miller,
jetzt wird doch einiges klarer!!; )
Werde den Pulldown!;) (100K) dann auch drin lassen.. hat durchaus
Sinn...
nochmal Danke und Gruß
wolle
hi @lothar du hast nat. recht ich glaub ich brauch n neuen monitor. hab schlicht was falsches im diagramm gelesen. mfg phil
Das ist doch kein MOSFET in deiner Zeichnung sondern ein NPN Transistor. MOSFET´s schalten mit Spannung ohne Strom.
Das ist doch alles Murks. Schalte die Plusleitung der Last mit nem P-Kanal. Ansteuerung siehe Anhang. Alles was links von Q3 ist lässt du weg. (Der dargestellte Gatterausgang ist dein µC-Ausgangspin) Als R1 machst du 1k, als R3 nimmst du 3k3. Ganz oben sind deine 36V. Der P-Kanal-FET wird mit Source an 36V und mit dem Gate an die Verbindung der beiden Emitter von Q1&Q4 geschaltet. Die Last zwischen Drain und Masse. Dadurch einsteht immer eine Gatespannung von ca 13V, sobald folgende beiden Bedingungen erfüllt sind: die 36V Spannung ist mindestens ~19V groß und an der Basis von Q3 liegen 5V an.
Bischen viele Bauteile für ein einfaches Schalten mit einem FET. Wenn P Kanal würde ich vorschlagen über Spannungsteiler ans Gate. Spannungsteiler bekommt Masse über NPN Transistor. Transistor schaltet Spannungsteiler aktiv FET leitet. Transistor aus Spannungsteiler ohne Masse FET = V supply und sperrt.
Sicher sind das zwei, drei Bauelemente mehr. ABer die von mir gepostete Schaltung macht locker einige 100kHz mit. Deine definitiv nicht, da diese nur passiv ist!
Wieviel diese mit macht hängt vom Schaltverhalten deines Transistors ab. Am sichersten ist es Logic Level FETS zu nehmen und somit hängen keine Bauteile dazwischen. Warum sollte meine Schaltung denn nicht 100KHz können wenn der geeignete Transistor ausgewählt wird. Widerstände haben meiner Meinung nach keine Zeitkonstante
Ausserdem mach doch mal eine Verlustleistungsbetrachtung bei 100KHz. Die Schaltverlsute werden enorm so das niemand 100KHz fahren würde bei größeren Lasten
Guest wrote: > Ausserdem mach doch mal eine Verlustleistungsbetrachtung bei 100KHz. Wozu? Die Forderung liegt gut eine Dekade tiefer. >> Die PWM vom AVR arbeitet mit etwa 7,8 KHz. Man legt ja z.B. Reifen fürs Auto auch nicht für 160km/h aus und testet, was bei 1600 km/h passieren würde ;-) Edit: > Widerstände haben meiner Meinung nach keine Zeitkonstante Welche Widerstände? Sieh dir mal das Ersatzschaltbild von einem Widerstand an :-o
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.