mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET LL Verständnisfrage


Autor: Gammla N. (gammla)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!
Ich habe eine Frage zu den Logic Level MOSFETS. So wie ich das 
verstanden habe, schalten diese schon bei einer Spannungsdifferenz von 
5V! Bzw. wird Drain Source niederohmig genug.

Momentan habe ich folgendes NPN MOSFET im Auge:
IRL 3803
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/IRL3803.pdf

Ich habe vor hiermit 10 Lüfter über den PWM Augang meines 
Mikrocontrollers zu regeln. Insegesamt komme ich bei 12V auf ca. 2,5 A. 
Nach den Eckdaten des MOSFETS sollte das also gut gehen.

Was mir allerdings noch Sorgen macht ist der Ausgang meines 
Mikrocontrollers. Ich habe nämlich gerade auf sprut.de gelesen, dass bei 
schnelle Schaltvorgängen sehr hohe Gateströme fließen können müssen.

Das macht mein "Ausgang" ja nie im leben mit!

Muss ich in diesem Fall einen "MOSFET Treiber" verwenden oder reicht ein 
normaler OP aufgebaut als Spannungsfolger?

Oder kann ich vielleicht doch den MOSFET direkt mit meinem 
Mikrocontrollerausgang treiben?

Gruß,

Gammla

Autor: oha (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Mosfet ist total uebertrieben. Nimm einen SI4401. Allenfalls 
braucht's n' Treiber

Autor: Nico (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn deine PWM nicht zu schnell ist, dann kannst du einfach einen 
220-470Ohm Widerstand zur Strombegrenzung dazwischenpacken. Dann 
schaltet er zwar etwas langsamer um, aber die Spitzenströme nehmen stark 
ab. (bei 220 Ohm kommst du auf ca. 22mA, die der µC kurz mal vertragen 
müsste.)

Autor: Gammla N. (gammla)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den Strom durch einen Widerstand zu begrenzen ist schon mal eine gute 
Idee.
Die Frage an sich ist jetzt noch was "nicht zu schnell" ist.

Kann ich das irgendwie berechnen, welche Ströme bei welcher Frequenz 
fließen?

Grundsätzlich würde ich ja sagen, dass das PWM Signal nicht schnell 
genug sein kann um einen Lüfter zu betreiben?!

Der soll doch sonst so schlimme Pfeifgeräusche machen?

Gruß,

Gammla

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du solltest erstmal testen, ob deine Lüfter mit PWM überhaupt laufen. 
Das sind üblicherweise BLDC-Motoren, d.H. in dem Lüfter ist ein 
Chip+Hallsensor verbaut, der den Spulenstrom regelt.
Ob der deine PWM schluckt oder sich daran verschluckt musst du 
ausprobieren.
Besser sind da natürlich Lüfter mit einem getrennten PWM-Steuereingang 
(die mit dem Vierpoligen Stecker), die sind extra zum Drehzahlregeln 
ausgelegt.
Bei denen brauchst du dann aber auch keine Leistungsstufe für die PWM 
mehr.

Wenns direkt mit getakteter Betriebsspannung läuft: die PWM-Frequenz 
sollte natürlich deutlich höher als die Umschaltfrequenz der Motorspulen 
sein, und am besten auch ausserhalb des hörbaren Bereichs. 30KHz wär 
z.B. passend.

Großer Gate-Widerstand geht auch, ABER: der bildet zusammen mit der 
Gate-Kapazität einen Tiefpass, und du betreibst den Mosfet nachher als 
Linearregler (Ausrechnen, Kühlkörper montieren).

Autor: Martin Laabs (mla)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alternativ kannst Du die PWM-Frequenz auch sehr niedrig wählen (Im 
Bereich von wenigen Herz). Damit bildet der Lüfter durch seine träge 
Masse den Tiefpass und die Elektrnoik verschluckt sich nicht. (Und das 
wiederholte Ein- und Ausschalten sollte keine Probleme machen.)

Den Gatestrom kannst Du in erster Nährung als den Strom durch die 
Gate-Source Kapazität annähren. Wenn Du dann noch die Miller-Kapazität 
dazu nimmst bist Du schon ganz gut an den realen Verhältnissen. Genauer 
habe ich es bisher noch nie gebraucht weil man es ja sowieso ein wenig 
überdimensionieren möchte.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Nico Erfurth (masta79)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Natürlich kannst du hinter den MosFet auch noch einen LC-Filter 
schalten, der dir aus der PWM eine gleichspannung macht. Das ist dann 
von Prinzip her ein Step Down wandler. Damit kommen dann auch die 
"normalen" 3-pin lüfter klar.

Wegen schnell/langsam schalten. Wenn Du einen Widerstand zwischen Gate 
und Ansteuerung hast, dann sorgt der natürlich dafür das die Gate-Ladung 
langsamer aus dem FET rauskommt. Somit braucht es länger bis der 
aufmacht. Genaue Werte musst du da dem DB entnehmen.

Autor: ooo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein LC ist zu bevorzugen, da dann Gleichstrom fliesst. Dies reduziert 
die abgestrahlen Stoerungen.

Autor: Der Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Benutz doch die beliebste Treiberkonstruktion aus einen BC327/337

Die Basen der beiden Transistoren werden zusammengelegt.
Der Kollektor vom BC337 liegt an Plus der BC327 Kollektor
liegt an minus.
Die beiden Emiter gehen zum Gate wo noch ein kleiner Widerstand mit sag 
ich
mal 10R Serienwiderstand dazu geschaltet wird damit Schwingungen gut 
Unterdrückt wird.Dieses Treiberpärchen funktioniert immer... und sogar 
richtig gut!

Mit einen Oszi kann man sich die Schaltflanken anschauen und eine Dinge
daran verbessern.

Autor: Gammla N. (gammla)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das hört sich alles sehr sehr gut an!
An dieser Stelle möchte ich mich schon mal für die vielen Tipps 
bedanken!

Ich habe mich allerdings ein wenig umgeschaut und Lüfter mit PWM sind 
doch recht günstig zu bekommen!

Hier ein Link zu dem Lüfter, den ich in der näheren Auswahl habe:

http://www.laantec.de/product_info.php?products_id=1904

Das ganze würde den Schaltungsaufwand um einiges reduzieren, wobei der 
Lerneffekt ebenfalls gesenkt wird.

Soweit ich weiß ist der PWM Eingang an dem Lüfter ein OC. D.h. ich 
bräuchte keine weitere Beschaltung außer den internen Pull Ups in meinem 
Mikrocontroller?

Gruß,

Gammla

Autor: Der wohl Ahnungslose (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Gibt der PWM nicht direkt H und L Pegel raus?
Weil:
Bei Anschluß eines FET, der am Gate ja ein Kondensator ist, müsste sich 
bei reinem gepulstem H oder L Pegel (also ala OC) die Spannung am Gate 
auf Vdd oder Vss einstellen - und das wäre mir noch nicht aufgefallen, 
hab aber noch nicht wirklich drüber nachgedacht :)
Denke, daß beim PWM eine Gegentakt-Stufe für den Ausgangspegel sorgt - 
oder gibt es solche und solche?

Auf die Antwort bin ich schon gespannt, lasst mich nicht zu lange warten 
:P

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.