Hallo Forum, Habe ein kleines Verständnisproblem... Würde gerne eine Last via. µC mit einem Bipolartransistor schalten (ca. 5A) Nun kann ich ja mit den 5A arbeiten und den Vorwiderstand mit dem Übersteuerungsfaktor(ü=3-5) und der Gleichstromverstärkung ausrechnen... Was passiert aber an der Last... bzw mit dem rest der Schaltung wenn nun weniger als 5A fließen? Würde das negative Auswirkungen haben? Danke für eure Hilfe Lg Michael
>Was passiert aber an der Last... bzw mit dem rest der Schaltung wenn nun >weniger als 5A fließen? Würde das negative Auswirkungen haben? Noe was soll da passieren ? Ausser das du ein bisschen Leistung in der Basis und dem Vorwiderstand verbrauchst nix. Allerdings nimmt heute fuer sowas in der Regel MOSFETs. Gruss Helmi
Danke für deine Antwort :) Mir is nur grad beim Bipolartransistor eingefallen wie ich da was berechnen muss... deswegen hab ich das erstma genommen :) Aber zwecks MOSFET... der is ja Spannungsgesteuert. Brauch ich ja rein theoretisch keinen Vorwiderstand oder sowas an den µC hängen. Gibt es da Schaltungstechnisch noch was zu beachten um den Lastbetrieb sicher zu ermöglichen? Und welcher typ wäre da für die ca. 5A geeignet? mfg Michael
>Brauch ich ja rein >theoretisch keinen Vorwiderstand oder sowas an den µC hängen. Solange du nicht schnell schalten willst brauchs du da keinen Vorwiderstand. Wenn du aber jetzt schnell schalten willst schaltet man einen kleinen Widerstand zwischen Treiber und Gate. Das wird deshalb gemacht um die Lade und Entladeströme der Gatekapazität zu begrenzen. Als Mosfet brauchst du einen Logik-Level kompatiblen Mosfet der mit 5V Gatespannung durchgeschaltet ist. IRF.com ist da ein bekannter Hersteller.
Sollte die Last erheblich induktive Anteile haben (Motor, Trafo) wär ne Freisaufdiode nicht verkehrt.
Michael R. schrieb: > Aber zwecks MOSFET... der is ja Spannungsgesteuert. Brauch ich ja rein > theoretisch keinen Vorwiderstand oder sowas an den µC hängen. Theoretisch nein, wird aber trotzdem oft gemacht, genannt Angstwiderstand. Außerdem kann man dann PWM machen ohne den µC Pin zu überlasten. > Gibt es da Schaltungstechnisch noch was zu beachten um den Lastbetrieb > sicher zu ermöglichen? Ja, die meisten Mosfets schalten noch nicht bei 5V durch. Man braucht einen Typ mit niedrigem U_GS > Und welcher typ wäre da für die ca. 5A geeignet? Jede Menge. Am besten die parametrische Suche beim Distributor verwenden.
Weils mir gerade einfällt, vielleicht hilfts, habe letzents den verwendet http://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQD7N10L.pdf (100V/350m) Logic Level und kleine Gate Ladung (4.6nC) da kannst auch mit dem µC oder Logik schnell Schalten. Und gibts im D-PAK. Kommt aber darauf an was du willst, wenn duch nicht schnell Schalten musst gibts bessere... MFG
Der von dir is ja auch nich verkehrt :) Kannst du mir da nen Preis sagen für das Stück? Habe bei mir zu Hause noch paar IRF520 gefunden... Der kann ja auch 9A schalten. Und bei ca. 5A bräuchte ich ja auch nichma nen Kühlkörper. Schalten möchte ich 12V. Nur bei dem Modell von mir weiß ich nich ob der bei 5V schon voll durchgeschaltet hat... Freue mich über weitere Tipps :) mfg Michael
Der IRF520 ist kein Logic Level, kannst nicht mit dem µC treiben. Aber Schalten kann er deine Last leicht. Ohne Kühlkörper? ja wenn du ihn nicht schnell schaltest. Aber wie schnell willst du Schalten? Nur ein/aus im sekundentakt oder mehrere100 000 mal pro Sekunde? Wenn letzters würde ich einen geeigneten Treiber verwenden. Ansonsten ein BC548/545 Pärchen davorschalten. MFG
Michael R. schrieb: > Habe bei mir zu Hause noch paar IRF520 gefunden... Der kann ja auch 9A > schalten. Und bei ca. 5A bräuchte ich ja auch nichma nen Kühlkörper. > > Schalten möchte ich 12V. > > Nur bei dem Modell von mir weiß ich nich ob der bei 5V schon voll > durchgeschaltet hat... Nein, bei diesem leider nicht. > > Freue mich über weitere Tipps :) Tipp: Datenblatt online ladbar für solche Teile. Dann mußt Du hier nicht nach den Daten Deiner Fundstücke fragen. logic-level BUZ11L , ähnlich alt wie Dein IRF520, findet sich vielleicht in Deiner Kiste? > > mfg > Michael
So... da bin ich wieder :) Erstma danke für eure Hilfe! Konnte durch nette Kollegen ein paar IRLZ34 abzweigen. Sind ja auch Logic level Mosfet´s und können ja auch bissl was an Leisung ab. Und wenn ich die Diagramme im Datenblat richtig deute hab ich ja bei ner Belastung von 5A nen R_DS von run 30mOhm... bei 5V U_GS... Macht ja ne Leistung von 0,030 * 5² = 0,75W... Da könnte man doch eigentlich von nem Kühkörper absehen oder? weil platztechnisch is nich so viel angebot. Würde jetzt zum schutz noch nen 1k Widerstanden zwischen µC-Ausgang und Gate schalten... mfg Michael
Ich glaube, Du verwechselst schnell und häufig ... Also dU/dt an G-S versus 1/s an G-S.
Schnell/ oder häufig will ich nich schalten... also der µC arbeitet keine Schaltfolge ab... Soll einfach nur ne Handschaltung über Taster werden. mfg
Fralla schrieb: > Weils mir gerade einfällt, vielleicht hilfts, habe letzents den > verwendet http://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQD7N10L.pdf (100V/350m) Für 12V würde ich keinen Hochvolttyp mit entsprechend riesigem Rdson verwenden.
>Ich glaube, Du verwechselst schnell und häufig ... >Also dU/dt an G-S versus 1/s an G-S. Nein verwechsel ich nicht, hängt aber zusamannen, denn wer häufig schaltet sollte dies schnell tun! Oder schalte mal einen dicken FET 200000mal in Sekunde mit 20mA Gatestrom.... MFG
Wenn es eine Industrieanwendung werden soll, sollte man die gemachten Hinweise durchdenken. Aber ansonsten geht das einfacher. Natürlich geht auch ein IRF520, der hat max 4V GS. Den Vorwiderstand nicht größer als 1K und zusätzlich ein 10K von G nach S. Man kann die GS Spannung auch leicht messen. Es geht auch ein FET von einer Hauptplatine. Diese haben >10A (oft 30A) und TTL-Eingang. Sie sind aber nur bis etwa 30V! Also für 12V gut, für 24V kritisch.
Zurück zum biolaren Transistor. Kann man natürlich auch nehmen. Für 5A z.B. einen BD244 http://www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD244A.pdf Er hat bei 5A ca. 1.2V Spannungsverlust, also 6W Verlustleistung, das entspricht einem MOSFET mit 0.24 Ohm RDSon, dein IRLZ34 hat 1/5tel der Verluste. Bleiben wir beim BD244, dann steht im Datenblatt, das er für 5A ca. 0.8A Basistrom sehen will. So viel liefert dein uC nicht. Man braucht einen zweiten Transistor als weiteren Stromverstärker, sagen wir einen BD140 http://www.fairchildsemi.com/ds/BD%2FBD136.pdf Der nöchte für 0.8A Kollektorstrom ca. 80mA Basisstrom sehen. Immer noch mehr als der uC liefert. Also ein dritter Transistor, da reicht ein BC547, der liefert 80mA aus 4mA Basisstrom. Kein Problem für einen AVR. Aber die Schaltung +5V |E +-- Last 5A +--50R--|< BD140 | uC --1k--|< +--4R7--|< BD244 |E |E GND GND GND ist doch aufwändiger als ein einzelner MOSFET. Darlingtons haben noch mehr Verluste als die 6W des BD244. Das Problem an bipolaren Transistoren ist also die geringe Stromverstärkung wenn man sie als gesättigte Schalter verwendet. > Wenn du aber jetzt schnell schalten willst schaltet man > einen kleinen Widerstand zwischen Treiber und Gate. Das ist Unsinn. Bei jedem Schaltvorgang läuft die Spannung runter und der Strom hoch (bzw. umgekehrt) und die (Verlust)leistung ist daher in dem Moment höher als sonst. Wenn man viel schaltet will man die so klein wie möglich halten, aber auch wenn man selten schaltet kann das sinnvoll sein. Und damit man die Umschaltverluste so klein wie möglich hält, sollte man schnell umschalten und dazu braucht man, weil das Gate ein Kondensator ist, Strom, viel Strom. Daher nimmt man zur Verringerung der Schaltverluste gerade keinen Gate-Widerstand, sondern einen MOSFET-Treiber (wie MC34151) oder eine diskret aufgebaute bipolare Transistorstufe. Die liefer höhere Ströme als der uC-Ausgang und bewirkt damit schnelleres Umschalten. Ohne Gate-Widerstand begrenzt nichts den Stromn aus dem uC zu Anbeginn des Umschaltmoments ausser dem uC selbst. Er ist praktisch im Kurzschluss und begrenzt den Strom nur durch Abschnuereffekt seines Ausgangstransistors. Wenn das stört (weil es z.B. einen Impuls auf der Stromversorgung ergibt) dann kann man den Strom mit einem extra Widerstand extra begrenzen, aber damit wird der Umschaltvorgang noch langsamer, die Verluste demnach noch höher.
>Habe bei mir zu Hause noch paar IRF520 gefunden... Der kann ja auch 9A schalten. Und bei ca. 5A bräuchte ich ja auch nichma nen Kühlkörper. Das ist ein kleiner Trugschluß! Ein elektronischer Schalter hat die kleinste Verlustleistung (Wärme) bei geöffnetem o d e r geschlossenem Schalter. Kritisch ist der Bereich dazwischen. Je schneller der Bereich durchlaufen wird, umso weniger Wärme. Kann man aus den Datenblättern leicht erkennen. Bei einer PWM-Anwendung 24V/10A (LED)reichte ein Kühlkörper PR32/25,4 Reichelt. Der FET war ein IRF1010N 55V/68A und GS=3,3V.
Puh... @ MaWin... Danke für den ausführlichen Beitrag von dir... kann nur leider aus den Datenblättern nich ganz erkennen wo du bei den einzelnen typen den Basisstrom her hast... über die Stromverstärkung vom Transistor? Nun nochma zu den Verlusten... Würde da ein ULN auch seinen Dienst tun? Is ja auch ein Darlington-treiber... oder verwechsel ich da jetzt was? außer das der GND schaltet was bei mir ja nich so gut wäre wenn ich nen N-Kanal FET habe mfg
Ist angegeben bei der Sättigungsspannung UCEsat, als der Strom, bei dem sie gemessen wurde, und dann leicht nach oben oder unten angepasst.
MaWin schrieb: > Zurück zum biolaren Transistor. > Für 5A z.B. einen BD244 > Er hat bei 5A ca. 1.2V Spannungsverlust, also 6W Verlustleistung, Wenn man nicht gerade einen uralten Typ nimmt, dann sieht es gleich deutlich besser aus. zum Beispiel: ZXTN19020DFF Vce-sat = 140mV @Ic= 6.5A, Ib= 180mA (entspricht einem MOSFET mit 0.028ohm RDSon) Für den Basisstrom von 140mA reicht dann ein weiterer Transistor aus. > Aber die Schaltung ist leider nicht ganz richtig, da der BD244 ein PNP ist.
> > Aber die Schaltung > ist leider nicht ganz richtig, da der BD244 ein PNP ist. uups ...also ein BD243 sein sollte.
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