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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Leistungs-/Motorsteuerung


Autor: Hannes Wagner (Gast)
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Hallo,
ich habe geraden einen ersten Entwurf für eine PWM 
Leistungs-/Motorsteuerung erarbeitet (siehe oben) und hätte gern ein 
paar Meinungen dazu.
Den Verbraucher besser oben oder unten rein?
Gibt es vielleicht andere Transistoren die besser wären?

LG Hannes

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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Hallo,
ich hab eigentlich kaum Ahnung von Leistungselektronik, aber mir fallen 
da gleich eine ganze Menge Sachen auf:
Wozu steuerst du den BUZ11 über 2 Mosfets an, wenn er dann nur über 
10kOhm umgeladen wird?
du benutzt ausschließlich n-channel mosfets. die benutzt man 
normalerweise, um gegen GND zu schalten, also N-Mosfet an GND, Last 
zwischen VCC und Mosfet.
Die Treiberstufe aus den beiden BS170 versteh ich leider gar nicht (kann 
natürlich an mir liegen :) ). Sollte das eigentlich komplementär sein? 
trau mich nich, da irgendwelche tips zu zu geben, aber ich bezweifle, 
dass es irgendetwas sinnvolles tut.
wenn du induktive Lasten schalten willst, sollte da auf jeden Fall eine 
Freilauf-Diode rein.
Ich würde dir raten, mal im Forum zu suchen, zu dem Thema gibts wirklich 
massenhaft Einträge.

Gruß, Alex

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Hannes Wagner (Gast)

>      2,3 KB, 38 Downloads

Schwarzer Hintergrund und dunkle Linien? Wer tut sich sowas an?

>Leistungs-/Motorsteuerung erarbeitet (siehe oben) und hätte gern ein
>paar Meinungen dazu.

Nicht wirklich brauchbar.

>Den Verbraucher besser oben oder unten rein?

In der Schaltung geht nur "oben", also gegen Vcc. Aber wenn du schon so 
fragst, fehlen dir noch einige Grundlagen.

Siehe Treiber und Motoransteuerung mit PWM.

MFG
Falk

Autor: Hannes Wagner (Gast)
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ok die 10k oben kann man auch weglassen. Die zwei BS170 werden ja 
entgegengesetzt geschalten und ich wollte damit eine noch steilere 
Flanke erzeugen, damit sich die Endstufe so kurz wie nur möglich in 
einem halbleitenden Zustand befindet. Das Ganze sollte dann mit 
mindestens 200Hz betrieben werden und in einem Tastverhältnis von 5-95% 
im PWM-Modus laufen, sonst gibts nur noch dauernd AN/AUS (sprich 0% oder 
100% Leistung). Damit wollte ich dann wiederum mögliche kritische 
Zustände von Anfang an ausschließen.

So weit, der Plan! ^^

LG Hannes

Autor: Hannes Wagner (Gast)
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@ Falk
ich arbeite gern mit dieser Benutzeroberfläche

is schön das du mir sagst das mir einige Grundlagen fehlen, das weiß ich 
selber und deshalb bin ich hier weil ich zu meinem ersten Versuch ne 
Meinung haben wollte. is aber nett das du mir was verlinkt hast

Autor: MaWin (Gast)
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Wenn der Verbraucher unten wäre, müsste der BUZ11 bis 34V am Gate 
aufgesteuert werden -> geht nicht.

Wenn der Verbraucher oben ist, darf das Gate des BUZ11 nur bis 20V 
bekommen, bekommt aber 24V -> geht nicht.

Zudem müsste der obere BS170, damit er voll durchsteuert, mit 29V als 
Signal angesteuert werden, wird er aber wohl nicht, es sind wohl nur 5V 
-> geht nicht.

Wenn bis hierhin alles gehen würde, würde das Aufladen des Gates des 
BUZ11 nur langsam über 10k erfolgen, wozu dann überhaupt eine 
MOSFET-Treiberstufe davor ? -> taugt nicht

Wenn wir mal davon ausgehen, daß dein Signal 5V Impulse eines ICs sind, 
warum 2 ? Tri-State kann deine Schaltung nicht -> taugt nichts.

Ein Eingang reicht, Verbraucher an/Verbraucher aus, man könnte also 
reduzieren auf


+24V  +24V     -24V
  |     |        |
 10k    |      Verbraucher
  +----|I BS170  |
  |     |S       |
  |     +---+---|I BUZ11
  |         |    |S
-|I BS170  10k   |
  |S        |    |
 GND       GND  GND

Die Schaltung ist sehr nah an deiner dran und fast gut:

Der erste BS170 kann mit 0V/5V angesteuert werden und wandelt
den Pegel auf 0V/24V, die leider wenig belastbar sind.
Der zweite BS170 dient als Source-Folger,  und macht diese
Spannung belastbarer, kostet damit ca. 4V und reduziert damit
die Spannung am Gate des BUZ auf verträgliche 20V. Leider zieht
er nur nach +, nach Masse entlädt man wieder nur mit schlaffen
10k.

Wenn man nun eine Diode spendiert, kommt was vernünftiges bei
raus:


+24V  +24V     -24V
  |     |        |
 10k    |      Verbraucher
  +----|I BS170  |
  |     |S       |
  +-|<|-+---+---|I BUZ11
  |         |    |S
-|I BS170  10k   |
  |S        |    |
 GND       GND  GND

Nun zieht der erste BS170 die Gate-Leitung kräftig gegen Masse,
und der zweite BS170 dient nicht nur der Verbindung nach +24V,
sondern reduziert auch noch um ca. 4V. Leider nur ca. 4V, es
könne  auch 3V oder nur 2.5V sein, und dann bekommt der BUS11
am Gate mehr als er laut Datenblatt verträgt. Richtig sicher
ist das also auch nicht, aber immerhin besser als deine
Schaltung zuvor, und mit denselben Bauteilen. Also baut man
noch weiter um, per Spannungsteiler macht man aus 24V nur 12V
die zu nur 10V am BUZ11-Gate führen:

          +24V  +24V     -24V
            |     |        |
           10k    |      Verbraucher
            +----|I BS170  |
            |     |S       |
  +---------+-|<|-+-------|I BUZ11
  |         |              |S
-|I BS170  10k             |
  |S        |              |
 GND       GND            GND

Nun funktioniert's, der BUZ wird durch die BS170 als Pegelwandler
und Stromverstärker schneller und besser umgeladen als durch den
Signal-Ausgang selbst. Besser und einfacher wäre natürlich ein
MOSFET-Treiber wie der TPS2811 (der aus 24V gleich 11.5V macht).


Achtung: BS170 sind extrem empfindlich. Wenn man die mit dem Fenger 
anfasst, lädt sihc die winzige Gate-Kapazität sofort auf Werte über 20V 
auf, und der MOSFET geht kaputt. Es gibt keine Schutzdioden in dem Teil. 
Man muß BS170 mit Kurzschlussring (blanken Draht um die Anschlüsse 
wickeln bevor man ihn aus dem Leitschaumstoff zieht) versehen, dann 
einlöten, und erst danach, wenn alles eingebaut und angeschlossen ist, 
den Kurzschlussring wieder abmachen. Bei BS170 gilt alles, was man 
früher über die Empfindlichkeit von (C)MOS gesagt hat. Kaputte BS170 
leiten immer ein bischen den Strom, lassen Strom vom Drain zum Gate 
durch, verhalten sich merkwürdig. Auch das wäre ein Grund, so eine 
kranke Schaltung nicht aufzubauen, wenn es nicht die automatische 
Bestückungsmaschine macht.

MOSFET-Treiber mit bipolaren Transistoren wie BC368/BC369 sind robuster.

Autor: Hannes Wagner (Gast)
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danke erstmal für die ganzen Informationen und Anregungen. ^^

Autor: MJK (Gast)
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Hallo,

ich bräuchte für meine Diplomarbeit ein geeignetes Netzteil.

Thema: Prüfstand für RC Autos

Ein RC Auto mit Verbrennungsmotor treibt 4 Gleichstromgeneratoren an. 
Für die Erregung und somit unterschiedlichen Lasten für das Fahrzeug 
wird die Erregerspannung über ein PWM Signal geschalten.

Mein Problem

Ich will 325 V DC über ein PWM Signal,dass von einem C-Control128 
erzeugt wird, schalten. Derzeit verwende ich MOSFETs der Type IRFB40. 
Doch die Dinger schalter nur ohne angelegter Last. Habe jetz auch ein 
CMOS Inverter Typ 4007 davor geschalten --> geht auch nicht.

Meine Frage

Gibt es für dieses Problem ne einfache Lösung?

Halbleiterrelais oder sowas, mit einer Einschaltzeit von 1ms

Us 325V
Imax 4A

Wäre für jede Hilfe sehr dankbar

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