Hallo zusammen,
kurze Frage:
Kann ich MosFets wie im Anhang gezeichnet prallell schalten und ist die
Schaltung prinzipiell in Ordnung? Die Widerstände sind noch nicht
dimensioniert.
Ich möchte damit einen Heißdrahtschneider und eine Kleinbohrmaschine
ansteuern.
Danke und Gruß,
Stefan
HGD schrieb:> Symmetrieren sich thermisch aus.
Jedenfalls im geschalteten Zustand.
Im Linearen Bereich ist das nicht der Fall, daher auch nicht unbedingt
im Umschaltmoment.
HGD schrieb:> Was soll der C parallel zum Gate-R?> Der macht doch den ganzen Gate Widerstand nutzlos?
Ich gebe zu: ich bin Elektronik Laie. Ich habe das mal irgendwo
gesehen...
Allerdings möchte ich gerne wissen was ich tue, deshalb bemühe ich mich
auch um die Grundlagen und stelle hoffentlich nicht all zu dämliche
Fragen.
Zunächst werde ich das mal mit LT-Spice simulieren, mit und ohne
Kondensatoren.
Gruß,
Stefan
Stefan Weßels schrieb:> Zunächst werde ich das mal mit LT-Spice simulieren, mit und ohne> Kondensatoren.
Bedenke dabei, dass die Modell dort ideal gleich sind. D.h. Unsymmetrien
musst du selbst einbauen. z.B. eine kleine Spannungsquelle am Gate
einfügen.
HGD schrieb:> blöde Frage: Was soll der C parallel zum Gate-R?> Der macht doch den ganzen Gate Widerstand nutzlos?
Nennt sich Speed-Up-Kondensator und war bei bipolaren
Transistoren in Schaltnetzteilen üblich.
bezügl. Speed Up Kondesator:
Dann kann man aber den Gate Widerstand gleich weglassen und den C auch,
denn das ist kein Bipolartransistor sonder ein Mosfet der zumindest
theoretisch Leistungslos geschalten wird.
Über das paralleschalten im Linearbetrieb habe ich mir noch keine
Gedanken gemacht, aber wer macht das schon, Msofets im Linearbetrieb
fahren ;)
@ HGD (Gast)
>denn das ist kein Bipolartransistor sonder ein Mosfet der zumindest>theoretisch Leistungslos geschalten wird.
Bei Gleichspannung, ja. Dynamisch kaum.
>Über das paralleschalten im Linearbetrieb habe ich mir noch keine>Gedanken gemacht, aber wer macht das schon, Msofets im Linearbetrieb>fahren ;)
Jede lineare Endstufe für Audio, Video, Elektronische Last, Whatwever.
MfG
Falk
@ HGD (Gast)
>@Falk: also jetzt mal im Ernst: keine Sau schaltet einen Speed Up>Kondensator an das Gate eines Mosfets ....
Stimmt ;-)
Darauf war meine Antwort aber auch gar nicht bezogen.
Alexander Schmidt schrieb:> Im Linearen Bereich ist das nicht der Fall, daher auch nicht unbedingt> im Umschaltmoment.
Was aber hier relativ wurscht sein dürfte da ja der lineare Bereich
nicht der Zielbereich ist. Umschaltverluste dürften sich bei genügend
schnellem Schalten in Grenzen halten und 30 kHz scheinen schnell genug
zu sein.
Hallo zusammen,
ich habe mir das Ganze mal in LTSpice angesehen. Es scheint alles so zu
funktionieren wie ich mir das gedacht habe. Die Kondensatoren bleiben
weg.
Was mich nur wundert sind die geringen Gateströme von unter 20mA pro
MOSFet.
Da könnte ich das BC327/337 Päärchen evtl. durch BC547/557 ersetzen,
weil vorhanden.
Generell habe ich zunächst mal in die Bastelkiste geguckt und vorhandene
Bauteile gewählt. Mir fehlen nur die BC327 / 337. Sollten z.B. die
MOSFets suboptimal sein, kann ich auch andere kaufen.
Zur Frequenz:
Ich dachte zuerst an ~4 kHz. Allerdings befürchte ich das beim Betrieb
der Kleinbohrmaschine die PWM hörbar sein könnte. Allerdings soll die
Hauptanwendung der Heißdrahtschneider werden.
Ich werde mal den kompletten Schaltplan zeichnen.
Gruß,
STefan
Stefan Weßels schrieb:> Was mich nur wundert sind die geringen Gateströme von unter 20mA pro> MOSFet.
Das ist sehr wenig. Die FETs werden vmtl. recht langsam schalten und ne
Menge Verluste produzieren.
Wie hast du die Widerstände dimensioniert?
Gatewiderstände zum Test auf 1 Ohm setzen.
Stefan Weßels schrieb:> Ich habe 10 Ohm eingesetzt
Dann muss was faul sein. Du hast 12V BS, nehmen wir mal an der Bipo
schaltet so durch, dass "nur" 10V am Widerstand ankommen und die
Gate-Source-Kapazität entladen sei. Dann hast du auf jeden Fall schonmal
einen 100 mA Peak. Hast du die obere Schaltung (aus dem
Eröffnungsbeitrag) lediglich ohne die Cs an den Gates simuliert oder
hast du die Schaltung noch weiter modifiziert?
Achja, die Widerstände der Bipos haste aber schon so eingestellt, dass
die auch 100 mA schalten können? Nicht dass da an der Basis ein, ich
sach mal, 100kOhm Widerstand hängt ;)
Hallo,
ich habe die Kondensatoren weggelassen und in der Simulation nur einen
IRF530 eingebaut, da der IRF540 nicht vorhanden ist. Die Schaltung ist
wie im angehängten Schaltplan mit den oben genannten EInschrankungen und
ohne D1 und D2 in der Simulation. RL ist 1 Ohm.
Bei einem ersatztwese eingefügten FET mit hoher Gatekapazität habe ich
auch Spitzen bis zu 180 mA.
Ich suche mal ein Spice-Modell für den IRF540.
Gruß,
Stefan
Der R3 den du hast, bewirkt dir eine Stromgegenkopplung am Treiber. Das
könnte der Grund für den kleinen Treiberstrom sein. Den kannst du
weglassen und den oberen Widerstand eventuell auf 1k vergrößern. Du
willst ja nur schalten. Was dir aber dringend fehlt ist ein
47k-100k-Widerstand an Q1 von Basis nach Masse. Wenn dein Controller
sich initialisiert, willst du ja keinen Stromfluss in der Geschichte
haben. Das macht die Sache etwas sicherer.
Das kannst ja mal in Spice simulieren.
Gruß
180mA klingt zum Umschalten schonmal nicht so verkehrt. Wie hoch dein
Strom wird zum Umladen der Gates häängt halt stark von den
"Basiswiderständen" der Bipos ab. Die Verluste werden zwar immer noch
etwas hoch sein aber so gehts schonmal etwas fixer. Warum verwendest du
eigentlich keinen Mosfet-Treiber-IC? Damit kannst du ohne
Schwierigkeiten die Gates mit 1A und mehr umladen.
... schrieb:> Der R3 den du hast, bewirkt dir eine Stromgegenkopplung am Treiber. Das> könnte der Grund für den kleinen Treiberstrom sein.
Darüber habe ich gar nicht nachgedacht. Ich werde das mal ausprobieren.
> ein 47k-100k-Widerstand an Q1 von Basis nach Masse.
Eher ein Pull-Up. Bei 0V an der BAsis von Q1 schalten die FETs durch.
> Warum verwendest du eigentlich keinen Mosfet-Treiber-IC?
Ich will das Ganze halt diskret aufbbauen und verstehen was passiert.
Ein Treiber-IC wäre für mich zunächst mal eine Blackbox.
Ich mache das auch nur zu meinem eigenen Vergnügen. Ist halt ein
Zeitvertreib und ich lerne noch etwas dabei.
Die Kleinbohrmaschine streiche ich wohl auch noch aus dem
Anwendungszweck. Dafür sollte ich dann doch lieber eine Halbbrücke
bauen.
Da fällt mir ein: Ist ein Heizdraht als induktive Last zu sehen? Wenn
ja, brauche ich wohl noch eine Freilaufdiaode.
Danke für Eure Mühe und Geduld,
Gruß,
Stefan
Stefan Weßels schrieb:> Da fällt mir ein: Ist ein Heizdraht als induktive Last zu sehen? Wenn> ja, brauche ich wohl noch eine Freilaufdiaode.
Besser ist es. Kostet ja fast nichts.
Stefan Weßels schrieb:> Da fällt mir ein: Ist ein Heizdraht als induktive Last zu sehen? Wenn> ja, brauche ich wohl noch eine Freilaufdiaode.
Ein Heizdraht hat induktiven Charakter kann aber im großen und ganzen
als ohmische Last gesehen werden vgl. Glühlampe.
Hallo zusammen,
ich habe gestern noch einmal mit LT Spice gespielt. DAbei habe ich für
mich interessante Erkenntnisse gewonnen.
Wenn ich den Emitterwiderstand von Q1 weglasse bekomme ich Gateströme
größer 100mA, allerdings asymmetrisch. Diese Asymmetrie kann ich mit
einem Kollektorwiderstand an Q2 beseitigen, das wäre aber dann
Frequenzabhängig.
Vielleicht sollte ich doch auf ein Teriber IC zurückgreifen. Könnt Ihr
mir da eine Empfehlung geben, möglichst im DIP - Package?
Danke und Gruß,
Stefan
Alexander Schmidt schrieb:> Treiber: Beispiele zu Low-Side Treibern
Schöner Artikel. Mir ist nur nicht die Richtung der Diode in Gatezweig
klar. So wie sie eingebaut ist, ist das Einschalten des Transistor
beschleunigt. Sollte es nicht andersherum sein? D.h. schneller
abschalten, weniger schnell einschalten, damit sich die
Schaltvorgänge(ON-Zeiten) der Hi- und Lo-Fet weniger überschneiden?
Wozu die Dioden D1 und D2? Eine kann wenigstens entfallen, da die ja
direkt parallel geschaltet sind. Außerdem enthalten die Mosfets bereits
Reverse-Dioden, die wiederum genau parallel zu den externen D1 und D2
arbeiten.
> Schöner Artikel.
Allerdings mit unsinnigen Schlussfolgerungen.
Warum sollte man möglichst starke Gate-Treiber bauen,
um sie dann mit Widerständen künstlich auzubremsen ?
Gate-Kontrolle kann man auch mit strombegrenzenden
Gate-Treibern machen.
Der Widerstand in der Gate-Zuleitung stammt eigentlich
aus der Analogwelt. Ein halb durchlässiger MOSFET in der
linearen Region neigt bei Induktivität der Gate-Zuleitung
und Kapazität des Gates zum Schwingen im Megahertz-Bereich,
was man durch Dämpfung, hier einem 10 Ohm Serienwiderstand,
leicht beheben kann.
In der Digitaltechnik hat ein Widerstand dort nichts verloren.
Wer Flanken begrenzen will (meist aus EMV Gründen) kann das
besser gleich durch passende Auslegung des Treibers tun (z.B.
ein Pull-Down per Widerstand, ein pull-Up per Transistor, der
seitersseit durch den Basiswioderstand und seine Stromverstärkung
im Strom begrenzt ist, wenn einschalten schneller als
ausschalten sien soll).
@MaWin: Wenn man aber nicht den passenden Treiber günstig kriegt, kann
man auch einfach Widerstände einbauen, was extrem viel billiger kommt
als zwei Tage nach einem anderen Treiber, mit anderen Treiberströmen zu
suchen.
Du schreibst immer so extrem übertrieben ("In der Digitaltechnik hat ein
Widerstand dort nichts verloren.").
Auch in deinen Beiträgen in der dse.faq...
Für deine 12V eignet sich der Klassiker ICL7667. Ist überall zu kriegen
und recht gutmütig.
Außerdem würde ich an deiner Stelle nur einen MOSFET bevorzugen. Nimm
halt einen stärkeren.
Hallo,
es ist mir ja äußerst peinlich, aber ich habe die Ursache für die
unsymmetrischen Gateströme gefunden:
Ich habe Q3 mit Emmiter an GND anstatt Kollektor an GND geschaltet.
ANbei der korrigierte und um ein paar Dioden erweiterte Schaltplan .
Jetzt sind die Gateströme Symmetrisch, allerdings geht die Gatespanung
nicht mehr auf 0V und damit ist die Schaltfunktion nicht gegeben.
Ich mache das alles noch einmal von Vorne. da muß es doch ne Lösung
geben....
Gruß,
Stefan
Stefan Weßels schrieb:> Hallo,>> es ist mir ja äußerst peinlich, aber ich habe die Ursache für die> unsymmetrischen Gateströme gefunden:>> Ich habe Q3 mit Emmiter an GND anstatt Kollektor an GND geschaltet.
Kann passieren.
>> ANbei der korrigierte und um ein paar Dioden erweiterte Schaltplan .>> Jetzt sind die Gateströme Symmetrisch, allerdings geht die Gatespanung> nicht mehr auf 0V und damit ist die Schaltfunktion nicht gegeben.>
Ich würde jetzt vermuten dass nach dem Sperren von Q1 der Q3 keinen
Strompfad nach Masse für seinen Basisstrom hat.
mfg
Frank Xy schrieb:> Ich würde jetzt vermuten dass nach dem Sperren von Q1 der Q3 keinen> Strompfad nach Masse für seinen Basisstrom hat.
Der ist doch sicher gesperrt in dem Moment, da seine Basis um Ube von Q2
positiver ist. Das wäre außerdem in dem Moment + am Gate. Er erreicht
kein ausreichen kleines Spannungsniveau (Q1 durchgesteuert und steuert
damit Q3 durch).
mhh schrieb:> Frank Xy schrieb:>> Ich würde jetzt vermuten dass nach dem Sperren von Q1 der Q3 keinen>> Strompfad nach Masse für seinen Basisstrom hat.>> Der ist doch sicher gesperrt in dem Moment, da seine Basis um Ube von Q2> positiver ist. Das wäre außerdem in dem Moment + am Gate. Er erreicht> kein ausreichen kleines Spannungsniveau (Q1 durchgesteuert und steuert> damit Q3 durch).
Zitat Swessels:
> Jetzt sind die Gateströme Symmetrisch, allerdings geht die Gatespanung> nicht mehr auf 0V und damit ist die Schaltfunktion nicht gegeben.
Also das Abschalten geht jetzt nicht mehr. Q3 entlädt das Gate wenn
abgeschaltet wird. Wenn Q3 also nicht mehr durchschalten kann, dann
bleibt
der Mosfet eingeschaltet.
mfg
Edit:
Ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil.
Irgendwie habe ich die Schaltung wohl zu flüchtig angesehen.
Frank Xy schrieb:> Also das Abschalten geht jetzt nicht mehr. Q3 entlädt das Gate wenn> abgeschaltet wird. Wenn Q3 also nicht mehr durchschalten kann, dann> bleibt> der Mosfet eingeschaltet.
Ähhh, Q3 schaltet doch. Aber durch den Spannungsabfall an R2 auf anderem
Spannungsniveau. So geschätzt auf 4,5V am Gate für aus (was zuviel ist)
und 11V für ein.
mhh schrieb:> Frank Xy schrieb:>> Also das Abschalten geht jetzt nicht mehr. Q3 entlädt das Gate wenn>> abgeschaltet wird. Wenn Q3 also nicht mehr durchschalten kann, dann>> bleibt>> der Mosfet eingeschaltet.>> Ähhh, Q3 schaltet doch. Aber durch den Spannungsabfall an R2 auf anderem> Spannungsniveau. So geschätzt auf 4,5V am Gate für aus (was zuviel ist)> und 11V für ein.
Genau.
Ich bin mit meinen eigenen Schaltbildern durcheinandergeraten.
Also müsste der Schaltungsteil um Q1 geändert werden.
Da sieht man mal wie eingerostet ich doch bin..... Das ich mich
ernsthaft mit Transistoren beschäftigt habe ist doch einige Jahre her.
Mit R2, R3 und Q1 wollte ich ungefähr identische Basisströme für Q2 und
Q3 einstellen. Das ich dabei Vgate anhebe habe ich gar nicht bedacht.
Um den Basisstrom von Q3 etwas zu begrenzen, habe ich Q§ einen
Basiswiderstand von 330 Ohm spendiert.
Jetzt sieht es meiner Meinung nach ganz gut aus.
Anbei nochmal die geänderte Schaltung und die Diagramme der Simulation.
Gruß,
Stefan
mhh schrieb:> Na dann passt es doch. :)
Das will ich mal hoffen. Mal sehen, was die Praxis daraus macht. Ich
habe nächste Woche frei, eventuell komme ich da mal zum basteln.
Alexander Schmidt schrieb:> Wofür ist D3? Die kannst du weglassen.
Die dient mir als Angstdiode....
Ich werde erst mal mit dem IRF540 spielen. Wenn dann alles klappt, nehme
ich einen Stärkeren FET.
Derzeit habe Ich als Spannungsquelle ein 12V /10A Netzteil, werde mir
aber wohl noch ein 20A Netzteil zulegen. Für das Styroporschneiden
könnten 120W etwas wenig sein. Und bei großen Lipos wird das auch Eng.
Nochmals vielen Dank für Eure Mühe.
Gruß,
Stefan
Alexander Schmidt schrieb:> Wofür ist D3? Die kannst du weglassen.
Kommt drauf an wie schnell die ist. In der Regel, wenn man parallel zur
Bodydiode eine weitere Diode schaltet, nimmt man eine schnellere Diode
als die Bodydiode. Und nein, ich hab jetzt nicht geschaut ob die MBRS360
schneller ist als die Bodydiode des IRF540N...;)
Michael schrieb:>> Wofür ist D3? Die kannst du weglassen.> Kommt drauf an wie schnell die ist.
Nein die kann man hier generell weglassen, egal wie schnell.
Sie wird sowieso nie leitend.
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