hallo, ich habe 4mosfet´s die ich vom µC ansteuern lassen will. das ganze dient einer PWM-schaltung ist es besser die mosfet´s über ein Treiber anzusteuern, dabei kommt die frage auf: wie viel mosfet´s(IRFP064P) kann ich über ein treiber ansteuern. und welche(n) treiber kann ich da nehmen? mit freundlichen grüßen Christoph
Christoph schrieb: > und welche(n) treiber kann ich da nehmen? Kommt auf die Geschwindigkeit Deiner PWM an. Logic-Level n-cannel-FETs kann man direkt vom Controller ansteuern, beim p-Channel-FET braucht´s noch einen oder 2 npn-Transen. Ein gutes Beispiel gibt es hier: http://mikrocontroller.com/files/BL_Ctrl_V2_0_Doku.pdf
Das Gate muß man als Kondensator betrachten (Große Ladeströme für kurze Zeit) Kann den Mikrocontroller zerschiessen wenn Kapazität zu groß(also Vorwiderstand) wenn jetzt der PWM langsam ist könnte es klappen. mal im Oszi gucken ob die Flanken Steil genug aussehen. Besser : 1.Datenblätter lesen (auf die Coulomb Werte achten) 2.PWM Frequenz bestimmen 3.Flankensteilheit und PWM Auflösung mit hinzuziehen kleinste Pulsweite sollte noch Rechteckig aussehen (entscheiden obs reicht oder obs runder sein darf) im Linearbetrieb (naja sags mal so) hat der FET ne viel größere Verlustleistung als im Schaltbetrieb (deshalb ist PWM ja vorteilhaft bei FET und anderen)
ups Je runder die Flanken sind desto länger befindet er sich im suboptimalen Linearbetrieb und Verlußtleistung Fält über ihm ab (Widerstand Spannungteiler) Wenn er eh überdimensioniert ist machts warscheinlich nichts aus (datenblatt gucken Ptot ( oder auch Ptod ;) ) ansonsten Kühlökörper ran. also das ist nen ich guck jetzt mal in die Bastelkiste und muß in ner Stunde Fertig sein Ansatz ;)
also in der schaltfrequenz werd ich wohl 12khz anstreben oder ist das zu viel? Freilaufdioden hab ich schon am start, aber danke für den hinweiß. also ich denk ich werd jetzt einfach mal ausprobieren wies mit ein oder zwei Transistoren klappt. Kann ich das auch ohne große last testen? oder sind die test mit 5A unrealistisch im gegensatz zu den angestrebten 100A?
Christoph schrieb: > 12khz Christoph schrieb: > sind die test mit 5A > unrealistisch Vermesse das mal mit dem Oszilloskop, dann siehst du die Schaltzeiten und kannst das dann geschickt hochrechnen. Insbesondere mit der Innenimpedanz deines Motors wirds eventuell einige Veränderungen geben. Inwieweit dir die Rückwirkende Kapazität von Drain zu Gate schlechte Karten zuspielt, kann man u.U. Schlecht abschätzen. Aber zum Schaltzeiten ermitteln wird es wohl reichen. Was ist denn als Systemspannung geplant? Ich überschlage mal grob in einigen Rechnungen, was so kommen könnte. mfg mf
die Systemspannung ist 12Volt.
Hintergrundinfos(muss nicht unbedingt gelesen werden)
vielleicht sollte ich mal ein bissel ausholen mit meinem projekt.
Ich bin Elektro und informations-Stundent im 2.Semester(vorher
ausbildung zum elektronike für betriebtechnik)
Mein Projekt:
ein Panzer (1,4m lang) angetrieben durch zwei anlasser aus dem
Automobilen bereich()
die motorn haben jeweils etwa 1,1kw und werden mit 12volt betrieben, den
Strom/Spannung dafür erzeuge ich mit nem 125cm³ Motor(ETZ).(natürlich
noch als Puffer ne große 180A/h Batterie, um gegebenenfalls auch
"relativ" Lautlos zu fahren.
das ganze soll später mit nen haufen Elektronik sensorik und son kram
vollgestopft und ferngesteuert werden).
mfg Christoph
Mehrere MOSFETs an einem Treiber kann man machen. Man muss dann aber für jeden MOSFET einen Gate Widerstand vorsehen, sonst besteht die sehr reale Gefahr, das die MOSFETs HF Schwingungen machen. Für einen Test, d.h. zum Durchmessen mit dem Oszilloskop reichen sogar weniger als 5 A als Last. Den wesentlichen Teil kann man da schon erkennen. Die Spannung sollte aber schon etwa so sein wie später auch.
Christoph schrieb: > angetrieben durch zwei anlasser An denen wirst du nicht lang Freude haben, da sie nur für eine gewisse Einschaltdauer spezifiziert sind. Ich würde dir eher Scheibenwischermotoren empfehlen. Oder Rollstuhlmotoren. 12V, also am Drain einen Spannungshub von 12V. Das entschärft das Miller-Problem. Hast du das Prinzip des Miller-Effekts verstanden? dann kannst du das mit deinen Elektrotechnik2-Kenntnissen bequem selber rechnen. Vielleicht ne Excel-Tabelle aufmachen dazu. Gatespannung/Steuerspannung wäre? Null bis? Im Datenblatt sind Ladungsmengen für Gate-zu-Masse und Gate-zu-Drain angegeben. Gate-zu-Drain kannst du um einen gewissen Faktor herunterbrechen, da dort 48V als Testbedingungen angegeben sind(Rückwirkende Kapazität wird durch Miller-Effekt aufgeblasen, s.o.). Die nun errechnete gesamte Ladungsmenge fürs Gate muss aber pro Schaltzyklus einmal ins Gate reingeschoben werden und auch wieder rausgezogen werden. Da das Gate wie schon gesagt wie ein Kondensator wirkt, kannst du dir bestimmt denken, dass im Einschaltmoment ein irrsinnig großer Strom fließt, nur Begrenzt durch die parasitären Impedanzen der Ansteuerung. Deshalb Gate-Vorwiderstände, rechne das mal mit so 4,7Ω bis 10Ω pro Gate durch(überschlägig tau berechnen aus R*C, f(t) = exp(-t/tau) ist für t = 5*tau ungefähr =0 ). Schaltzeit wird vllt. so um die 3µs wost-case liegen, für einmal anschalten gerechnet(Ladekurve eines Kondensators). Zweimal pro Periode wird geschaltet. Für 12kHz hast du eine Periodendauer von ~84µs. Also sind die reinen Schaltzeiten w.-c. so 8% der Gesamtzeit anzunehmen. Das ist noch einigermaßen vertretbar. Probiers aus. mfg mf
@ Christoph (Gast) >Ich bin Elektro und informations-Stundent im 2.Semester(vorher >ausbildung zum elektronike für betriebtechnik) Jaja, gestrn noch Stift, heute schon Meister. >Mein Projekt: > ein Panzer (1,4m lang) angetrieben durch zwei anlasser aus dem >Automobilen bereich() Ist Quark, Anlasser sind keine Motoren für Dauerbetrieb. >die motorn haben jeweils etwa 1,1kw und werden mit 12volt betrieben, den >Strom/Spannung dafür erzeuge ich mit nem 125cm³ Motor(ETZ). Ohje, man nehme einen 125ccm Verbrennungsmotor mit ca. 10kW, um lausige 2kW Motoren anzutreiben. >noch als Puffer ne große 180A/h Batterie, um gegebenenfalls auch >"relativ" Lautlos zu fahren. >das ganze soll später mit nen haufen Elektronik sensorik und son kram >vollgestopft und ferngesteuert werden). Das fürchte ich. Mein Tip. Fang mal zwei Nummern kleiner an, 100A ist KEIN Anfängerprojekt. Bau das mal mit 10A max. Dann reden wir weiter. Nur mit dicken MOSFETs ist es nicht getan. MfG Falk
zu Antrieb: das Anlasser eigendlich nur für sehr kurze betriebszeiten gedacht sind,wusst ich deswegen seh ich der sache auch noch ein bisschen skeptisch entgegen. andererseits hab ich mich mal rangemacht und errechnet welche kräfte ich brauch um dieses Kettenfahrzeug auf die gewünschte geschwindigkeit zu beschleuningen Ergebnis: die motoren sind mehr als doppelt so groß wie nötig ,daher hoffe ich das sie vielleicht ein bisschen halten, und mit 1€ für einen Anlasser plus versand hab ich mich bei ebay nicht gerade in unkosten gestürzt:-) von dem Miller-Effekt hab ich heut zum ersten mal gehört. Verstanden? naja ich glaub schon , das wichtigste zumindest... jetzt zu der Rechnung: ich sitz gerad vor dem Datenblatt aber weiß nicht genau wie sich das mit den ladungen verhält. dort sind die angaben:Total Gate Ladung:170nF , Gate-Source:32nF , Gate-Drain"Miller":74nF ich versteh nich ganz was die Total Gate Ladung ist? ist das die Ladung die für einmal anschalten komplett in den Mosfet geschoben werden muss, kann ich quasi mit dieser ladung rechnen? was meinst du mit Herunterbrechen der Kapazität am Gate-Drain, genau da ist doch der Millereffekt? 44Volt sind im datenblatt angegebn ich arbeite mit 12volt?aber laut Q=C*U ist doch bei gleichbleibender Ladung weniger Spannung eher schlecht oder hab ich da einen denkfehler? Es ist sinnvoller den Mosfet mit 12volt anzusteuern um die ströme kleiner zu halten als wenn ich 5volt zum umschalten nutzen würde oder? vielen dank für eure Mühe
@ Falk Brunner ich versteh dein Problem nich ich schreib was ich bin und du quackelst irgend nen blödsinn der da nich steht. zum 10kw Motor. Ich bin student, den Goldesel hab ich leider noch nich erfunden aber vielleicht ist es mein nächstes projekt. Ich habe den Motor, also kann ich ihn auch nutzen. 0€---->Studentenfreundlich außerdem sollte man vielleicht den wirkungsgerad der ganzen angelegenheit betrachten und nen 10kw motor leistet das was ich haben möchte ganz gemütlich wohingegen ein z.b rasenmäher da schon bissel knuffen muss, somit auch absolut krach macht... soviel dazu die Anlasser haben 1€ gekostet und sind somit in meinem Finanzplan vertretbar. ob dauerbetrieb oder eben nich wird sich rausstellen. ein motor mit der halben leistung würde 60euro kosten, da probier ich doch lieber erst mal diesen 1€ aus. und wenn´s funzt lass ich es euch wissen was ist das problem daran wenn sich Jemand ein projekt vornimmt um in das gebiet der Elektronik weiter eintauchen zu können?sicher ist 100A kein Anfängerprojekt aber ich will auch kein Raumschiffbauen. ich denk wenn man sich bissel einliest und ein paar versuche macht sollte das möglichsein. erwecke ich den eindruck, also würd ich nur n paar Mosfet´s auf ne platine kleben wollen und dann soll da n hightech-Vehicle rauskommen? Ich hoffe nicht!!! sorry aber ich find manche sachen die du mir so vorhalten möchtest sind absoluter quark und gehören nich zum thema
Christoph schrieb: > was meinst du mit Herunterbrechen der Kapazität am Gate-Drain, genau da > ist doch der Millereffekt? hm, wie soll ichs sagen... hier mal ein billiger Erklärungsversuch für den Miller-Effekt(Die Experten mögen mir hier einige Abstriche an Genauigkeit verzeihen): Die Gate-Drain-Kapazität ist ein Kondensator, den du dir als Keramikkondensator von Gate nach Drain vorstellen kannst, so, als wäre er von außen an die MOS-Anschlüsse dran gelötet. Den Mosfet sehen wir hier mal als ideal an. Am Gate hast du einen Spannungshub von Mos "aus": 0V Mos "an" : 10V(angenommen) Dies bewirkt einen Spannugshub am Drain: Mos "aus": 12V(deine Systemspannung) Mos "an" : ~0V Merkst du was? Beim Schalten sieht die Gate-Drain-Kapazität nicht nur den Spannungshub vom Gate, sondern der Spannungshub von Drain kommt noch hinzu! Das ist vielleicht zunächst nicht mehr so einfach zu überblicken, aber du wirst schon noch dahinterkommen. Dein Ansatz mit Q = CU ist hier jetzt wichtig: Die GD-Kapazität wird bei jedem Schaltvorgang um 22V umgeladen. Von vorn ins Gate hinein gesehen wirkt diese GD-Kapazität jetzt um den Faktor 22V/10V = 2,2 größer. Du könntest also die Rückwirkungskapazität mit diesem Faktor multiplizieren und mit der Beschaltung vom Gate sowie den restlichen parasitären Kapazitäten an diesem Knoten parallelschalten. Das ist der Miller-Effekt, oder anders gesagt eine der 5 Transformationsbeziehungen(*), die sich mit gesteuerten Quellen ergeben können. mfg mf Anmerkung zu Transformationsbeziehungen an gesteuerten Quellen: * Wer gedanklich Strom mit Spannung vertauschen kann und auch in der schwarzen Welt der Leitwerte gut zurechtkommt, findet hier nur deren 3.
Hi! Also ich finde das Projekt auf jeden Fall interessant. Du musst halt auf jeden Fall im Hinterkopf behalten, dass du an manchen Stellen auch dein Le(e)hrgeld zahlen wirst. Gerade im Hinblick auf die EMV, du magst ja 100A in wenigen us schalten, wird das eine sehr spannende Angelegenheit, besonders wenn man das ganze Fernsteuern möchte! Ich wünsche dir viel Spaß und Erfolg dabei, es wird mit Sicherheit sehr Lehrreich werden! :) Viele Grüße
Maik K. schrieb: > Le(e)hrgeld Hoffentlich zeigt der gute Modell-Panzer dann keine ungewollten Knall- und Raucheffekte... nochmal wegen Q = CU, oder besser ∆Q = C * ∆U Ich habe einen Spannungshub ∆U von 22V statt 10V, deswegen muss die bewegte Ladungsmenge Q auch größer sein. Du kannst, um bei ∆U=10V zu bleiben, bei gleicher bewegter Ladung so tun als wäre die Kapazität C größer. Hoffe es ist jetzt einigermaßen verständlich ausgedrückt. mfg mf
also um auf mein ursprüngliches problem zurückzukommen. (welche ströme am Gate um zu entscheiden ob einfache Transistorschaltung oder Mosfet-Treiber. ich bin auf gute 2,5A am Gate gekommen um den Mosfet schnell genug zu laden, kann das hinkommen? für R[g] habe ich 4,7Ohm angenommen. für U[0] = 12Volt die Kapazität hab ich einem Diagramm aus dem Datenblatt entnommen und liegt meiner meinung nach bei etwa 210nF. den Millereffekt hab ich mir noch mal von meinem prof erklären lassen. nu weiß ich bescheid:-) nur weiß ich nich ob dieser millereffekt der meinem Aufladevorgang am Gate ja entgegenwirkt in diesem Diagramm schon berücksichigt ist? können diese 2,5A stimmen(quasi einschaltmoment)? Tau=knapp 10^-6 mfg Christoph
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