Hallo! Ich konstruiere zur Zeit ein SNT, welches soweit ganz passabel funktioniert - wären da nicht die Spannugnsspitzen. Problem: Die max. Uds meines MOSFETS (IRFZ48N) liegt bei 55V. beim einschalten des MOSFETS gibt es keinerlei Probleme, doch beim Ausschalten kommt es zu SPannugnsspitzen am DRAIN die bis zu 60V betragen. Seltsam: mit dem Oszilloskop betrachtet besteht die Spannugnsspitze aus einer Schwingung, die nur sehr langsam abklingt. Was kann hier das Problem sein?
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Das ist ohne Kenntnis der Schaltung schlecht zu beurteilen. Möglich: Falscher oder fehlender Gate-Vorwiderstand ? Schaltdioden am Ausgang zu langsam ? Kondensatoren am Ausgang mit zu hohem Innenwiderstand ?
Hallo Buchmann! Welche Ströme schaltest du, und bei welchen Strömen hast du diese Aufnahmen gemacht? Sieht so aus als würden die Induktivitäten im MOSFET-Zweig mit den Kapazitäten in deiner Schaltung einen kleinen Schwingkreis darstellen. Die Frage ist, misst du diese Spannungsspitzen auch bei einem niedrigeren Ausgangsstrom? !!!!Würde Snubber-Circuits empfehlen, da die Chipspannungen in Wahrheit noch viel höher sind!!!! Wenn du allerdings kleine Ströme schaltest, wären diese Spannungsspitzen nicht so leicht zu erklären. MfG Mikesh
Es handelt sich in der Tat um hohe Ströme... also so in der Größenordung 10A. Was sind snubber circuits? PS: die Schaltung ist als anhang im 1. Thread zu finden.
Hallo! Snubbers sind Überspannungsbegrenzer, meist eine schnelle Diode und dann in Reihe eine Parallelschaltung aus Kondensator und Widerstand. Du schaltest nur 10A, warum dann dieser MOSFET? Ich tippe mal auf, war rumgelegen oder die Verluste sollten womöglich gering bleiben. Gibt aber auch welche mit niedrigerem Rdson. Naja zu deinem Problem: Sagen wir mal du hast 10cm Leitungslängen im Leistungspfad des MOSFETs. Du willst 10A schalten, sagen wir z.B. in 50ns. Die Leitungsinduktivität schätzen wir mal mit 10nH/cm also bei 10cm dann 100nH. Ergibt dann eine Spannungsspitze von U=Ue+ L*di/dt = 12V + 100nH*10A/50ns = 32V. Kenn deine Schaltung und dein Layout ja nicht, mir kommts aber so vor als ob du evtl. zu lange Leitungen hast, wo du sie besser nicht hättest. P.S. Bei welcher Schaltfrequenz arbeitet das SNT, ist die Diode dafür die Richtige? Also bis denne Schönes Wochenende noch(-:
Danke fuer die Info. Also die Frequenz is ca 5kHz. Die 10A sind nur jetzt.. später sollens mehr werden.. aber durch die spannungsspitzen kann ich mit der pulsweite des steuersignals nicht weiter rauf da sonst der FET kaputt geht.
Noch eine Frage: Wie dimensioiere ich den Gate-Widerstand richtig? hab zur zeit 4.5 Ohm drin.
Hallo, @Michael: Habe mal eine Frage zu deiner Schaltung. 1. Tust du damit nur die 12V runterregeln oder tust/willst du durch die Induktionsspitzen eine höhere Spannung rausholen? Ich würde da direkt nach der Spule einen schnellen Kondensator einfügen der diese Spitze aufnimmt und dadruch das ganze glattbügelt. So habe ich das bei einem Taktventil mal gemacht, wurde auch mit 12V angetaktet und gab beim Ausschalten eine knapp 100V Induktionsspitze ab, ein kleiner Folientyp hat geholfen. Müsste ein paar nF groß gewesen sein hat aber diese Spitzen wunderbar geschluckt. Er sollte halt ausreichend Spannungsfest sein. Also zw. Spule und IRF zur Masse hin.
Also das ganze is ein Aufwärtswandler. am Ausgang hab ich so ca 30V. die Schaltung is wie gesagt im 1. Thread zu sehen.
Hallo, dann würde ich sagen das die Induktionsspitze nicht schnell genug abgefangen wird, wenn du sagst die 30V sind stabil. Mach mal gleich nach der Spule nen FKP1-Kondensator rein, das sollte diese Spitze beseitigen.
Hallo, das ist ein Folienkondensator mit einem sehr geringen Innenwiederstand, der ist also sehr schnell un kann deine Spitze gut verarbeiten. Gib mal bei www.reichelt.de WIMA FKP ins Suchfenster ein. Aber wenn du einen kleinen Folientypen daheim hast der mind. 100V Spannungsfest ist kannst ihn ja mal probeweise reinhalten.
Danke fuer den Tip, funktioniert leider nicht - der Kondensator führt nur zu einem weiteren Aufschaukeln der Schwingungen.
Hab jetzt was herausgefunden: Wenn ich den Widerstand in der RC Schutzbeschaltung verkleinere, werden die Schwingungen stark gedämpft. Frage: Warum funktioniert selbiges nicht mit einer Z-Diode? Kann es sein das Z-Dioden hier zu langsam sind?
Nimm mal anstelle des Elko 47uF einen guten Folienkondensator. Wie hast Du denn den Wert errechnet?
@Buchmann! Vorsicht: Wenn du den Widerstandswert verkleinerst wird auch die Leistung die du dann im R verbrätst größer. Welche Leitungslängen hast im Zweig des MOSFETs. Wenn du diese vielleicht verringern könntest, müssten die Spannungsspitzen um einiges geringer Ausfallen!
ALso ich hab ca 2cm lange Leitungen gehabt.. hab dann ne platine geätzt, mit ca 0.5cm leitungen.. keine Änderung.. Soltle ich vieleicht mal den MOSFET gegen einen anderen, bzw einen IGBT tauschen?
Hallo, wollte eigtnlich fragen ob du es schon mit einem Folienkondensator probiert hast
Hallo, dann muss das Teil zu langsam bzw. zu klein dimensioniert gewesen sein. Die Kapazität sollte nicht umbedingt größer als nötig sein aber die Energie der Spitze vollständig aufnehmen können. Evtl. noch nen niederohmigen Wiederstand nach dem Kondensator in Reihe so das der Kondensator mit seinem niedrigere Wiederstand das schneller "aufsaugt" als es in die restl. Schaltung kommt.
@Buchmann Ich versteh noch nicht so ganz warum du eine mit 1 mH recht gross dimensionierte Spule verwendest? Bei SNTs geht man doch genau den umgekehrten Weg: kleine Induktivität -> kleinere Spulen -> hohe Schalfreq. -> geringere Verluste, oder? Wenn du 1mH auf 10A und mehr aufladen willst dauert das doch... und ausserdem ist dann noch zu allem übel die induzierte Ausschaltspannungsspitze proportinal zu L und die Spule hat jede Menge Streukapazitäten was dann zu einem wunderschönen LC Schwingkreis führt... Oder sollte das in deinem Schalplan 1µH heissen?
Lösung des Problems Habe mich schon länger mit dem Thema auseinandergesetzt. Das problem rüht von deinem Übertrager her. Beim ab-bzw- anschalten induziert die Primärwicklung eine Gegenspannung, die, je größer die Mosfet-Schalt-Steilheit ( Steilheit = Volt pro Sekunde)ist, umso größer wird. Soll heißen, große Steilheit, große Gegenspannung. Das Problem kann durch eine Reihenschaltung von Kondensator und LeistungsWiderstand parallel zur Primärwicklng gelöst werden. Da gibt es eine Formel dafür, aber die weiß ich gerade nicht. Dadurch wird sozusagen die Anstiegs Steilheit verringert. Viel Glück, denn Spannungsspitzen über der Spezifikation töten recht flott das Bauteil.
Schaue dir auch mal die Datenblätter der professionellen Wandler an, besonders die internen Funktionsschaltpläne. Wie ich festgestellt habe werden öfters statt der Schottkydiode steuerbare MOSFETs benutzt. Zuerst wird über den Serienmosfet die Spule aufgeladen, dann schaltet dieser ab und im gleichen Moment schaltet der MOSFET als Ersatz für die Schottky durch. Gruß Hagen
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