Hallo Zusammen!
Ich würde gerne mit meienm Funktionsgenerator einige Aktuatoren(teils
induktiv) betreiben. Meist sind dies Stellmotoren oder Ventile, welche
mit PWM angesteuert werden. Ich habe mir überlegt, das Signal des
Funktionsgenerators mit einem Optokoppler zu trennen und dann mittels
IRL1004 logic Mosfets zu verstärken.
Das Signal des Funktionsgenerators hat zwischen 3V-3.7V, je nach
Ladungszustand der Batterie. Ich denke das ist ausreichend für den
Optokoppler (
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/187038-da-01-en-PC817.pdf
)
Die Shottky Diode (MBR6045WR) macht in dieser Ausführung eigentlich
wenig Sinn , da sie doppelt ausgeführt ist. Ich habe diese aber noch
hier liegen, daher wollte ich sie einsetzen.
Ich würde von euch wissen ob ich das so realisierbar ist..
Ich bin eigentlich Maschinenbauer und habe von Elektronik wenig bis
keine Ahnung, daher fallt nciht gleich über mich her wenn was falsch ist
;)
Schaue Dir mal das Schaltsymbol Deiner Mosfets genau an, Du siehst das
der Gate Anschluß von allen anderen isoliert ist und ein Stück vor dem
Drain-Source Kanal endet. Wenn Du Deinen Optokoppler einschaltest werden
die Gates aufgeladen und wenn Du ihn wieder abschaltest, was passiert
dann?
In der Praxis brauchst Du ihn nicht mal einschalten, der Sperrstrom des
Fototransistors reicht Deine FETs einzuschalten...
Gruß,
Holm
Holm Tiffe schrieb:> Schaue Dir mal das Schaltsymbol Deiner Mosfets genau an, Du siehst das> der Gate Anschluß von allen anderen isoliert ist und ein Stück vor dem> Drain-Source Kanal endet. Wenn Du Deinen Optokoppler einschaltest werden> die Gates aufgeladen und wenn Du ihn wieder abschaltest, was passiert> dann?>> In der Praxis brauchst Du ihn nicht mal einschalten, der Sperrstrom des> Fototransistors reicht Deine FETs einzuschalten...>> Gruß,>> Holm
ok.. Habe mir das zu Herzen genommen... Wenn der Optokopppler
durchschaltet fließt einn Strom über R1 ab und die Gates von den IRL1004
werden aufgeladen.
Wenn cih den Optokoppler ausschalte liegt Masse an den Gates und sie
können sich entladen.. Richtig? Welcher Widerstandswert ist sinnvoll?
Ich habe noch 10K Widerstände hier liegen.. 4V/10K=0.4mA Also nicht
viel... Oder vielleicht etwa zu wenig?
@ Seppl Flicker (passuff)
>ok.. Habe mir das zu Herzen genommen... Wenn der Optokopppler>durchschaltet fließt einn Strom über R1 ab und die Gates von den IRL1004>werden aufgeladen.
Theoretisch richtig, praktisch falsch.
>Wenn cih den Optokoppler ausschalte liegt Masse an den Gates und sie>können sich entladen.. Richtig? Welcher Widerstandswert ist sinnvoll?>Ich habe noch 10K Widerstände hier liegen.. 4V/10K=0.4mA Also nicht>viel... Oder vielleicht etwa zu wenig?
DEUTLICH zu wenig. Ein einfacher Optokoppler kann deine MOSFETs nicht
schnell genug schalten. Du brauchst dahinter einen MOSFET-Treiber, siehe
MOSFET-Übersicht.
MFg
Falk
Verrate doch mal, welche Leistungen du schalten möchtest und mit welcher
PWM Frequenz die Schaltung arbeiten soll. Ein einzelner IRL1004S kann
mit seinen 6.5 mOhm im durchgeschalteten Zustand thermisch schon einige
10A als Strom vertragen, vorausgesetzt du lädst beim Schalten seine
Gatekapazität von mehreren nF schnell genug um. Mit 10 kOhm wird das
nichts, falls da wirklich Strom durch die Transostoren fließen soll.
Falk Brunner schrieb:> @ Seppl Flicker (passuff)>>>ok.. Habe mir das zu Herzen genommen... Wenn der Optokopppler>>durchschaltet fließt einn Strom über R1 ab und die Gates von den IRL1004>>werden aufgeladen.>> Theoretisch richtig, praktisch falsch.>>>Wenn cih den Optokoppler ausschalte liegt Masse an den Gates und sie>>können sich entladen.. Richtig? Welcher Widerstandswert ist sinnvoll?>>Ich habe noch 10K Widerstände hier liegen.. 4V/10K=0.4mA Also nicht>>viel... Oder vielleicht etwa zu wenig?>> DEUTLICH zu wenig. Ein einfacher Optokoppler kann deine MOSFETs nicht> schnell genug schalten. Du brauchst dahinter einen MOSFET-Treiber, siehe> MOSFET-Übersicht.>> MFg> Falk
Die IRL1004 sind Logik Fets, die ja schon früher(kleinere Spannung)
schalten. Auch will ichnciht in die Analogtechnik, so dass meine
Frequenzen bei ca 1kHz maximiert sind.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl1004.pdf
Wie lege ich den Widerstand richtig aus? Man kann es bestimmt berechnen
wie lange es dauert bis die Ladung abgeflossen ist an 10k, aber es gibt
hier doch bestimmt Erfahrungswerte...Maximalwerte des Optokopplers: Imax
=50mA --> 50 mA
5V/50mA=100R
Dass wäre maximum.. Wahrscheinlisch aber nicht so üblich alles am
Maximum laufen zu lassen. Zumindest kenne ich jetzt die obere
Grenze...Irgendwas zwischen 100R und 10KR -->1k ??
Michel schrieb:> Verrate doch mal, welche Leistungen du schalten möchtest und mit welcher> PWM Frequenz die Schaltung arbeiten soll. Ein einzelner IRL1004S kann> mit seinen 6.5 mOhm im durchgeschalteten Zustand thermisch schon einige> 10A als Strom vertragen, vorausgesetzt du lädst beim Schalten seine> Gatekapazität von mehreren nF schnell genug um. Mit 10 kOhm wird das> nichts, falls da wirklich Strom durch die Transostoren fließen soll.
Ich möchte nicht mehr als 10A-15A Schalten (absolutes Max, im Normalfall
eher ~1A) wil mir aber nach oben alles offenhalten und auch die
Verlustleistung verteilen bzw Bauteile schonen. Die Dinger kosten ja
nichts..
Wie schnell ich die Gates entladen muss, ist mir allerdings nicht
bewusst(außer so schnell wie möglich) und übersteigt meine
Elektrotechnischen Kenntnisse... U=R*I ;)
Aber mit Kapazitäten hatte ich es noch nicht, ich werde versuchen das zu
Verstehen.
Welchen Widerstand würdest du Erfahrungsgemäß einsetzen?
Seppl Flicker schrieb:> Ich möchte nicht mehr als 10A-15A Schalten (absolutes Max, im Normalfall> eher ~1A) wil mir aber nach oben alles offenhalten und auch die> Verlustleistung Verteieln und Bauteile schonen
Die statische Verlustleistung bei 10A und den angegebenen 6.5 mOhm eines
anständig durchgeschalteten IRL1004 läge bei 65 mW, d.h. das ist bei dem
Gehäuse ein Witz. Für deine Betriebsbedingungen müßte man den R_on mal
etwas genauer aus dem DS rausgucken.
Die hast aber abhängig von der Schaltgeschwindigkeit mit jedem Ein-/Aus
Schaltvorgang eine Phase, wo der Transistor teilweise leitet und hohe
Verlustleistung erzeugt. Diese Phase mußt du möglichst kurz halten. Je
größer deine Zeitkonstante beim Umschalten des Gates ist, um so länger
ist diese Phase, d.h. durch die Parallelschaltung von 3 FETs
verdreifachst du wegen der dreifachten Kapazität die Umschaltdauer.
Damit erzeugst du grob die 3-fache Verlustleistung, so dass jeder
einzelne FET fast genausoviel Wärme erzeugt, wie wenn er alles alleine
schalten müßte.
-> Parallelschaltung bringt fast nichts
Die mittlere Verlustleistung hängt dann natürlich auch noch davon ab,
wie oft du schaltest.
Michel schrieb:> Seppl Flicker schrieb:>> Ich möchte nicht mehr als 10A-15A Schalten (absolutes Max, im Normalfall>> eher ~1A) wil mir aber nach oben alles offenhalten und auch die>> Verlustleistung Verteieln und Bauteile schonen>> Die statische Verlustleistung bei 10A und den angegebenen 6.5 mOhm eines> anständig durchgeschalteten IRL1004 läge bei 65 mW, d.h. das ist bei dem> Gehäuse ein Witz. Für deine Betriebsbedingungen müßte man den R_on mal> etwas genauer aus dem DS rausgucken.> Die hast aber abhängig von der Schaltgeschwindigkeit mit jedem Ein-/Aus> Schaltvorgang eine Phase, wo der Transistor teilweise leitet und hohe> Verlustleistung erzeugt. Diese Phase mußt du möglichst kurz halten. Je> größer deine Zeitkonstante beim Umschalten des Gates ist, um so länger> ist diese Phase, d.h. durch die Parallelschaltung von 3 FETs> verdreifachst du wegen der dreifachten Kapazität die Umschaltdauer.> Damit erzeugst du grob die 3-fache Verlustleistung, so dass jeder> einzelne FET fast genausoviel Wärme erzeugt, wie wenn er alles alleine> schalten müßte.> -> Parallelschaltung bringt fast nichts>> Die mittlere Verlustleistung hängt dann natürlich auch noch davon ab,> wie oft du schaltest.
OK.. Also ich schalte meistens im Hz bereich(50Hz-500Hz)...
Schade das mehr nicht mehr bringt.. Zumindest in einer
Parallelschaltung..
Was ist aber zum Widerstand zu sagen? Je kleiner deso höher der
Stromfluss und das wiederum lässt meine Ladung im Gate schneller
abfließen, richitg?
Begrenzt aber durch Imax vom Optokoppler.. Wenn ich die effektivität des
Optokopplers mal außer Acht lasse, ist es am besten für die Fets den
Optokoppler am limit zu betreiben weil sich dadurch die Gates schneller
entladen können?
PWM_Endstufe.png
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