Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Komisches Schaltverhalten von NE555 und irfp460


von Pascal H. (pase-h)



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Guten Morgen^^
Wie im Anhang zu sehen ist, habe ich ein kleines Problem mit meiner 
NE555 Zeilentrafoschaltung.
Die Schaltung wird mit ca.12,5V vom Labornetzteil versorgt, und zieht 
0,07A bei 30kHz (Als Mosfet wird ein irfp460 verwendet).

Ich habe den folgenden Schaltplan nachgebaut (siehe Anhang). Der 
Schaltplan stammt von Mosfetkiller.de. Statt der Zündspule habe ich den 
Zeilentrafo eingebaut, und ich habe den 7,5nF 2000V Kondensator nicht 
verbaut.

Zurzeit habe ich das Problem, dass wenn ich einen Piezo oder 
Lautsprecher am MosFET anschließe, dann ist die Lautstärke leiser, als 
wenn ich den Piezo oder Lautsprecher direkt am NE555 angeschlossen ist.

Der Mosfet wurde so angeschlossen (man sieht von vorne drauf):
 _____  1 = Signal vom NE555
|     |  2 = Minus vom Zeilentrafo
|     |  3 = Masse
|     |
 _____
|  |  |
|  |  |
1  2  3

Mittlerweile bin ich ratlos was ich machen soll. Daraus soll in Zukunft 
mal ein Plasmaspeaker werden. Ich hoffe nur, dass der Mosfet noch 
funktioniert, da er im örtlichen Elektronikladen ca 7€ + 19%MwSt. 
kostet...

Wüstet ihr noch was ich machen kann, damit der Mosfet komplett 
durschaltet?

Mfg
pase-h

von Pascal H. (pase-h)


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ERGÄNZUNG:
Im Anhang das Testsignal des Scopes. Beide Tastköpfe sind eigentlich gut 
eingestellt, und das Scope misst auch alles korrekt.

EDIT:
Was noch komisch ist: Siehe das Bild vom NE555.
Peak to Peak werden 16,8V angezeigt, obwohl ich ihn nur mit 12,5V 
versorge (habe auch mit dem Multimeter nachgemessen. Es sind 12,5V +- 
0,2V)


Mfg

von Stärnecheib (Gast)


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Dein MOSFET schaltet offensichtlich nicht richtig durch.

Ein Defekt ist nicht auszuschliessen, da Du keinen Snubber verwendet 
hast, der bei Flybacks (und vor allem mit Zeilentrafos) wichtig ist, da 
die Streuinduktivität hoch ist, welche Dir dann hohe Spannungsspitzen 
erzeugt.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Stärnecheib schrieb:
> Dein MOSFET schaltet offensichtlich nicht richtig durch.
>
> Ein Defekt ist nicht auszuschliessen, da Du keinen Snubber verwendet
> hast, der bei Flybacks (und vor allem mit Zeilentrafos) wichtig ist, da
> die Streuinduktivität hoch ist, welche Dir dann hohe Spannungsspitzen
> erzeugt.

Obwohl der FET ja 500V abkann, sollte man vielleicht doch die Spannung
am Fet irgendwie auf z.B. 400V begrenzen, z.B. mit Z-Dioden.
Gruss
Harald

von Stefan02 (Gast)


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Hi,

wenn du den Plan so wie beschrieben nachgebaut hast wird daraus sowieso 
nichts! Mit 100nF als frequenzbestimmender Kondensator beim NE555 ist 
die Frequenz für einen Zeilentrafo viel zu niedrig, ausserdem wunderts 
mich das du schreibst, das die Schaltung 70mA zieht - welche Schaltung 
meinst du hier? Der NE555 sowie das Mosfet alleine (Zeilentrafo über 
anderes Netzteil versorgt) oder die Gesamtschaltung inkl. Zeilentrafo?. 
Ich finde jetzt - hier nichts gegen Paul - die Schaltung eh nicht so 
toll, ich weis nicht obs dem ne 555 gut tut, wenn man den 2,2k Poti "auf 
Anschlag" dreht und an pin 7 + VCC anliegt.
Weiterhin würde ich dir empfehlen einen Gate Treiber einzubauen, den 
kannst du im einfachsten Fall mit 2 Transistoren (NPN/PNP) realisieren 
z.B: falls vorhanden BC 141 und BC 161. Die müsstest du dann als 
Gegentaktendstufe verschalten.

PS: Besonders wenn du Anfänger bist in dem Bereich empfiehlt es sich, 
Zeilentrafo / generell Trafos über einen Akku zu versorgen, dann sind 
die Netzteile "sicherer" vor Überspannungen/Spannungsspitzen - weiterhin 
würde ich mit Strombegrenzung arbeiten, d.H. z.B: eine 12V 50W 
Halogenlampe in Reihe zum Zeilentrafo, dann geht im Fehlerfall (Mosfet 
schaltet voll durch) nicht so viel Kaputt.

Du könntest folgendes Versuchen (falls Teile vorhanden).
-> Der 100nF Kondensator kommt raus, hier einen Wert zwischen 3,3 und 
10nF probieren
-> 150R weg, hier ein Wert um die 10k rein (6,8...12k was gerade in der 
Bastelkiste ist).
-> Poti weg, hier ein Festwiderstand von 1,5-4,7k rein (Bastelkiste)
-> Am Ausgang des NE 555 den 10k Widerstand weg (der ist Nutzlos da der 
555er auf Masse schaltet)
-> dann mit 10-15 Ohm direckt aufs Gate des IRFP460 -- es währe aber 
eine schönere Lösung (auch besser für den NE555) wenn du eine 
Treiberstufe einbaust wie folgt
(Falls vorhanden) BC141/161 der Kollektor des BC141 geht auf "+" der 
Versorgungsspannung. Der Kollektor des BC 161 auf "Minus". Die Emmiter 
der beiden Transistoren sind verbunden, die Basis Anschlüsse auch. Dann 
470Ohm (220 Ohm ... 1 Kiloohm ist recht unkritisch) von Basis der 
Transistoren auf Pin3 des NE555. Am Emmiter der beiden Transistoren 
direckt das Gate des FETS. BC548/BC558 kannst du verwenden, würde ich 
dir aber abraten, da die so viel ich weis nur ca 100mA können, und der 
IRFP460 "recht viel" gate Kappazität hat
-> Parallel zur NE555 Schaltung 100nF + 100µF (also zwischen pin 1 und 
pin 8 100nF und 100µF [den Elko natürlich polungsrichtig].
-> Wenn möglich die von mir vorgeschlagene Art verwenden den Zeilentrafo 
anzusteuern also über Batterie / Akku oder ein anderes Netzteil + 
Strombegrenzung
-> von Pin5 des NE555 einen 100nF Kondensator auf Minus schalten (ist 
nicht notwendig, aber "besser")

-> du kannst deinen IRFP460 relativ leicht testen. Wenn du eine Last zum 
Testen hast (PC Lüfter 12V Lampe kleiner Motor o.ä.). Dabei gehst du wie 
folgt vor:

Minus deiner 12V quelle schliesst du an "Source" des Fets an. Die Last 
dann zwischen "Drain" und +12V ... Nun nimmst du einen Widerstand von 
10k Ohm (nur als Beispiel) und verbindest ihn mit "Gate". Nun verbindest 
du den anderen Anschluss des Widerstandes mit "+12V" -> Die Last sollte 
"aktiviert" werden, wenn du die +12V Verbindung vom Widerstand (an Gate) 
trennst, sollte die Last "an bleiben" - wenn du nun den Kontakt vom 
Widerstand auf "Minus" verbindest, sollte die Last wieder "aus gehen". 
Es kann sein, das die Last schon an ist, wenn der FET noch nicht mit 
Gate auf +12V verbunden wurde, dann teste ob die Last "aus geht" wenn du 
Gate mit Minus verbindest (Ich würde hier kleinere Lasten nehmen bis 20W 
es kann sein das der FET "halb angesteuert" ist also linear, dann wird 
er recht heiss wenn die Last zu groß ist).

Wenn du es dann mal geschafft hast, dem Zeilentrafo Funken zu entlocken, 
die sogar im "unhörbaren Bereich" sind kannst du ganz leicht einen 
Plasmalautsprecher bauen, in dem du über einen Koppel Kondensator 
(100nF) an pin5 des NE555 Musik einspeist (Hier würde sich noch 
empfehlen einen kleinen Klasse A Verstärker davorzuschalten denn der 
NE555 will recht viel Spannung an pin5 da hört man nicht sehr viel aus 
dem Blitz wenn man einen Discman o.ä. direckt ansteckt).

So, ich hoffe, ich konnte dir etwas weiterhelfen.

MFG: Stefan

von Pascal H. (pase-h)


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Hallo,

Stefan02 schrieb:
> ausserdem wunderts
> mich das du schreibst, das die Schaltung 70mA zieht - welche Schaltung
> meinst du hier?

Der NE555 ohne Zeilentrafo, nur mit Mosfet zieht schon 70mA

Stefan02 schrieb:
> PS: Besonders wenn du Anfänger bist in dem Bereich empfiehlt es sich,
> Zeilentrafo / generell Trafos über einen Akku zu versorgen, dann sind
> die Netzteile "sicherer" vor Überspannungen/Spannungsspitzen - weiterhin
> würde ich mit Strombegrenzung arbeiten, d.H. z.B: eine 12V 50W
> Halogenlampe in Reihe zum Zeilentrafo, dann geht im Fehlerfall (Mosfet
> schaltet voll durch) nicht so viel Kaputt.

Naja als Anfänger in sachen HV würde ich mich nicht mehr bezeichnen, da 
ich Schon Teslaspulen (SSTC, SGTC) gebaut, und in betrieb genommen habe. 
Nur eben diese kleine Schaltung will einfach nicht funktionieren.

Mfg

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wo genau in der Schaltung hast du denn die Tastköpfe des oszis
angeschlossen? Mich wundert etwas, dass du auf Kanal 1 negative
Spannungen misst, wenn der Ausgangspegel des NE555 high ist.

Wo ist das andere Ende der Primärwicklung des Trafos angeschlossen? An
die gleichen 12,5V, mit denen auch der NE555 betrieben wird?

von Pascal H. (pase-h)


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Yalu X. schrieb:
> Wo genau in der Schaltung hast du denn die Tastköpfe des oszis
> angeschlossen?

Ich habe den Tastkopf am Drain vom MosFET angeschlossen. Das Signal 
wurde vom Scope nicht Invertiert.
Ich habe den Mosfet mal an einer NE555 Testschaltung angeschlossen (Die 
Schaltung schafft Max. 600Hz @ 12V).
Ein Screenshot ist im Anhang.

Wie gehabt, wird die Schaltung mit 12V aus meinem Labornetzgerät 
versorgt. Als Last habe ich einen DC Motor aus einem Alten Lenkrad 
benutzt.
Was Mich nur verwundert:
Warum werden beim Scope 70V Pk-Pk angezeigt, obwohl ich nur mit 12V 
arbeite?
Mein MM zeigt auch 12V an.

Yalu X. schrieb:
> Wo ist das andere Ende der Primärwicklung des Trafos angeschlossen? An
> die gleichen 12,5V, mit denen auch der NE555 betrieben wird?

Der Trafo wird vorerst an die gleichen 12V wie der NE555 angeschlossen. 
Später benutze ich (wenn das Paket mal kommen würde...) als Versorgung 
für den Zeilentrafo einen 24V 10A Ringkerntrafo.

Mfg
Pase

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Pascal H. schrieb:
> Ich habe den Tastkopf am Drain vom MosFET angeschlossen. Das Signal
> wurde vom Scope nicht Invertiert.

Seltsam.

> Ich habe den Mosfet mal an einer NE555 Testschaltung angeschlossen (Die
> Schaltung schafft Max. 600Hz @ 12V).
> Ein Screenshot ist im Anhang.

Jetzt ist die Spannung positiv (bzw. dicht bei 0, wenn der Mosfet
durchschaltet). So soll es sein.

> Warum werden beim Scope 70V Pk-Pk angezeigt, obwohl ich nur mit 12V
> arbeite?

Das ist die durch die Selbstinduktion im Motor verursachte
Spannungsspitze beim Ausschalten. Die ensteht immer bei induktiven
Lasten, wenn man keine Vorkehrungen dagegen trifft, bspw. in Form einer
Freilaufdiode.

Bei dieser Testschaltung sind also die Spannungsverläufe erklärbar, bei
deiner ursprünglichen Schaltung aber nicht. Bist du sicher, dass du sie
richtig aufgebaut und die Tastköpfe deren Masseklemmen an din richtigen
Stellen angeschlossen hast?

von Pascal H. (pase-h)


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Yalu X. schrieb:
> Bist du sicher, dass du sie
> richtig aufgebaut und die Tastköpfe deren Masseklemmen an din richtigen
> Stellen angeschlossen hast?

Ich Idiot^^
Ich hab die Schaltung so wie gestern in der Früh in Betrieb genommen, 
und da hab ich es gesehen:
Ich hatte keine Last zwischen VCC und Drain angeschlossen...

Im Anhang ist die Schaltung wie ich sie dann am Montag aufbauen werde.
Seht ihr noch irgendwelche Fehler in der Schaltung?

Mfg
Pase

von Andreas K. (derandi)


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Kein Snubber am Mosfet?

von Falk B. (falk)


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@  Pascal H. (pase-h)

>Im Anhang ist die Schaltung wie ich sie dann am Montag aufbauen werde.
>Seht ihr noch irgendwelche Fehler in der Schaltung?

Ja. Sie ist eine der Millionen fehlerhafter Kopien.

Du willst deinen MOSFET schnell, schalten. Gut. Dazu nimmst du einen 
komplementären Emitterfolger aus T1/T2. Gut. Aber dann kastrierst du ihn 
mit R1. Sinnlos. R1 muss weg oder wenigstens DEUTLICH kleiner sein, so 
33 Ohm maximal. Eigentlich kann man sich T1/T2 sparen, der NE555 hat 
ordentlich Bums am Ausgang, typ. +100mA/-200mA. Damit kann man schon 
ganz ordentlich schalten.

Und dann das Problem, dass der NE555 allein nicht so dolle als echter 
PWM-Generator taugt. R3 ist arg niederohmig, das schafft der DIS Ausgang 
nicht wirklich. Eine richtige PWM-Schaltung mit NE555 braucht entweder 
Dioden in der Rückkopplung oder zwei NE555. Einer als Taktgeber als 
bistabiler Multivibrator und ein zweiter als Monoflop für die 
Pulsbreite.

Und wozu noch ein extra Relais? Man kann den NE555 auch per RESET auf 
LOW halten, dann ist auch der MOSFET gesperrt.

MfG
Falk

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