Hallo Leute, da ich in letzer Zeit wieder bischen zeit für mein Hobby gefunden habe möchte ich nun ein Projekt beginnen um ein bischen Praktische erfahrung mit MOSFET's zu sammeln. Das Projekt soll ein Regler für stockordinäre RC-Gleichstrommotoren werden. Nun hab ich mir ein paar "IRF 1404" ( Imax = 202A, RDS = 0,004 Ohm) Zum testen hab ich die Schaltung im Anhang auf die schnelle zusammen geschustert(löten). Wenn ich den Schalter schließe, rennt der Motor los. Allerdings wird der MOSFET nach paar sekunden so heiß dass man sich fast verbrennt. Ich hab mal die Spannung am Motor während dem Betrieb gemessen und es liegen ca. 4-5V an. Ich kann mir irgendwie nicht ganz vorstellen dass der Motor so einen niedrigen Wiederstand hat, dass am Mosfet ca. 3V anliegen (dürfen??). Mach ich irgendwas falsch oder kann es sien dass der MOSFET defekt ist. Eigentlich dachte ich dass ich den MOSFET überdimensioniert hatte. Oder kann es sein dass der MOSFET in meiner Schaltung nicht anständig auf macht? Weiß jemand einen Rat? Grüße Tarkan
Angehängte Dateien:
-
schaltplan.gif
12 KB
Keiner ne Idee? oder ist die frage so blöd dass sie keiner Antwort würdig ist ? :)
Tarkan D. schrieb: > oder ist die frage so blöd dass sie keiner Antwort > würdig ist ? :) Yeph, das ist sie. Schau doch, wie andere das Problem gelöst haben. Du hast z.B. keine Freilaufdiode. Die Gatespannung sollte auch nicht mit pulsierender Gleichspannung mit bis zu V_DS betrieben werden.
Mit Brushless Motoren (BLDC) verbinde ich eigentlich immer einen Motor mir 3 Phasen. Du hast also wohl einen Dual-Phase BLDC. Dass du den nicht einfach an Gleichstrom hängen kannst ist dir scheinbar nicht klar. Du musst zumindest eine Halb-Brücke nehmen und das Drehfeld alle 90° umdrehen.
Timmo H. schrieb: > Mit Brushless Motoren (BLDC) verbinde ich eigentlich immer einen Motor > mir 3 Phasen. Du hast also wohl einen Single-Phase BLDC. Dass du den > nicht einfach an Gleichstrom hängen kannst ist dir scheinbar nicht klar. > Du musst zumindest eine Halb-Brücke nehmen und das Drehfeld alle 90° > umdrehen. Ich auch. Hier ging es ja eindeutig um einen Gleichstrommotor mit Bürsten ( Brushed nicht Brushless ). Aber naja. Anon Ymous schrieb: > Schau doch, wie andere das Problem gelöst haben. Du hast z.B. keine > Freilaufdiode. Die Gatespannung sollte auch nicht mit pulsierender > Gleichspannung mit bis zu V_DS betrieben werden. Und wie machen das andere? Was ich definitiv schon gesehen habe sind n-channel MOSFETS mit "pulldown" und einem Transistor gegen VDS. Daher verstehe ich das problem nicht ganz. Zum Thema freilaufdiode, die ist doch im Mosfet drin ? :) Zumindest laut Symbol im Datenblatt ? :) Oder sind meine Annahmen die ich habe falsch ?
Tarkan D. schrieb: > Zum Thema freilaufdiode, die ist doch im Mosfet drin ? :) Zumindest laut > Symbol im Datenblatt ? :) Was hat denn deine Suche ergeben? "mosfet motor pwm" "mosfet diode motor" "mosfet induktivität" "mosfet spule" und statt mosfet auch fet.
Angehängte Dateien:
-
datasheet.gif
31 KB
Also für meine TestSchaltung habe ich mich jetzt hauptsächlich hier (Datenblatt) orientiert. Es geht jetzt vorerst noch garnicht um PWM oder sonstiges. Sondern nur mal herauszufinden wieso obige Schaltung heiss wird. Ist es tatsächlich ein Problem wenn ich VGS auf VDS lege?
Wie hoch ist denn die tatsächliche Spannung am Gate? Ich vermute, dass der IRF1404 nicht voll durchschaltet. Nimm lieber einen Logic-Level-FET. Die eingebaute Freilauf-Diode sollte okay sein. Das ist wohl nicht das Problem Grüsse, Stephan
Hab das Problem gefunden. Hab versehentlich die GateSpg aufs falsche Potential gesetzt. Trotzdem Danke für Mühe :)
Angehängte Dateien:
-
30V-24A-Motorsteller.png
130 KB
Hallo Tarkan, vielleicht hilft's, habe mal die Endstufe eines von mir vor zig Jahren entwickelten Reglers als Bild beigefügt. Sind zwar keine Bauteilwerte dabei, aber die gezeigte Ansteuerung des FET ist so ausgelegt, dass die kapazitive Umladung der Gates sehr niederohmig erfolgt. "ImP" ist der Eingang für die PWM. Gruss GroberKlotz
Vielen dank, Schau ich mir auf jeden fall nochmal genauer an. Kann mir vielleicht noch einer schnell erklären welchen genauen Zweck die Freilaufdiode parallel zum motor hat? Wieso reicht nicht die Freilaufdiode vom Mosfet? Ich möchte das vorgehen nicht in frage stellen, sondern verstehen. Grüße
Tarkan D. schrieb: > ieso reicht nicht die > Freilaufdiode vom Mosfet? Weil sie über dem Mosfet und nicht über dem Motor liegt -> falsche Stelle. Brauchen tust du die Freilaufdiode beim Abschalten des Mosfets, Der Motor als Induktivität erzeugt sonst eine hohe Spannungsspitze, die den Mosfet zerstören kann. Daher kommt eine Diode rein, die diese Spannung auf Betriebsspannung + Diodenvorwärtsspannung begrenzt.
Hi, hier ist das Prinzip erklärt: http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzdiode Die Diode im Mosfet ist eine normale SI-Diode. Es ist besser wenn du eine schnelle Schottky Diode nimmst. Die Schutzwirkung ist höher und du kannst schneller an und aus schalten (PWM) Grüße
Vielen dank für die konstruktiven Beiträge. ich hab mir mal folgende Diode ausgeguckt: MBR6045WT( IF = 60A, VRRM = 45V, IFmax = 2900A ) reicht die?Ich nehme an ja. Würde auch die MBR1645 reichen? (wir gehen einfach mal davon aus, dass ich den motor mit 150A betreibe) Grüße Tarkan
@Tarkan: Tarkan D. schrieb: > ieso reicht nicht die > Freilaufdiode vom Mosfet? Floh schrieb: > Weil sie über dem Mosfet und nicht über dem Motor liegt -> falsche > Stelle. Die Schottkydiode parallel zum Motor führt den in der Spule gespeicherten Strom in die Betriebsstromversorgung zurück und reduziert damit die Selbstiduktionsspannung während der fallenden Flanke der PWM-Pulse. Diese Spannung - ohne Diode, Insbesondere beim Anlaufen/Bremsen - schon mal bis locker 2xMotor-Speisespannung - wäre sonst auf den Drainanschluss "aufgesattelt". Ein Drain-Source-Durchbruch wäre früher oder später die Folge. Die Diode sollte dazu beim Spitzenstrom 30% über dem Motorstrom liegen. Eine Schottkydiode parallel zum FET ist nebenbei bemerkt, schneller schaltend als die im FET integrierte Diode. Ach ja, das RC-Glied parallel zum FET ist ein Boucherod-Glied, es verhindert zusätzlich an der fallenden Flanke Spannungsspitzen und HF-Schwingungen. Gruß GroberKlotz
Tarkan D. schrieb: > Würde auch die MBR1645 reichen? (wir gehen einfach mal davon aus, dass > ich den motor mit 150A betreibe) das kannst du aber nicht durch den 1404 schicken, kein Wunder wenn er heiß wird
Angehängte Dateien:
-
kurve.gif
34 KB
Hallo Leute, ich hab mich ncohmal bischen schlau gemacht und wollte jetzt statt dem IRF1404 einen LogiclevelMosfet( IRL8113 oder IRL8743 ) nehmen. Kann ich so ein ding eigentlich direkt an einem Microcontroller(STM32 3,3V) betreiben? oder ist es auch da besser einen Mosfettreiber zu nehmen? ich hab mal einen auszug aus dem Datenblatt des IRL8113 mit angehängt. Mein plan ist vielleicht 3-4 dieser mosfets parallel schalten. Zur besseren Übersicht schreibe ich nochmal ein Paar Daten zusammen: PWM-Frequenz: 5KHZ < F_PWM < 20 KHZ UDS: 7,5 V - 8,5 V UGS: 3,3 V Vielen Dank für eventuelle Antworten Gruß Tarkan
Hallo, UGS von 3,3V da schaltet der FET gerade erst durch. An einen Controller mit 3,3V wird das so nicht funktionieren. Gruß Uli
Ulrich schrieb: > Hallo, > > UGS von 3,3V da schaltet der FET gerade erst durch. An einen Controller > mit 3,3V wird das so nicht funktionieren. > > Gruß > Uli Woran sieht man das? Ich meine die unterste kennlinie gilt doch für UGS = 2,5V ? Wenn ich das Schaubild richtig lesen kann, dass schaltet das ding bei 3,3V ca. 60 A - 70 A ? Ich bin nicht so erfahren mit Mosfets, daher verwirrt mich alles ein bischen! :-S
Du hast nicht viel Ahnung von MOSFETs aber willst 150A schalten. Ja neee.
3,3V als Vgs für einen Power-MOSFET ist schon verdammt wenig. Als wichtiger Anhaltspunkt gilt, ob er dafür spezifiziert ist, also ob im Datenblatt der RDSon für Vgs <= 3,3V genannt ist. Das ist für den IRL8113 nicht der Fall. Angegeben ist er für 4,5V Und in Fig.12 sieht man auch, dass bei 3V der Rdson auf dem Weg steil nach oben ist, also heftig hochohmiger wird, dadurch auch wärmer und noch hochohmiger. Nicht gut. Mal als Beispiel der CSD16321Q5C: http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=csd16321q5c&fileType=pdf Der ist für Vgs 3V spezifiziert und der Rdson geht erst bei 2V steil nach oben. Deutlich besser; könnte gehen. Qg ist auch erfreulich niedrig, wichtig für schnelles Schalten bei geringer Treiberleistung.
Mal ganz abgesehen davon wird auch einiges an Verlust aufgrund langsamer Schaltvorgänge entstehen, weil der µC nur einen relativ geringen Strom liefern kann. Der Treiber sorgt ja nicht nur für eine höhere Gate-Spannung, sondern auch für einen höheren Strom, um die Umladevorgänge der Gate-Kapazitäten zu verkürzen.
Hallo Sven, bei der Ansteuerung des Power-FET bitte das Datenblatt beachten! Dort gibt des den Parameter Ciss = Input Capacitance = Gate-Source-Kapazität. Dieser Wert liegt schon mal zwischen 2000-3000pf. Zur steilflankigen Ansteuerung von z.B. 2800pf 5V, Flankensteilheit 1us, ergibt das Umladeströme im Bereich von ca. 15mA. Das packt ein AVR-Ausgang locker, allerdings ob da noch die Flankensteilheit zu erreichen ist? Wird wohl eher recht schräges Dach. Der Ausgangswiderstand eines AVR-Outputs dürfte so um 250 Ohm liegen. Da wird eine 1us-Flanke (5V) schon mal um mehr als das doppelte gedehnt. (Integrator, gebildet durch Rout und Ciss) Noch schwieriger wird es wenn mehrere POWER-Fets parallel angesteuert werden müssen. Dann summieren sich die Umladeströme. Abhilfe bietet wie schon von mir weiter oben im Schaltbild mitgeteilt ein niederohmiger Treiber. Die Flanken sollen möglich steil sein, um den ohmschen Bereich der DS-Strecke rasch zu durchlaufen, (verringert Verlustwärme). Jedoch ist ein Kompromiss nötig um HF-Störungen der RC-Anlage zu vermeiden. Gruß GroberKlotz
Hi, ich hoffe das mit den 150A ist ein Tippfehler und die "0" gehört da nicht hin? Ansonsten kannst Du das nämlich vergessen, das wäre was für Experten. Aber auch bei 15A: Nimm nen Mosfettreiber wie IR2118. Stärker brauchst Du nicht denn da kommen für wenige kHz noch 33-100 Ohm in die Gateleitung. Steilere Flanken beim Schalten kriegst Du nicht in den Griff. (Das geht, ich weiß, aber nicht mit diesen Vorkenntnissen und Forenhilfe). Mit den o.g. Werten kannst Du davon ausgehen, daß die Schaltverluste etwa den ohmschen Verlusten entsprechen. Eher etwas mehr z.B. beim IRF1404 weil der Rdson niedrig und die Gateladung hoch ist. Pvohm = Rdson * I^2 = 0,9W bei 15A. Mit den Schaltverlusten bei ein paar kHz kannst Du das schon vergessen ohne Kühlkörper. Wenn es wirklich 150A sein sollen vergiss es. Das ist ziemlich sportlich und lösen wir hier sicherlich nicht im Forum. Gruß, Norbert
Hallo Leute, also im prinzip hab ich die letzten tage damit verbracht mich ein bischen ein zu lesen und ein paar meiner arbeitskollegen nach ihrem rat zu fragen. Leider kann ich erst heute abend einen schaltplan posten. im prinzip hab ich mir folgendes gedacht: MCP 14e10 mosfet treiber entweder 15x-20x IRF7413 Mosfets oder 3x-4x IRL2203 Mosfets das ganze soll an einem 3,3V dsPicfj33 betrieben werden. Es geht jetz rein darum ob das mit dem Treiber zwischen uc und mosfets so hinhaut oder ob ich da noch was anderes beachten muss (irgendwelche widerstände um die flanken etwas weniger steil zu haben oder sowas)?? Vielen dank für Antworten
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.