12V LED Stripes PWM - Spannungen am Mosfet ca 40V

[Flar (Gast)]

Hi,

folgendes Problem:

Habe eine Mosfet Ausgangsstufe (siehe Schaltplan Ausschnitt) an einem 
STM32F103.
PWM Frequenz: 2KHz
Pin Anstiegszeit auf 2MHz konfiguriert. (bin mir allerdings nicht 100% 
sicher ob diese Konfiguration auch die Timerausgänge betrifft)

Leider ergeben sich beim ausschalten Peaks mit ca 40V.
Das Oszibild wurde über Drain & Source des Mosfets aufgenommen. Da es 
ein N-Kanal ist, ist somit die LED an wenn der Pegel gegen 0 geht.

Hat jemand Ideen und Erklärungen?

Würde gerne auch eine Simulation in LTSpice machen. Dazu müsste man aber 
die LED-Stripes auch Simulieren können. :/

Schonmal vielen Dank für eure Ideen.

[Floh (Gast)]

Deine LED-Strippe hat eine Induktivität, diese sorgt für den Peak.
Wie lang ist denn dein Anschlusskabel?

[Flar (Gast)]

Das Kabel selbst ist 3m und die Stripes sind 5m.

Das mit der Induktivität hatte ich mir auch schon gedacht, weiß 
allerdings nicht so recht wie ich diese richtig in LT-Spice darstellen 
soll, bzw wie ich die Werte ermittele.
Geschweige denn wie ich das unterbinden soll.

[Flar (Gast)]

Würde eine TVS-Diode denn Sinn machen um den Mosfet zu schützen? Oder 
lieber einen Filter?

[hinz (Gast)]

Flar schrieb:
> Würde eine TVS-Diode denn Sinn machen um den Mosfet zu schützen?

Ja.

[Floh (Gast)]

Kannst auch eine schnelle Freilaufdiode nehmen, um die Spannung an Drain 
auf Vcc + 0,7V zu begrenzen.

[Flar (Gast)]

Hat jemand ein Beispiel Typ für eine schnelle Freilaufdiode?

[Floh (Gast)]

Wieviel Strom braucht denn deine Strippe und wie hoch ist ddie 
Betriebsspannung?

[Flar (Gast)]

Strom: max 4A
Spannung 12V bzw 24V

[Εrnst B. (ernst)]

Du kannst auch mal einen Blick in das Datenblatt deines Mosfets werfen.
Wenn da was von "Avalanche rated" usw. steht, wird er den Peak 
vermutlich einfach so wegstecken.

Edit: Seh grad, das ist so ein SOT23-Krümel. Also doch lieber 
Schutz-Diode vorsehen, oder "langsamer" abschalten.

Edit2: Kriegst du den überhaupt vernünftig eingeschaltet? unter 4.5V am 
Gate schaut der eher Mau aus, dein STM liefert 3.3, oder?

[Flar (Gast)]

Genau das Problem sehe ich eben auch das der Mosfet den Peak nicht 
wegsteckt, deswegen auch mein Post. Langsamer abschalten ist gut, aber 
wie? Der µC ist schon auf die langsamste rise time und fall time (2MHz) 
konfiguriert.
Gut ne Kapazität vor dem Gate :/
behindert leider auch den Einschaltvorgang....

[Flar (Gast)]

Ja, der STM32 liefert 3,3V.
Über den Mosfet fallen im AN zustand in etwa 50mV ab siehe Oszibild

[Flar (Gast)]

noch jemand Ideen?

[Falk B. (falk)]

@  Flar (Gast)

>Ja, der STM32 liefert 3,3V.

Dann brauchst du einen MOSFET, der bei 3,3V SICHER durchschaltet. Das 
ist bei dem DMN3404 nicht unbedingt der Fall, das Datenblatt garantiert 
nur Werte bei 4,5V und 10V am Gate. Praktisch wird es aber 
funktionieren, da die maximale UGS_thr bei 2V liegt.
Pack eine 3A Schottkydiode mit 30V dazu und fertig, siehe 
Diodenübersicht.

MFG
Falk

[Flar (Gast)]

Habe mal ein 100n Kondensator zwischen Drain und GND geklemmt (gelb) und 
zum Vergleich einen anderen Kanal ohne Modifikation (pink).

Dadurch sind die Ausschalt-Transienten verschwunden. Nur im 
Einschaltpunkt gibt es jetzt noch eine Spitze, welche aber nicht über 
der Versorgungsspannung liegt.