Hallo, sitz schon seit Stunden hier und lese mich in Analogtechnik ein, hab leider nicht allzu viel Ahnung. Ich will für eine Mikrocontroller Schaltung mit zwei MOSFETs zwei 5m LED Strips (je 12V,2A) per PWM ansteuern. Angefangen habe ich mit der 'Indirekte Methode' aus dem Snippets Artikel. Das ganze rudimentär auf dem Steckbrett zusammengeschustert mit Zeugs was grad so rumlag. Hab die aktuelle Schaltung mal angehängt. Der 10k Widerstand ist lediglich ein Pullup zum Messen. Als PWM Frequenz hab ich im Moment ~5.8kHz. Und bei Messung der Spannung am Drain erhalte ich stehts Überschwinger von etwa 30V beim Ausschalten die dann etwa mit 2.4 Mhz auf die 12V ausklingen. Ich hab auch schon eine 2N5711 als Freilaufdiode und verschiedene Gatewiderstände versucht. Aber ich krieg das Überschwingen nicht in den Griff. Ich mein, der LED Strip läuft und die Helligkeitsregelung funktioniert, aber das ist mir doch nicht ganz geheuer. Letztendlich soll die Schaltung dann natürlich auf eine Platine. Wäre natürlich schön, wenn man nicht soviel löten muss, also am liebsten würde ich mir die Transistoren sparen und die Push-Pull Stufe z.B. in Form eines MC34151 implementieren. Die Frage hier zielt auch eher auf die saubere Beschaltung des FETs ab. Wenn ihr natürlich meint ein anderer Treiber wäre besser, bin ich total offen Hauptsache die Sache läuft. Über Ideen und Anregungen jeglicher Art bin ich dankbar, ich verzweifle hier bald. Schöne Grüße, Patrick
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@ Patrick B. (pbuergi) >leider nicht allzu viel Ahnung. Ich will für eine Mikrocontroller >Schaltung mit zwei MOSFETs zwei 5m LED Strips (je 12V,2A) per PWM >ansteuern. Das geht auch einfacher. Nimm einen Logic Level MOSFET ala IRF7103 (SO8 Gehäuse) oder IRLZ34N, (TO220, für Grobmotoriker). Da sparst du dir den ganzen Treiberaufwand. >10k Widerstand ist lediglich ein Pullup zum Messen. Als PWM Frequenz hab >ich im Moment ~5.8kHz. Warum soviel? Nimm 100 Hz und gut. >Und bei Messung der Spannung am Drain erhalte ich stehts Überschwinger >von etwa 30V beim Ausschalten die dann etwa mit 2.4 Mhz auf die 12V >ausklingen. Kommt von deiner langen Verdrahtung, da kommen ein paar uH zusammen. Eine Freilaufdiode direkt am FET ist hier schon sinnvoll, aber bissel schnell sollte sie schon sein, am einfahsten eine Schottky. Die Schwingungen kommen u.a. von der parasitären Kapazität am Drain. >natürlich schön, wenn man nicht soviel löten muss, also am liebsten Siehe oben. MfG Falk
Ach ja, ein kleiner Kondensator, sagen wir 100uF parallel zu 100nF Keramik sollte auch nah am Mosfet sein.
Vielen Danke Falk. Eigentlich hatte ich vor IRLML2502 als FETs zu verwenden, aber der IRF7103 is ja noch besser, da hab ich gleich zwei in einem Gehäuse. Was meinst du mit, da spar ich mir den Treiberaufwand? Du meinst einfach über Widerstand direkt an den μc Port hängen und gar keinen Treiber verwenden. Gut für 100 Hz ist es vermutlich echt nicht notwendig. > Warum soviel? Nimm 100 Hz und gut. Jo hast recht, hab nicht wirklich drüber nachgedacht :) hätte ich vielleicht tun sollen. Dann verwende ich jetzt zum Testen mal etwa 180 Hz, weniger kann ich dann immer noch machen. Damit sind die Spannungsspitzen total weg. > Kommt von deiner langen Verdrahtung, da kommen ein paar uH zusammen. > Eine Freilaufdiode direkt am FET ist hier schon sinnvoll, aber bissel > schnell sollte sie schon sein, am einfahsten eine Schottky. Nicht nur von der Verdrahtung, ich glaube die 5m LED Strip werden schon alleine einige uH an Induktivität beisteuern. Als Diode hab ich im Moment eine Schottky 1N5711. Woran erkennt man den im Datenblatt eine 'schnelle' Diode? > Ach ja, ein kleiner Kondensator, sagen wir 100uF parallel zu 100nF Keramik sollte auch nah am Mosfet sein. OK hab jetzt nen Elko und einen Keramik mit den vorgeschlagenen Werten parallel zu Source-Drain gesteckt, aber das ist wohl keine so gute Idee. Jetzt singt die Schaltung und der Elko wird heiß.
@ Patrick B. (pbuergi) >Was meinst du mit, da spar ich mir den Treiberaufwand? Du meinst einfach >über Widerstand direkt an den μc Port hängen Ja. Kann man auch direkt ans Gate klemmen. Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz" > Warum soviel? Nimm 100 Hz und gut. >Als Diode hab ich im Moment eine Schottky 1N5711. Woran erkennt man den >im Datenblatt eine 'schnelle' Diode? Dass da was von Reverse Recovery Time steht, trr, sollte im Bereich von 300ns und kleiner liegen. >OK hab jetzt nen Elko und einen Keramik mit den vorgeschlagenen Werten >parallel zu Source-Drain gesteckt, aber das ist wohl keine so gute Idee. NEIN! An VCC und GND! OK, mein Fehler, hab mich nicht exakt ausgedrückt, ist halt Betriebsblindheit. >Jetzt singt die Schaltung und der Elko wird heiß. Logisch, du entlädst den Kondensator pulsartig und verheizt dort verdammt viel Leistung! MFG Falk
> Ja. Kann man auch direkt ans Gate klemmen. > Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz" OK sehr informativ, so mach ichs. Heißt "direkt mit einem AVR@5V getrieben" also direkt ohne einen Gatewiderstand? > NEIN! An VCC und GND! > OK, mein Fehler, hab mich nicht exakt ausgedrückt, ist halt > Betriebsblindheit. > Logisch, du entlädst den Kondensator pulsartig und verheizt dort > verdammt viel Leistung! Naja wohl eher mein Fehler, Gedankenlosigkeit :) Hirn einschalten hilft.
@ Patrick B. (pbuergi) >OK sehr informativ, so mach ichs. Heißt "direkt mit einem AVR@5V >getrieben" also direkt ohne einen Gatewiderstand? ja.
Super Falk, vielen Dank. Zwei Fragen hätte ich noch dazu. > Ja. Kann man auch direkt ans Gate klemmen. Wie schätzt man denn ab bis zu welcher Frequenz man das machen kann bzw ab wann ein Gatewiderstand nötig wäre? Mehr als 40mA DC sollte man ja nicht aus einem AVR IO-Pin ziehen. Aber bis die Gatekapazität geladen ist fließt ja deutlich mehr. Eigentlich würde ich erwarten, dass man im einfachsten Fall einen Gatewiderstand von 5V/40mA benötigt aber das wären ja 125 Ohm, das wäre ja doch recht viel. > Ach ja, ein kleiner Kondensator, sagen wir 100uF parallel zu 100nF > Keramik sollte auch nah am Mosfet sein. Auch wenn hier im Forum schon einiges Noobbashing hierzu gelesen habe hab ich noch eine Anfängerfrage hierzu. Wozu genau ist den der Kerko bzw der Elko, also anders gefragt: Warum die beiden verschiedenen Typen parallel?
@ Patrick B. (pbuergi) >Wie schätzt man denn ab bis zu welcher Frequenz man das machen kann bzw >ab wann ein Gatewiderstand nötig wäre? Pi mal Daumen. Wie im Link zu sehen, dauert das Umschalten ca. 100ns beim IRF7103, macht bei 100 Hz PWM ca. 1/100.000 der Periodendauer. Das ist nahezu nix. Selbst wenn während des Umschaltens 10W über dem MOSFET verbraten werden. Wenn wir mal in den Bereich 1% kommen, müssen wir nachdenken. >hab ich noch eine Anfängerfrage hierzu. Wozu genau ist den der Kerko bzw >der Elko, also anders gefragt: Warum die beiden verschiedenen Typen >parallel? Der Elko bringt die große Ladung für mehrere Mikrosekunden, der Keramikkondensator für ein paar Dutzend Nanosekunden. Der Elko hat viel Kapazität bei kleinem Volumen, aber auch relativ viel Innenwiderstand, vor allem Induktivität, kann also nicht kurze, schnelle Strompule liefern, eher "langsame". Beim Keramikkondensator genau umgekehrt. MfG Falk
Ah ok dann ist jetzt alles klar. Nochmals vielen Dank Falk für die verständliche Erklärung und die Geduld mit einem Anfänger. Schöne Grüße, Patrick
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Hallo, ich wollte in Zukunft wieder etwas mehr mit Mikrocontrollern machen und wollte, wie Patrick, einen LED Strip über PWM ansteuern. Von Hardware habe ich leider keine Ahnung und habe deswegen versucht die Posts so gut wie möglich zu verstehen und die Schaltung nachzubauen. Ich wollte nur fragen, was an der Schaltung falsch ist (ich gehe mal davon aus, dass ich min. einen groben Fehler drin hab). Ich würde dann das Diagramm immer aktualisieren, damit auch spätere "Generationen" was davon haben. Danke, Gruß Adrian
Hey Adrian D1, R2, C1 und C2 sind in deiner Schaltung kurzgeschlossen und können somit genausogut weggelassen werden, den Gatewiderstand brauchst du laut Falk bei entsprechend niedriger PWM Frequenz und je nach MOSFET auch nicht. Ich kann dir gerne mal meine Lösung schicken, die sich jedoch aufgrund ständiger Aufschiebung immer noch im Prototypenstatus befindet. Allerdings hab ich die entsprechende Datei gerade nicht zur Hand. Wenn ich daheim bin kann ich mal suchen. Grüße, Patrick
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Also Adrian, so betreibe ich meinen LED-Strip. Funktioniert super nur die PWM Frequenz darfst du auf keinen Fall zu hoch wählen sonst zerschießt du dir evtl deinen Controller, ich hatte immer etwa 100 Hz verwendet wie von Falk empfohlen. Schöne Grüße, Patrick
Cool, vielen Dank für deine Antwort! Ich nehme an der 100nF Kondensator ist dann wohl der Keramikkondensator. Ist der Elko tatsächlich 1µF ? Könnte da man nicht einen größeren nehmen? Gruß Adrian
Klar kann nicht schaden, weiß nicht mehr warum ich mich damals dafür entschieden hatte, vielleicht war der grad da :) Im Prinzip müsste man sich einen sinnvollen Wert aus der PWM Frequenz und der Spannung überlegen können.
Patrick B. schrieb: > Also Adrian, so betreibe ich meinen LED-Strip. Funktioniert super nur > die PWM Frequenz darfst du auf keinen Fall zu hoch wählen sonst > zerschießt du dir evtl deinen Controller, ich hatte immer etwa 100 Hz > verwendet wie von Falk empfohlen. > > Schöne Grüße, > Patrick Hallo, ich habe eine frage zu der shotky diode. Wie wählt man diese im bezug auf durchlasstrom allgemein und konkret für ein 5m led strip mit 12v und einer pwm frequenz von ca. 122 Hz?
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