Seid wann leiten Transistoren bei U_be < 0,7V?

(Firma: Student) #3262147
Lesenswert?

Hallo Mitbastler

Der Titel ist etwas irreführend, zur Beschreibung meines Problems.
Ich habe ein Bleiakkuladegerät entworfen mit dem UI Ladeverfahren.
Für die die nicht wissen was das ist: Man läd erst mit Konstantstrom und 
dann mit Konstantspannung wenn die Ladeschlussspannung erreicht wurde.

Mein Problem besteht in folgender Situation:
Die Last ist egal, in meinem Versuch aber 1k groß. Dann fließt ein I von
15mA bei Vcc = 15V
Das erzeugt einen Spannungsabfall an R6 von 12,3mV
Nach meiner Kenntnis dürfte der Transistor nicht annähernd leiten, das 
tut er aber, am Gate der MOSFETS liegen satte 10V aber der Opamp spuckt 
negative Versorgungsspannung aus.

Hatte einer von euch schon mal so ein Problem oder weiß da mehr als ich?

Danke schon jetzt für die Hilfe

NACHTRAG: Der Opamp liegt nicht an GND sondern an -15V
Angehängte Dateien:
#3262160
Lesenswert?

@ Stefan S. (Firma: Student) (1991stefan1991)

>Das erzeugt einen Spannungsabfall an R6 von 12,3mV
>Nach meiner Kenntnis dürfte der Transistor nicht annähernd leiten,

Tut er auch nicht, wenn Schaltplan und Realität übereinstimmen.

>das
>tut er aber, am Gate der MOSFETS liegen satte 10V aber der Opamp spuckt
>negative Versorgungsspannung aus.

Fehler im Aufbau. NPN und PNP verwechselt?
#3262180
Lesenswert?

Stefan S. schrieb:
> am Gate der MOSFETS liegen satte 10V aber der Opamp spuckt
> negative Versorgungsspannung aus.

Stefan S. schrieb:
> NACHTRAG: Der Opamp liegt nicht an GND sondern an -15V

UGs ist maximal +-20V. Du legst das Gate über den OP auf -15 und Source 
ist auf +15.
Das sind lockere 30V
Vieleicht ist das schon dein Fehler.

Nachtrag: Wofür brauchst du überhaupt die negative Versorgung?
(Firma: Student) #3262183
Lesenswert?

Nur dass ich mich nicht vertu
Der Kollektor muss an die Basis der FETs und der Emitter an VCC?!
In dem Fall ist der Transistor richtig gepolt, es ist auch der richtige 
Transistor, also ein BC327.

Das einzige was ich mich noch vorstellen kann ist, dass der Transistor 
einfach hops gegangen ist, als ich ihn eingelötet hab, was denkt ihr?!

NACHTRAG: Ich löte ihn mal aus um ihn als Fehlerquelle aus zu schließen
Gast #3262287
Lesenswert?

> Ohne BC327 funktioniert die Schaltung wie sie soll

Bei parallelgeschalteten MOSFETs ?

Kaum.

Dank unterschiedlicher UGS(th) leitet der eine und der andere noch 
nicht.
Stromverteilung geht anders, dafür braucht man 
Stromverteilungswiderstände,
und die müssen bei diesen MOSFETs im Gegensatz zu Bipolartransistoren 
recht hohe Werte haben.

Die 30V am Gate wurden schon angesprochen (und hoffentlich inzwischen 
behoben).

Und schwingen wird die ganze Schaltung bei passenden Bedingungen auch 
noch, weil jegliche lead lag compensation fehlt.
Gast #3262305
Lesenswert?

> Dank unterschiedlicher UGS(th) leitet der eine und der andere noch
> nicht.
> Stromverteilung geht anders, dafür braucht man
> Stromverteilungswiderstände,
> und die müssen bei diesen MOSFETs im Gegensatz zu Bipolartransistoren
> recht hohe Werte haben.

Ja, aber bei bei den maximal möglichen ca. 850mA, bzw. 850mA*Vcc reicht 
auch ein einzelner Mosfet vom oben angegebenen Typ.
(Firma: Student) #3262310
Lesenswert?

> Dank unterschiedlicher UGS(th) leitet der eine und der andere noch
> nicht.
> Stromverteilung geht anders, dafür braucht man
> Stromverteilungswiderstände,
Mhmm stimmt, hab zu viel in der CMOS technik rum gehangen ;)
was würdest du für einen Vorwiderstand empfehlen?

> Die 30V am Gate wurden schon angesprochen (und hoffentlich inzwischen
> behoben).
Es sind nur noch 15V, die negative Versorgungsspannung am Opamp las ich 
weg, dachte erst der wäre das Problem, so spar ich mir die symmetrische 
Versorgungsspannung

> Und schwingen wird die ganze Schaltung bei passenden Bedingungen auch
> noch, weil jegliche lead lag compensation fehlt.
Da hab ich mir bisher keine Sorgen drum gemacht, ich hab ja keine 
schnellen änderungen der Parameter. Und die Kapazität der Gates 
verschiebt den ersten Extrempunkt im Bodediagramm schon etwas nach links

NACHTRAG:
Mann ich kann gar nicht so schnell Antworten wie ihr schreibt.
Ich hab zwei FETs genommen damit die Kühlkörper nicht zu groß werde, 
damit alles in mein Gehäuse passt :)
Gast #3262325
Lesenswert?

Stefan S. schrieb:
> Ich hab zwei FETs genommen damit die Kühlkörper nicht zu groß werde,
> damit alles in mein Gehäuse passt :)

Die abzuführende Leistung ändert sich durch 2 Mosfets nicht. Wenn du 
keinen passenden größeren KK für einen Mosfet hast, dann schraub doch 
die beiden vorhandenen mit den planen Flächen zusammen und an einen 
Mosfet.
(Firma: Student) #3262334
Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Die abzuführende Leistung ändert sich durch 2 Mosfets nicht. Wenn du
> keinen passenden größeren KK für einen Mosfet hast, dann schraub doch
> die beiden vorhandenen mit den planen Flächen zusammen und an einen
> Mosfet.

Sie ändert sich nicht, teilt sich aber auf.
Ich benutze zwei von denen hier:
https://secure.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper/V-PR32-38-1-MC/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=53839;GROUPID=3379;artnr=V+PR32%2F38%2C1-MC

Außerdem steigt die Versogungsspannung wenn alle fertig ist auf 17V und 
behalte mir vor die Strombegrenzung zu ändern, dass ich auch mehr als 1A 
schaffe, weil manche Bleiakkus mit dem Verfahren auch 4A Ladestrom 
abkönnen (ich weiß, das ist nicht gut für die Lebensdauer)
Gast #3262349
Lesenswert?

Stefan S. schrieb:
> Sie ändert sich nicht, teilt sich aber auf.

Nein, das tut sie ohne Weiteres nicht vernünftig, siehe Betrag von MaWin 
und Link von Falk.

> Ich benutze zwei von denen hier:

Die kann man natürlich nicht zusammenschrauben, oben im Schaltplan sind 
aber andere angegeben, daher mein Vorschlag.

Also entweder Symmetrierung und 2 Mosfets und 2 KK oder ein passender KK 
und keine Symmetrierung und nur 1 Mosfet. Die Entscheidung ist doch 
einfach, oder?
(Firma: Student) #3262365
Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Stefan S. schrieb:
>> Sie ändert sich nicht, teilt sich aber auf.
>
> Nein, das tut sie ohne Weiteres nicht vernünftig, siehe Betrag von MaWin
> und Link von Falk.
>
>> Ich benutze zwei von denen hier:
>
> Die kann man natürlich nicht zusammenschrauben, oben im Schaltplan sind
> aber andere angegeben, daher mein Vorschlag.
>
> Also entweder Symmetrierung und 2 Mosfets und 2 KK oder ein passender KK
> und keine Symmetrierung und nur 1 Mosfet. Die Entscheidung ist doch
> einfach, oder?

Ich hab mich gerade noch ein bischen eingelesen und entschlossen dass 
die Gates jetzt nen 750k Vorwiderstand bekommen, dann hab ich ne 
Symmetrierung und der Rest kann so bleiben wie er ist.

Danke aber für all eure Beiträge,vor allem das mit der Symmetrierung, da 
wär ich nicht drauf gekommen
#3262541
Lesenswert?

Stefan S. schrieb:
> Ich hab mich gerade noch ein bischen eingelesen und entschlossen dass
> die Gates jetzt nen 750k Vorwiderstand bekommen,

Du hast aber noch nie verstanden wie ein MOSFET funktioniert oder?
Welcher Strom fliesst denn in ein Mosfet Gate wenn man das Umladen der 
Kapazitäten mal ausser Acht lässt?
Was soll also der Vorwiderstand bewirken?
Das macht übrigens nicht mal bei bipolaren Transistoren Sinn. Da helfen 
nur Emitter bzw. Source Symmetrierwiderstände.
#3262580
Lesenswert?

Stefan S. schrieb:
> Das dachte ich bisher auch, nur wenn ich das richtig verstanden habe,
> haben die MOSFETs unterschiedliche Ugs bei denen sie durch schalten und
> deswegen tut man da nen Widerstand vor, weil ich ja nicht in Sättigung
> arbeite.

Aber der Widerstand bewirkt keine Änderung von Ugs, da ja (im 
eingeschwungenen Zustand) kein (max. 100nA!) Strom in das Gate fließt!

> Wo soll denn nun der Widerstand hin?

Udo Schmitt schrieb:
> Da helfen nur Emitter bzw. Source Symmetrierwiderstände.

Gruß Dietrich
Gast #3263591
Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
> LOB! Dann hast Du das intuitiv richtig gemacht.

Nur wenn er auch dafür gesorgt hätte, daß sich der Strom gleich 
verteilt.

Dann sind 2 Bauteile halber Leistung besser als ein Bauteil, weil die 
Temperaturdifferenz über dem Wärmewiderstand Rjc nur halb so gross wäre, 
was entweder kleinere Kühlkörper oder mehr Last erlaubt.

In seinem Fall sind aber 2 Bauteile schlechter als 1 weil ja 
schlechtestenfalls die ganze Leistung an einem abfällt. Da blockiert das 
zweite Bauteil nur Fläche auf dem Kühlkörper, die man anderenfalls für 
mehr Kühlrippen hätte brauchen können.
#3263610
Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
>> Ich hab zwei FETs genommen damit die Kühlkörper nicht zu groß werde,
>> damit alles in mein Gehäuse passt :)
>
> LOB! Dann hast Du das intuitiv richtig gemacht.

Wenn schon, dann wären 2 Bauelemente auf einem Kühlkörper besser. Dann 
verteilt sich die Leistung auf 2 Bauteile und sie werden zumindest 
annähernd auf der gleichen Temperatur gehalten. Und wenn ein Bauteil 
wegen Bauteiltoleranzen mehr Energie verbraten muss steht ihm ein 
größerer Kühlkörper zur Verfügung.
(Firma: Student) #3263785
Lesenswert?

Puh das sind ganz schön viel Posts seid gestern.

Also den Artikel hab ich gekonnt übersehen, hab ihn mir jetzt durch 
gelesen und werde wohl doch zwei MOSFETS benutzen.
Leider steht in dem Artikel nur, dass der Emitterwiderstand "relativ" 
hoch sein muss, aber relativ wozu?
Ich würde mal auf um die 1R tippen, sonst geht mir ja irgendwann meine 
Spannung in die Knie. In dem Fall hab ich noch 0R82 Widerstände zur 
Verfügung. Was denkt ihr darüber?!

@Udo: Wie gesagt das würde das Routen nicht gerade leichter machen und 
jetzt ist die Platine eh schon fertig, damit muss ich jetzt leben.

@Helmut: Mittlerweile hab ich nen LM324 drin, der ist Pinkompatiebel und 
zeigt keine Phaseninversion, wenn man nahe an die negative 
Versorgungsspannung kommt
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3263805
Lesenswert?

Stefan S. schrieb:
> dass der Emitterwiderstand "relativ" hoch sein muss
Es wird von einem Sourcewiderstand geschrieben...

> aber relativ wozu?
Relativ zum Bipolartransistor müssen die Widerstände um den Faktor 2,5 
größer sein.
Und absolut müssen die Widerstände so groß sein, dass der 
niederohmigere Mosfet der Parallelschaltung nicht überlastet wird.
(Firma: Student) #3263831
Lesenswert?

Ups klar Sourcewiderstand

Ok ich glaub langsam schnall ichs.
Beispielrechnung:
Ich hab ne Standartabweichung von sagen wir 1V und bei einem 
Temperaturunterschied von whorst case 80°K nochmal 0,4V, um das bei 1A 
Drainstrom abzufangen brauch ich nen Sourcewiderstand von 
R=1,4V/1A=1,4R?
Da verbrat ich ja Unmengen an Energie -.-

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren