Wie Spannungsspitzen bei PWM bekämpfen?

[Kai S. (kai1986)]

Hallo,

ich hab einen Leistungssteller gebaut, der mit einem NE555 und einem 
MOSFET (IRF 3205) eine PWM erzeugt, um die effektive Stromstärke in 
einem Heizdraht einstellen zu können. Das ganze wird von einem 12 V 
Bleiakku gespeist.
In meinem jugendlichen Leichtsinn hab ich den Widerstandsdraht als 
ohmsche Last angenommen, hat sich aber gezeigt, das er induktiv ist. Der 
Spitzenstrom beträgt ca. 40 A. Ohne Freilaufdiode hab ich 
Spannungsspitzen von > 60 V. Mit Freilaufdiode (MUR 860) sind die 
Spannungsspitzen bis auf 35 V gesunken. Allerdings möchte ich sie auf 
unter 18 V bringen, damit ich im Betriebsspannungsbereich vom NE555 
bleibe (der erste ist nämlich schon gestorben, wobei er sich sehr gut 
geschlagen hat trotz der Misshandlung).

Meine Überlegung war, die Dauer des Ausschaltvorgangs zu vergrößeren, um 
so die induzierte Spannung zu reduzieren. Das Einschalten sollte aber 
nach Möglichkeit nicht langsamer werden, da ich sonst vermutlich 
Probleme mit der Wärmeabfuhr bekomme.
Die Frage ist, ob das mit wenig Schaltungsaufwand hinzubekommen ist, 
oder ob es andere Lösungen für mein Problem gibt.

Ich bin für alle konstrukiven Vorschläge dankbar.

Gruß Kai

[Anja (Gast)]

Kai S. schrieb:
> Die Frage ist, ob das mit wenig Schaltungsaufwand hinzubekommen ist,
> oder ob es andere Lösungen für mein Problem gibt.

100 Ohm widerstand + Z-Diode 15V für den NE555 (+ggf. dicken Elko).

Gruß Anja

[rio71 (Gast)]

jo, .. dicken elko und parallel dazu mehrere µF karamik.
vor's gate ne schottkydiode in flussrichtung zum gate für schnelles 
einschalten des mosfet.
parallel zur diode ein widerstand 5-100 ohm, zum gedämpften entladen der 
gatekapazität, weiches ausschalten des mosfet.
den genauen wert kannst'e eigentlich nur im fertigen setup mit nem oszi 
korrekt ermitteln.
um die nun erhöhte verlustleistung am fet zu reduzieren evl. die 
pwm-frequenz absenken.

[Kai S. (kai1986)]

Anja schrieb:
> 100 Ohm widerstand + Z-Diode 15V für den NE555 (+ggf. dicken Elko).

Super Idee (und wenn man sie mal hat auch naheliegend). Hab als 
Widerstand 12 Ohm und als Kondensator einen 10 µF Elko verbaut, da ich 
keinen zu großen Spannungsabfall am Widerstand haben wollte.


rio71 schrieb:
> vor's gate ne schottkydiode in flussrichtung zum gate für schnelles
> einschalten des mosfet.
> parallel zur diode ein widerstand 5-100 ohm, zum gedämpften entladen der
> gatekapazität, weiches ausschalten des mosfet.

Ich hab jetzt einen 100 Ohm Widerstand und eine Schottkydiode (1N5817 
mit Flussrichtung zum Gate) plus einen 6,8 kOhm vom Gate nach GND 
(Pulldown, damit der MOSFET bei fehlendem IC auch wirklich aus ist).

Damit liegen die Spannungsspitzen jetzt bei 25 V womit ich leben kann 
und der IC ist nochmal extra geschützt.

Vielen Dank euch beiden.

Gruß Kai