Guten Abend,
Ich habe einen uC der mit 3,3V betrieben wird. Ich möchte mittels PWM
12V Lüfter ansteuern.
Ich habe bisher den IRLML2502 gefunden den ich direkt mit 3,3V Ansteuern
kann. Dieser geht bis 4,2A was für meinen Fall reichten sollte.
Wenn ich jetzt einen höheren Strom schalten möchte bzw. einen leichter
erhältlichen FET verwenden möchte z.B. den BUZ11 (Nur als Beispiel weil
mir der gerade einfällt) dann benötige ich dafür eine Treiberschaltung.
12V sind ja auf dem Board vorhanden.
Welche Treiberschaltung würde denn hier in frage kommen? Push-Pull mit 2
Transistoren, reicht eine Schaltung mit nur einem Transistor?
Ich habe eine Schaltung angehängt. Die invertiert mir aber das uC Signal
oder nicht?? Ist diese Schaltung overkill?
Vielen Dank
Andreas
Andreas Riegebauer schrieb:> Ich habe eine Schaltung angehängt. Die invertiert mir aber das uC Signal> oder nicht?? Ist diese Schaltung overkill?
Die Schaltung funktioniert auf jeden Fall. Sie invertiert das µC Signal.
Falls vom µC kein Signal kommt läuft der Lüfter auf voller Kraft. Aus
Sicht der Betriebssicherheit ganz gut (Falls der µC nicht angeschlossen
wird oder erst gar nicht anläuft, dann läuft der Lüfter auf voller
Leistung und das Gerät überhitzt nicht).
Wenn die PWM-Frequenz gering ist, kannst du Q2, Q3 und R9 weglassen und
das offene Ende von R14 mit Gate verbinden.
Du könntest einen Mosfet Treiber IC verwenden. z.B. dem MCP1416. Er
schafft einen Spitzenstrom von 1.5A am Ausgang und erkennt unabhängig
von der Betriebsspannung (4.5 - 18V) Spannungen >2.4V als high. Wenn's
THT sein soll, dann gibt es z.B. den MCP1407
Guten Morgen,
@Bestaetiger:
Was heißt geringe Frequenz? Bis zu welchem Wert ist die Frequenz gering?
@M.V.:
Warum kein Low-Side Schalter?
Wenn ich einen High-Side Schalter verwende dann invertiert die Schaltung
das Signal nicht mehr oder?
BG
Andreas
Andreas Riegebauer schrieb:> @Bestaetiger:> Was heißt geringe Frequenz? Bis zu welchem Wert ist die Frequenz gering?
Das hängt natürlich von der konkreten Dimensionierung ab. Ohne die
Transistoren wird die Gate-Kapazität von Q5 nur über R15 aufgeladen. Die
Zeitkonstante dieses Tiefpasses sollte nicht größer sein als 1/100 ..
1/1000 der PWM-Periode.
> @M.V.:> Warum kein Low-Side Schalter?>> Wenn ich einen High-Side Schalter verwende dann invertiert die Schaltung> das Signal nicht mehr oder?
Das auch. Andererseits verstehe ich den Sinn der Frage nicht. L-Side
Schalter ist doch prima. n-Kanal MOSFETs haben die besseren elektrischen
Eigenschaften (bzw. sind bei gleichen Eigenschaften billiger als
p-Kanal) und L-Side ist einfacher anzusteuern. Einen H-Side Schalter
würde ich nur dann vorsehen, wenn L-Side nicht geht.
Und den Vorschlag mit dem integrierten Treiber kannst du auch vergessen.
Die Schaltung mit den 2 Transistoren ist perfekt für mittlere
Schaltfrequenzen bis einige 10kHz. So ab 100kHz aufwärts könnte man
darüber nachdenken, etwas besseres zu nehmen.
XL
Sooo...
Hab mir das alles mal durchgedacht.
R15 soll sein 330 Ohm. UCEsat_max bei BC847 ist 0,2V. Also ist ICE 11,8
V / 330 Ohm = 36mA. Der BC847 hält 100 mA aus.
Wenn ich einen IRF9Z34 verwende hat dieser 620pF. Ergibt ein Tau von 620
pF * 330 Ohm = 0,000000204 s.
Periode der PWM ist 0,00004 s.
Damit ergibt sich ein Verhältnis von 1/195.
Somit reicht hier doch der R15 mit Q5.
Stimmt das?
Leider invertiert er aber noch immer. :(
Kann ich die Push-Pull Stufe auch direkt vom uC ansteuern? Oder Q4 mit
R15 vertauschen?
Andreas Riegebauer schrieb:> Kann ich die Push-Pull Stufe auch direkt vom uC ansteuern?
Nur wenn den Fet mit UbµC-0.6V am Gate durchsteuert.
Was spricht eigentlich gegen den MCP1416? Er ist klein (SOT23-5),
nicht invertierend, liefert 1.5A Impulsstrom ans Gate, lässt sich
direkt mit dem 3.3V Signal aus dem µC ansteuern und kostet nur 0.504€
(TME).
Andreas Riegebauer schrieb:> Leider invertiert er aber noch immer. :(
Du könntest noch einen Inverter aus einem Transistor vor deine Schaltung
schalten.
Falls du noch zwei kleine Mosfets hast, könntest du eine invertierende
Brücke (wie in CMOS Invertern) aus diesen aufbauen.
Oder du könntest, falls deine Signalquelle den Strom schafft, die 3.3V
mit einer Basisschaltung auf 12V verstärken.
Andreas Riegebauer schrieb:> Wenn ich einen IRF9Z34 verwende hat dieser 620pF. Ergibt ein Tau von 620> pF * 330 Ohm = 0,000000204 s.
Lächerlich. Wie kommst du auf die Idee, die AUSGANGSKAPAZITÄT des Mosfet
anzusetzen? Kleiner Tipp: die Eingangskapazität ist hier gefragt.
> Leider invertiert er aber noch immer. :(
Wenn es für dich ein unlösbares Problem ist einen µC-Ausgang zu
invertieren, dann mach irgend was anderes. Außerdem, wenn der Ausgang
high ist, dann ist die Last unter Spannung (weil das ein P-Kanal ist,
der die Last gegen Masse schaltet), ist das für dich invertiert?
ArnoR schrieb:> Andreas Riegebauer schrieb:>> Wenn ich einen IRF9Z34 verwende hat dieser 620pF. Ergibt ein Tau von 620>> pF * 330 Ohm = 0,000000204 s.>> Lächerlich. Wie kommst du auf die Idee, die AUSGANGSKAPAZITÄT des Mosfet> anzusetzen? Kleiner Tipp: die Eingangskapazität ist hier gefragt.
Also wenn ich im Datenblatt sehe "Input Capacitance" dann nehme ich doch
an das es die Eingangskapazität ist oder nicht??
>> Leider invertiert er aber noch immer. :(>> Wenn es für dich ein unlösbares Problem ist einen µC-Ausgang zu> invertieren, dann mach irgend was anderes. Außerdem, wenn der Ausgang> high ist, dann ist die Last unter Spannung (weil das ein P-Kanal ist,> der die Last gegen Masse schaltet), ist das für dich invertiert?
Einen weiteren Transistor als Inverter zu verwenden ist nicht das
Problem. Die Sache ist eher, dass die ganze Schaltung schon sehr viele
Bauteile enthält für eine doch sehr simple Anwendung.
Andreas Riegebauer schrieb:> Also wenn ich im Datenblatt sehe "Input Capacitance" dann nehme ich doch> an das es die Eingangskapazität ist oder nicht??
Naja, dann sieh dir nochmal den Anhang an.
> Einen weiteren Transistor als Inverter zu verwenden ist nicht das> Problem. Die Sache ist eher, dass die ganze Schaltung schon sehr viele> Bauteile enthält für eine doch sehr simple Anwendung.
Einen µC-Ausgang invertiert man nicht durch zusätzliche Hardware.
Andreas Riegebauer schrieb:> Kann ich die Push-Pull Stufe auch direkt vom uC ansteuern? Oder Q4 mit> R15 vertauschen?
Der ist ja richtig gut, hatte ich ganz übersehen :-)
Arno:
Sorry hatte das Datenblatt des IRF9Z34N. Der hat Ciss 620pF.
>Einen µC-Ausgang invertiert man nicht durch zusätzliche Hardware.
Du meintest Software/Register mäßig den Ausgang invertieren. Das kam mir
schon in den Sinn. Weiß nur nicht mehr warum ich das nicht umsetzten
wollte aber ich glaube weil der Ventilator ja läuft wenn der uC nicht
funzt. Was aber ansich nicht passieren sollte.
Andreas Riegebauer schrieb:> Was mir gerade noch eingefallen ist. Wenn ich das Signal invertiere dann> habe ich immer einen Stromfluss durch R15 und Q4.
Ja. Deswegen ja besser R15 etwas größer machen (10K sind ok) und die
Treiberstufe für den FET vorsehen.
Und was die Invertierung angeht, die macht man selbstverständlich in
Software. Die Frage nach dem Zustand des Lüfters ohne µC ist davon
erstmal unabhängig. Würde sich aber mit einem Pullup (oder Pulldown) am
µC-Ausgang einfachst lösen lassen. Womöglich würde man Q4 auch durch
einen kleinen FET wie etwa BSS138 oder 2N7002 ersetzen wollen.
XL
treiber.png
(10 KB)
