PWM Freilaufdiode, Quelle und Verbraucher induktiv

[Bernhard W. (dieseldunst)]

PWM Freilaufdiode, Quelle und Verbraucher induktiv

Hallo Leute,

gerade bin ich dabei eine Stromregelung (bis 70A) (und 
Spannungsbegrenzung) mit einer PWM Ansteuerung aufzubauen.

Die Spannung wird von einem Gleichstrommotor erzeugt. Auf der 
Verbraucherseite (rechts) möchte ich ebenfalls einen Gleichstrommotor 
betreiben oder einen Bleiakku laden.

Wenn man einen Motor mit PWM ansteuert wird die Freilaufdiode D4 
benötigt. Jetzt habe ich im Internet auch Leute gefunden die über den 
Mosfet ein Löschglied C3+R1 setzen. Wozu ist das denn gut? Die 
Freilaufdiode verhindert doch den Spannungsanstieg?

Jetzt besteht bei mir der Sonderfall, dass ich auch auf der 
Erzeugerseite einen Motor verwende. Nun müsste ich dieser Induktivität 
auch einen weiteren Stromfluss ermöglichen? Eine Freilaufdiode kann ich 
nicht einsetzen, da diese von der Richtung immer leiten würde. Nun 
dachte ich an eine Zenerdiode D2, diese gibt es aber für diese großen 
Ströme nicht. Meine Idee wäre nun mit einem weiteren Mosfet Q2, 
Komperator IC1A und einer Zenerdiode D3 eine zu große Spannung am 
Quellenausgang zu begrenzen. Müsste man nicht immer einer Quelle so eine 
Freilaufmöglichkeit zur Verfügung stellen oder sind diese meist nicht 
induktiv sondern kapazitiv?

Allgmein stelle ich mir vor, dass ich auch eine Batterie mit diesem 
Aufbau laden kann. Der Strom steigt durch die Motorinduktivität der 
Quelle nur langsam an - messe ich den Strom kann ich auch einen 
Ladevorgang an einer Batterie kontrollieren.

An welcher Stelle setzt man hier bei der Strommessung an? Innerhalb der 
Freilaufdiode (Strommesspunkt 1) oder außerhalb und betrachtet nur das 
was rausfließt (Strommesspunkt 2)

Grüße Bernhard

[Ulrich H. (lurchi)]

Auch wenn man sich mit der Freilaufdiode mühe gibt, hat man oft noch 
Überschwinger von parasitären Kapazitäten. Die will man mit dem RC Glied 
am MOSFET dämpfen. Das ist also kein Ersatz für die Freilaufdiode 
sondern eine Ergänzung für einen kleinen Rest.

Auch wenn die Spannung nicht so hoch ist, sollte man bei so viel 
Leistung vorsichtig sein - auch das kann gefährlich werden über 
Explodierende Bauteil und Flüssiges Metall. Der Plan sieht eher nach 
einer groben Idee als nach einem nutzbaren Lösungsansatz aus. Üben 
sollte man eher mit 1 A statt wirklich hohen Strömen - auch dann lässt 
sich das nicht unbedingt 1:1 übertragen.

[Helge A. (besupreme)]

Deine Quelle hat den Sonderfall, daß sie sowohl zwischen Leerlauf und 
belastetem Zustand eine unterschiedliche Spannung liefert als auch eine 
Eigeninduktivität besitzt. Um die Spitzen der Eigeninduktivität 
unschädlich zu machen, hast du den Elko C1. Um die Leerlaufspannung zu 
begrenzen, hast du deinen Regler gebaut. Ich würde dem dazugehörigen 
Mosfet (Q2) allerdings noch einen Strombegrenzungswiderstand spendieren: 
Sollte deine Begrenzung oszillieren oder ganz durchschalten, stirbt der 
sonst wahrscheinlich.

D1 sollte besser eine sehr schnelle Diode sein, Schottkydioden werden da 
häufig verwendet. 1N400X ist langsam.

IRF510 ist für 70A ungeeignet.

PWM hier ist sinnvoller mit einer Induktivität zu kombinieren, die muß 
den Stromanstieg beim Schalten von Q1 begrenzen. Der schließt ja sonst 
andauernd unterschiedlich geladene Kondensatoren kurz.

[Bernhard W. (dieseldunst)]

Dann werd ich einfach mal ein Löschglied vorsehen und dann im Einsatz am 
Mosfet messen ob ich es brauche.

Ja hier geht es mir in erster Linie nicht um den genauen 
Schaltungsaufbau. So wie das oben gezeichnet ist, funktioniert gar 
nichts. Allein die Mosfetansteuerung. Ich hab hier viele große Mosfets 
liegen. Ich wollte nur schnell eine Zeichnung erstellen mit ein paar 
symbolischen Grundelementen... Die Diode 1N4004 über den Mosfet habe ich 
nur zur Veranschaulichung der inneren Diode eingezeichnet. Die wollte 
ich eigentlich komplett weglassen, oder?

Nach ein wenig überlegen... Die Quelle benötigt ja gar keine 
Freilaufdiode, weil man diese Energie auch in einem großen Kondensator 
speichern könnte.

Grundsätzlich ist es wohl auch besser um eine Batterie zu laden einen 
richtigen Abwärtswandler zu entwerfen und nicht einfach eine PWM 
zwischen Kondensator und Batterie zu verwenden.

[W.A. (Gast)]

Bernhard W. schrieb:
> Die Diode 1N4004 über den Mosfet habe ich
> nur zur Veranschaulichung der inneren Diode eingezeichnet. Die wollte
> ich eigentlich komplett weglassen, oder?

Wenn du die Wärme wegbekommst ...

[Bernhard W. (dieseldunst)]

Wegen dem Strom aus dem Snubber-Circuit?