Hallo! Ich bin auf der Suche nach einem MOSFET, den man direkt mit einem Mikrocontroller steuern kann (also UGS=5V) und hohe Ströme schalten kann. (20A) Wichtig wäre auch noch eine kurze Anstiegs- und Abfallzeit. (PWM, hohe Frequenz) Danke im Voraus!
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Guest schrieb: > MOSFET, den man direkt mit einem > Mikrocontroller steuern kann (also UGS=5V) Wenn der mit 5V voll durchschalten soll, dann muss |U_GSth| <= 2 Volt sein. Ein dicker 20A Mosfet ist an µC Ausgangpins nicht schnell, da die Pins nur wenige mA Ausgangsstrom können - es dauert halt, bis die Gatekapazität geladen/entladen ist. Das ist einer der Gründe, weswegen es MOSFET Treiber Bausteine gibt.
Hallo! Danke für die schnellen Antworten. Jim Meba schrieb: > Ein dicker 20A Mosfet ist an µC Ausgangpins nicht schnell, da die Pins > nur wenige mA Ausgangsstrom können Heißt das, die Rise-Time und Fall-Time im Datenblatt kann nicht eingehalten werden? (Z.B. 170ns und 56ns beim IRLZ34)
Woher weiß man das? Was passiert, wenn man einfach den Controller-Ausgang direkt mit dem Gate verbindet??
Abhängig davon welchen On-Widerstand und Sättigungsstrom die Ausgangsstufe deines µCs hat wird es mehr oder weniger lange dauern das Gate zu laden/entladen.
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Weiß jemand, wie es beim ATMEGA8 aussieht? (DIP-Gehäuse) Und welche MOSFET + Treiber Kombination wäre für den oben beschriebenen Zweck geeignet?
Guest schrieb: > Weiß jemand, wie es beim ATMEGA8 aussieht? Ja, Atmel weiß das: http://www.atmel.com/images/atmel-2486-8-bit-avr-microcontroller-atmega8_l_datasheet.pdf Als Treiber könnte der MCP1407 in Frage kommen. Wenn du eine Spannung >5V auf der Platine hast, kannst du den MCP auch damit versorgen und kannst auf den LogL verzichten.
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Danke! Max H. schrieb: >> Weiß jemand, wie es beim ATMEGA8 aussieht? > Ja, Atmel weiß das: > http://www.atmel.com/images/atmel-2486-8-bit-avr-microcontroller-atmega8_l_datasheet.pdf Nein, so meinte ich das nicht.... Ich meinte: Hat jemand Erfahrung, wie groß der Unterschied zwischen den Flanken ausfällt einmal mit und einmal ohne Treiber.
Kann man doch rel. leicht unnäherungsweise berechnen bzw. simulieren lassen. Ist es eine einmalige Sache, nimm einfach einen Treiber. Gehts um mehrere/viele, such nach einem FET mit deutlich geringerer Gateladung, der IRLZ34 ist schon älter, da hat sich viel getan. Heisst nicht, dass du auf jeden Fall ohne Treiber hinkommst, aber die Chancen steigen :-)
Ich sehe gerade, dass dieser Transistor (IRLZ34) satte 1600pF Eingangskapazität hat. Also kommst du ohne Treiber ganz sicher nicht aus. Selbst wenn der Mikrocontroller nur 50 Ohm Ausgangswiderstand hätte.
Die Zeit zum Laden und entladen des Gate ist annäherungsweise 5 x R x C. Bei 200 Ohm und 1600pF = 1,6µS
Der relevante Parameter für schnelles Schalten ist Gate Charge (neben der Treshold). Du muss ja das Gate laden - wie einen Kondensator. Wiviel Ladung da rein muss, gibt man im Datenblatt unter Qg (=gate charge) an. Dann gilt: Q = I*t als sehr grobe Abschätzung. Diese Ladung muss der Port deines Controllers liefern. Und da hast du das Problem. Wenn du nämlch 30 nC aufbringen musst (wie beim IRLZ35), dann dauert das bei z.B. 20mA satte 1,5µs. Dumm dabei ist, dass während dieser Zeit der FET teils "so halb" ein ist (im Linearbetrieb) und dabei exorbitant hohe Verluste anfallen. Das ist kein Problem, wenn man nur "einmal" schaltet (SOA beachten vorausgesetzt), aber bei einer PWM ist das schlecht, weil die Verluste fallen beim Ein- UND Ausschalten an. 20000mal pro Sekunde (bei 10kHz). Um einen Gatetreiber wirst du bei schneller PWM also nicht herumkommen. Schau dir integrierte Gatetreiber an. Fairchild hat ein z.B. welche. Nimm z.B. einen was ähnliches wie einen FAN3100. Die Dinger gitbs mit bis zu 30A Gatestrom (z.B. IXDN430MCI) - soviel zu "Leistungsloser Ansteuerung" :-)
Hallo! Danke für die vielen hilfreichen Antworten! Den FAN3100 hat der Conrad leider nur als SMD-Bauteil.... Kennt jemand einen Treiber (oder besser: eine Treiber + MOSFET Kombination, die gut miteinander können), welche als "normale" (also nicht-SMD) Bauteile vom Conrad angeboten werden und doch recht günstig zu haben sind? Den BUZ11-MOSFET hätte ich schon. Gibt es dazu einen guten Treiber? (Wenn aber ein anderer Transistor steilere Flanken liefert, gerne...) Danke im Voraus! Gruß
sag uns doch erst mal, was du genau willst.
Was sind steile Flanken?
schneller als 1ms?
schneller als 10ns?
Die Optimos Fets sind derzeit ganz weit vorne bei den Leistungsfets.
Für schnelle Flanken braucht man aber entsprechende Gate Treiber und vor
allem: ein entsprechend gutes Layout!!! (die 3 Ausrufezeichen sind hier
berechtigt)
>also nicht-SMD
Warum denn das?
SOIC oder SOT kann schon jeder 14 jährige Schülerpraktikant nach 5min
Einweisung löten.
Erst ab meinem Alter werden die Bauteile dann seltsamerweise plötzlich
wieder kleiner ;)
Hallo! Also ich löte es auf eine Lochrasterplatine, da geht SMD halt nicht... Die Flanken sollen steil sein, damit die PWM schnell sein kann, ohne dass der Kühlkörper so groß wird, dass man ein LKW dafür braucht.... (Ihr wisst, was ich meine) Also 100ns wären schon ganz gut...
Höhere PWM-Frequenz führt zu höheren Verlusten. Also Frequenz nur so hoch wie nötig. Für z.B. Glühobst reichen 100Hz völlig.
Nein, die PWM-Frequenz MUSS über der hörbaren Schwelle liegen, also über 20kHz.
Bevor du einen teuren Mosfet-Treiber einbaust, und du ein Oszi greifbar hast (und die Sache eher Bastel-Charakter hat): Versuchs erstmal ohne. Die AVR IO-Pins sind CMOS, und können gepulst viel mehr Strom ab als das Datenblatt für den Dauer-Betrieb und als "Absolute Maximum" angibt. Perfekt zum Umladen der Gate-Charge eines FETs. 125kHz PWM aus Tiny45-Pin über ca. 2 Ohm an LL-FET-Gate mit 50nC Total-Gate-Charge: Schaut im Oszi einwandfrei aus.
@ Jim Meba (turboj) >Ein dicker 20A Mosfet ist an µC Ausgangpins nicht schnell, da die Pins >nur wenige mA Ausgangsstrom können - es dauert halt, bis die >Gatekapazität geladen/entladen ist. Naja, das ist oft schneller als man glaubt. Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz" Ausserdem schaltet man sinnvollerweise nur so schnell wie NÖTIG und so langsam wie MÖGLICH.
Es gibt da so eine Regel : Logiclevel FET habe eine hoehere Gatekapazitaet wie Normale. Hochspannungsfet (100V+) haben auch eine hoehere Gatekapazitaet wie Normale. HochstromFet haben auch eine hoehere Gatekapazitaet wie Normale.
Also gehen 15A in 100ns mit f>20kHz ohne Treiber mit einem ATmega8? Wenn ja, mit welchem MOSFET?
@ Guest (Gast)
>Also gehen 15A in 100ns mit f>20kHz ohne Treiber mit einem ATmega8?
Das wird eng, das würde ich nicht machen. Hier ist ein Treiber schon
sinnvoll.
Jetzt Nicht schrieb: > Es gibt da so eine Regel : > Logiclevel FET habe eine hoehere Gatekapazitaet wie Normale. > Hochspannungsfet (100V+) haben auch eine hoehere Gatekapazitaet wie > Normale. > HochstromFet haben auch eine hoehere Gatekapazitaet wie Normale. Es gibt auch eine Regel, wann man "wie" verwendet und wann "als". Du machst es übrigens falsch.
Guest schrieb: > Also gehen 15A in 100ns mit f>20kHz ohne Treiber mit einem ATmega8? Unwahrscheinlich. > Wenn ja, mit welchem MOSFET? Das Problem wird nicht mal unbedingt der MOSFET sein. Möglicherweise ist schon deine Last induktiv (Motor?), auf jeden Fall die Zuleitung zur Last. Faustregel: 10nH pro Zentimeter Leitung. Wenn du 50cm Leitung hast, dann sind das hin und zurück 1m = 1µH. Wenn du eine Spannung von 12V schaltest, dann steigt allein durch die Induktivität der Zuleitung in 100ns der Strom auf gerade mal 1,2A. Und nein, die Physik läßt hier nicht mit sich diskutieren. Statt also herumzuspinnen mit >20kHz PWM-Frequenz und Anstiegszeiten von 100ns bei 15A solltest du lieber mal erklären, was das für eine Last sein soll und wie du sie anzuschließen gedenkst. Steile Flanken auf langen Leitungen bedeuten auch ordentlich Funkstörungen. Das Problem sind nämlich nicht die 20kHz, sondern die Oberwellen durch die steilen Flanken. Deswegen: Falk Brunner schrieb: > Ausserdem schaltet man sinnvollerweise nur so schnell wie NÖTIG und so > langsam wie MÖGLICH.
Wie gesagt, die Flanken sollen deshalb steil sein, damit der MOSFET schnell durchschaltet und sich dabei wenig erwärmt. Eingesetzt werden soll es eher als Probierschaltung für Motoren, Lampen, etc. (12V) Danke!
Guest schrieb: > Wie gesagt, die Flanken sollen deshalb steil sein, damit der MOSFET > schnell durchschaltet und sich dabei wenig erwärmt. > > Eingesetzt werden soll es eher als Probierschaltung für Motoren, Lampen, > etc. (12V) Ach so. Also wieder mal nur ein Hirnfurz. Der Thread kann dann wohl beerdigt werden.
IRLR(U)2905. http://www.reichelt.de/IRLU-2905Z/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=90368&artnr=IRLU+2905Z&SEARCH=irlu2905 http://www.reichelt.de/IRLR-2905/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=41773&artnr=IRLR+2905&SEARCH=irlr2905
Axel Schwenke schrieb: > Ach so. Also wieder mal nur ein Hirnfurz. > Der Thread kann dann wohl beerdigt werden. Wie kommst du auf Hirnfurz? Ist für dich alles Hirnfurz, was nicht für die NASA oder CERN gebaut wird oder was? Stefan Schulz schrieb: > IRLR(U)2905. > > http://www.reichelt.de/IRLU-2905Z/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=90368&artnr=IRLU+2905Z&SEARCH=irlu2905 > > http://www.reichelt.de/IRLR-2905/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=41773&artnr=IRLR+2905&SEARCH=irlr2905 Danke!!
Guest schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Ach so. Also wieder mal nur ein Hirnfurz. >> Der Thread kann dann wohl beerdigt werden. > > Wie kommst du auf Hirnfurz? Weil es genau das ist: Guest schrieb: > Eingesetzt werden soll es eher als Probierschaltung für Motoren, Lampen, > etc. (12V) Guest schrieb: > Also ich löte es auf eine Lochrasterplatine, da geht SMD halt nicht... Guest schrieb: > die PWM-Frequenz MUSS über der hörbaren Schwelle liegen, also über > 20kHz. Für "Motoren, Lampen, etc" braucht man nicht nur keine PWM-Frequenz von 20kHz oder mehr, man will das auch gar nicht. Bei Leistungsanwendungen (12V*20A = 240W) nimmt man viel eher eine höhere Spannung bei dann weniger Strom. Hast du überhaupt ein Netzteil, das 15A (oder gar 20A wie im Eröffnungspost) bei 12V liefert? Kabel die das aushalten? Anschlußklemmen? Wie führst du 15 oder 20A auf Lochraster? Eben, gar nicht. Ein Hirnfurz halt. Wenn du eine Probierschaltung aufbauen willst, dann mach das doch einfach. Was soll das lange Geschwätz? Machen und schauen was geht. Ein Oszi wäre praktisch, damit du auch siehst was passiert. Mehr als 2A will man bei einem provisorischem Aufbau sowieso nicht über dem Basteltisch fließen haben. Ergo reicht ein kleiner MOSFET (2A schafft schon ein IRLML2502 im SOT-23) mit entsprechend kleiner Gate-Kapazität und -Ladung. Und wenn du dann noch die PWM-Frequenz auf sinnvolle Werte von ein paar Hundert Hertz begrenzt, dann kann auch der popeligste µC diesen MOSFET noch ansteuern. Fazit (für mich): du brauchst nichts von dem was du geschrieben hast. Du hättest es nur ganz gern. So wie jeder kleine Junge gerne ein Raketenauto hätte. Werde erwachsen!
Du hast mich missverstanden. Nicht die Schaltung soll zum probieren gebaut werden, sondern die angeschlossenen Sachen sollen ausprobiert werden können. (Z.B. Drehmomentmessungen an Motoren etc....)
Das "so langsam wie nötig" ist eher individuell. Meine LED-PWM-Schaltung habe ich von 200Hz auf 1.200Hz hochgesetzt, weil das Dingen im Blickfeld werkelt und das Geblinke bei Augenbewegungen stark sichtbar wurde (DLP-Beamer-Problem - da stören sich auch einige an den Farbsäumen, bin leider betroffen; nicht jeder nimmt das wahr).
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