Hallo zusammen, ich weiß, dieses Thema wurde hier schon oft durchgekaut, aber ich find leider trotzdem keine passende Antwort. Ich will einen KFZ Lüfter über eine PWM regeln. Als MOSFET habe ich den IRL3103, als MC den Raspberry PI und als MOSFET Treiber den MCP14E8. Ist ja eigentlich eine recht simple Schaltung. Mein Problem ist, dass der Transistor schon nach wenigen Sekunden sehr heiß wird. Ich belaste den MOSFET mit knapp 2A, laut Datenblatt kann er über 60A. R(on) ist mit 12mohm auch recht klein. Das sollte also nicht das Problem sein. Wenn ich das richtig verstanden habe, entsteht am Transistor doch nur während des Umschalten Verlustleistung, oder? Daher habe ich auch unterschiedliche Frequenzen getestet. Von 100Hz bis 2kHz immer das gleiche Ergebnis. Daher vermute ich, dass ich irgendwas anderes grundlegend falsch mache. Schaltung mal ich gleich mal auf, folgt in Kürze. Vielleicht hat ja trotzdem schon jemand eine Idee, woran es liegen könnte? Danke schon mal im Voraus!
Mathias Fischbach schrieb: > Als MOSFET habe ich den IRL3103 In Source- oder Drainschaltung? > als MOSFET Treiber den MCP14E8 Mit welcher Spannung wird dieser versorgt? Mathias Fischbach schrieb: > Wenn ich das richtig verstanden habe, entsteht am Transistor doch nur > während des Umschalten Verlustleistung, oder? Und wenn er leitet: P = U(ds) * I. Wenn er voll durchgesteuert ist: P = I² * Rds(on). > Schaltung mal ich gleich mal auf, Gute Idee
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Mathias Fischbach schrieb: > Datenblatt kann er über 60A. Wenn er denn auf einem dicken Külkörper geschraubt ist, und was ist bei dir ? Es ist schon auffällig, daß du darüber kein Wort verlierst.
Max H. schrieb: > Wenn er voll durchgesteuert ist Das ist oft der Knackpunkt. Voll durchgesteuert. Das bedeutet Das Gate muss 4,7V (für 16 mOhm) positiver sein als der Sourceanschluss. Hast du den Mosfet zwischen Plus und Last, dann funktioniert das nicht.
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So, da bin ich wieder, danke schon Mal für eure Antworten! Max H. schrieb: >> als MOSFET Treiber den MCP14E8 > Mit welcher Spannung wird dieser versorgt? Der MOSFET Treiber wird ebenfalls mit 12V versorgt. Udo Schmitt schrieb: > Hast du den Mosfet zwischen Plus und Last, dann funktioniert das nicht. Also ich schalte eigentlich Low-Side nach Masse. Daher glaube ich schon, dass der MOSFET voll durchgesteuert ist. Wie könnte ich das denn Messen? Spannung zw G und S? Schwierig bei einer PWM... MaWin schrieb: > Wenn er denn auf einem dicken Külkörper geschraubt ist, und was ist bei Zur Zeit ist der MOSFET nur auf meiner Lochrasterplatine geschraubt. Hab eigentlich gedacht, dass der Transistor total überdimensioniert ist und nicht großartig warm wird. Soll das bedeuten, dass die Verlustleistung normal ist und ich diese nur gescheit abführen muss? Jetzt Nicht schrieb: > Freilaufdiode ? Freilaufdiode ist doch im MOSFET? Reicht die nicht aus? Schaltplan hab ich auch schnell zusammengekritzelt. Hoffe ich hab nix vergessen? Ach ja, die PWM von Raspberry wird mit einem Logikgatter noch auf 5V Pegelgewandelt. Das Pi hat ja nur 3.3V. Nicht dass ihr euch wundert, warum da "5V PWM" steht.
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Mathias Fischbach schrieb: > Freilaufdiode ist doch im MOSFET? Reicht die nicht aus? Nein, di Freilaufdiode muss parallel zum Motor sein.
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Mathias Fischbach schrieb: > Also ich schalte eigentlich Low-Side nach Masse. Daher glaube ich schon, > dass der MOSFET voll durchgesteuert ist. Das sieht ok aus. Die 200Ohm Vorwiderstand zum Mosfet Gate kommen mir etwas viel vor. Aber bei 100Hz PWM dürfte sich das nicht so bemerkbar machen. Mathias Fischbach schrieb: > Ich belaste den MOSFET mit knapp 2A, Das kommt mir auch etwas merkwürdig vor. Was für ein "KFZ Lüfter" ist das? Die haben oft Leistungen von mehreren 100W und ziehen entsprechend eher mal 10-20A statt 2. Hast du den Strom gemessen? Mathias Fischbach schrieb: > Freilaufdiode ist doch im MOSFET? Reicht die nicht aus? Das ist nicht die Freilaufdiode, die Freilaufdiode geht von Drain zu +12V, also parallel zur Last. Mathias Fischbach schrieb: > Zur Zeit ist der MOSFET nur auf meiner Lochrasterplatine geschraubt. Hab > eigentlich gedacht, dass der Transistor total überdimensioniert ist und > nicht großartig warm wird. Ohne Kühlkörper ewird der schon bei 1W Verlustleistung deutlich warm
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Mathias Fischbach schrieb: > Zur Zeit ist der MOSFET nur auf meiner Lochrasterplatine geschraubt. Autsch. Für 2A würde das bei 12mOhm zwar reichen, aber 2A sind wohl auch untertrieben, meins zieht 10A und ist mit 25A abgesichert. > Freilaufdiode ist doch im MOSFET? Reicht die nicht aus? Autsch. Grundlagen, Kinders, Grundlagen.
Ich nochmal, es lag tatsächlich an der Diode! Hab jetzt, wie vorgeschlagen, eine Diode (BYS26-90 lag noch in meiner Schublade) parallel zum Motor gehangen. Und siehe da, der MOSFET bleibt total kalt. Ich dachte immer die Freilaufdioden sind für EMV Zwecke und Spannungsspitzen. Wie können die, parallel am Verbraucher, derart viel Einfluss auf den Transistor haben? Und ihr hattet Recht mit dem Strom. Ich hab natürlich nur auf das Netzteil geschaut. Aber die 2A die da angezeigt werden, sind ja nur der Mittelwert bei meiner 20% PWM! Geschaltet werden ja trotzdem 10A. Danke noch mal für eure Hilfe! Wieder was gelernt...
200 Ohm Gatewiderstand sind viel zuviel, mach den 4.7 Ohm oder so.
>Ich dachte immer die Freilaufdioden sind für EMV Zwecke und
Spannungsspitzen.
Genau. Spannungsspitzen beim Ausschalten der Induktivitaet
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Jetzt Nicht schrieb: > mach den 4.7 Ohm oder so. Nimm 22R, das hat sich durchaus bewährt. Mathias Fischbach schrieb: > Wie können die, parallel am Verbraucher, derart viel > Einfluss auf den Transistor haben? Der Transistor will den Stromfluss unterbrechen. Die Induktivität antwortet mir mehr Spannung. Folglich steigt die Verlustleitung für den Abschaltfall exorbitant an (P(t) = U(t) * I(t). Und wenn U schneller nach oben geht, als I abfällt (was der Fall ist) geht die Leistung mit nach oben.
Nennt sich Avalanche Betrieb. Nicht alle Halbleiter vertragen das, Andere sterben einfach.
Ich schon wieder :) Hab oben beschriebene Schaltung nochmal in "Schön" aufgebaut und ein bisschen rumgespielt. Nun ist mir schon 2 mal mein MOSFET Leistungstreiber verglüht. Aber erst, nachdem ich den Gatewiderstand wie vorgeschlagen von 200ohm auf 4,7ohm verkleinert habe. Ich versteh noch nicht ganz, wie ich anhand des Datenblatt des MOSFET aus Gatekapazität und Umschaltvorgängen und und und den nötigen Gatestrom ausrechnen kann? Der MOSFET Treiber MCP1407 kann laut Datenblatt 2A. Anscheinend zieht das Gate mehr als 2A? Kann ich mir nicht so recht vorstellen... Und würde ein Tiefpass mit sagen wir 1nF an der Stelle helfen? Dann würde doch der MOSFET nicht ganz so hart durchgesteuert werden, oder? Ach und auf wieviel Strom sollte ich die Freilaufdiode eigentlich auslegen? Danke schon Mal für eure Hilfe! Gruß
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@ Sebastian T. (e-padawan) >bisschen rumgespielt. Nun ist mir schon 2 mal mein MOSFET >Leistungstreiber verglüht. Poste einen VOLLSTÄNDIGEN Schaltplan und ein sinnvolles Bild des realen Aufbaus, siehe Bildformate.
Sebastian T. schrieb: > Der MOSFET Treiber MCP1407 kann laut > Datenblatt 2A. Das ist wahrscheinlich das "absolute maximum rating", also der Bereich bei dem in einem Test schon die ersten sterben. Man belastet Bauteile nicht bis an diese Grenze, sondern dimensioniert um den Faktor 1,5 bis 2 über. Ausserdem gibt es noch andere maximum rating, die man alle nicht überschreiten darf, wie z.B. die maximale Verlustleistung. Und das gilt nur wenn der Baustein ideal gekühlt wird. Sebastian T. schrieb: > Und würde ein Tiefpass mit sagen wir 1nF an der Stelle helfen? Ein Tiefpass ist meist eine schlechte Idee, dann geht das umschalten noch langsamer und damit steigt die Verlustleistung an den Mosfets. Um dir zu helfen braucht man einen Schaltplan, wie Falk schon gesagt hat.
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