Guten Abend,
ich habe einen einfachen PWM-Dimmer für mehrere LED-Stripes gebaut und
bin mir nun nicht sicher, wie stark der Aufbau Störungen aussendet.
Die PWM-Frequenz werde ich auf rd. 150Hz herabsetzen. Gedimmt wird per
N-MOS BUZ11 (lag in der Kiste), der ohne Widerstand direkt aus einen
ATMega8 betrieben wird. Das Gate liegt über 100k an Masse.
Gedimmt werden 4 LED-Streifen, die zusammen rund 2A brauchen.
Aufbau:
Bleiakku 12V -> 2x 30cm Leitung 1mm^2 -> Dimmer -> 2x 4m Leitung 1mm^2
-> 4 LED-Streifen
Die Leitungen und LED-Streifen sind an einem Metallgestänge eines
Pavillons befestigt.
Soweit ich weiß, sind die Schaltflanken der Last problematisch. Leider
habe ich keine Messmittel zur Verfügung, um dies zu testen.
Wie schnell zieht der Mega8 seinen Ausgang auf High (habe nichts im DB
gefunden) und wie schnell schaltet der BUZ11 dementsprechend?
Wie kann ich abschätzen, in welchen Frequenzbereichen und wie stark ich
diese störe?
Was kann ich nachträglich machen, um Störungen möglichst zu reduzieren?
Bringt es etwas den BUZ11 (der eigentlich gerne mehr als 5V Ugs sehen
würde) per Gatewiderstand auszubremsen? Platz für einen Kühlkörper ist
nicht mehr vorhanden, ohne Gatewiderstand war der nicht notwendig.
Mach einen Serienwiderstand zwischen ATMEGA und Gate des BUZ11, 22 bis
47 Ohm, das macht diesen weich genug, damit die Schaltflanken nicht zu
steil werden. Und die Verlustleistung sollte sich dann auch noch in
Grenzen halten. Hilft das alles nicht, legst Du eine ausreichend
kräftige Stroko zwischen Deine Ansteuerung und den LED-Streifen, am
besten nahe an der Ansteuerung.
@ Guest (Gast)
>Die PWM-Frequenz werde ich auf rd. 150Hz herabsetzen. Gedimmt wird per>N-MOS BUZ11 (lag in der Kiste),
Lass ihn dort liegen.
> der ohne Widerstand direkt aus einen>ATMega8 betrieben wird. Das Gate liegt über 100k an Masse.
Der BUZ11 ist mit 5V nicht SICHER ansteuerbar. Nur wenn du durch Glück
einen Exemplar mit niederiger U_GS_THR erwischt hast.
>Soweit ich weiß, sind die Schaltflanken der Last problematisch. Leider>habe ich keine Messmittel zur Verfügung, um dies zu testen.
Radio, Händy, Stereoanlage.
>Wie schnell zieht der Mega8 seinen Ausgang auf High (habe nichts im DB>gefunden) und wie schnell schaltet der BUZ11 dementsprechend?
SCHNELL!
Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz">Was kann ich nachträglich machen, um Störungen möglichst zu reduzieren?
Ein Gatevorwiderstand einbauen, um die Schaltzeiten zu vergrößern. So
1-10us sind bei 150Hz schon OK.
>Bringt es etwas den BUZ11 (der eigentlich gerne mehr als 5V Ugs sehen>würde) per Gatewiderstand auszubremsen?
Ja.
> Platz für einen Kühlkörper ist>nicht mehr vorhanden, ohne Gatewiderstand war der nicht notwendig.
Rechne mal.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#Wie_sch.C3.A4tze_ich_die_Verlustleistung_am_MOSFET_im_PWM_Betrieb_ab.3Fhttps://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Verlustleistung
Guest schrieb:> Was kann ich nachträglich machen, um Störungen möglichst zu reduzieren?
LC-Tiefpass und Freilaufdiode nachrüsten.
Wenn man das richtig macht, kann man mit der Schaltfrequenz auch wieder
höher gehen.
> Bringt es etwas den BUZ11 (der eigentlich gerne mehr als 5V Ugs sehen> würde) per Gatewiderstand auszubremsen?
Ja, muss auch nicht viel sein, aber so ca 10-22 Ohm schaden an der
Stelle meistens nicht.
> LC-Tiefpass und Freilaufdiode nachrüsten.
Oder gleich einen LED-Treiber kaufen, bei dem alles so aufeinander
abgestimmt ist, dass nur Gleichstrom auf das Kabel gelegt wird.
Falk Brunner schrieb:> Der BUZ11 ist mit 5V nicht SICHER ansteuerbar. Nur wenn du durch Glück> einen Exemplar mit niederiger U_GS_THR erwischt hast.
Das ist mir bewusst, der war noch da und es hat funktioniert. In Zukunft
werden passende bestellt.
Falk Brunner schrieb:>>Wie schnell zieht der Mega8 seinen Ausgang auf High (habe nichts im DB>>gefunden) und wie schnell schaltet der BUZ11 dementsprechend?>> SCHNELL!>> Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz">>>Was kann ich nachträglich machen, um Störungen möglichst zu reduzieren?>> Ein Gatevorwiderstand einbauen, um die Schaltzeiten zu vergrößern. So> 1-10us sind bei 150Hz schon OK.
Wird gemacht. Passt der oben genannte bereich von 22R bis 47R? Habe kein
Oszilloskop.
Falk Brunner schrieb:>> Platz für einen Kühlkörper ist>>nicht mehr vorhanden, ohne Gatewiderstand war der nicht notwendig.>> Rechne mal.
Dauerstrom 2A^2 * 0,1R = 0,4W.
zzgl. Schaltverluste. Mit Glück gehts so, sonst muss halt noch ein
Schlitz für einen KK in das Gehäuse.
Andreas Lang schrieb:>> Was kann ich nachträglich machen, um Störungen möglichst zu reduzieren?> LC-Tiefpass und Freilaufdiode nachrüsten.> Wenn man das richtig macht, kann man mit der Schaltfrequenz auch wieder> höher gehen.
Werd ich machen. fg so um 150Hz.
@ Guest (Gast)
>Wird gemacht. Passt der oben genannte bereich von 22R bis 47R?
Zu klein. Eher so 1k.
>Dauerstrom 2A^2 * 0,1R = 0,4W.>zzgl. Schaltverluste.
Warum rechnest du nicht? Zu faul?
Falk Brunner schrieb:>>Wird gemacht. Passt der oben genannte bereich von 22R bis 47R?>> Zu klein. Eher so 1k.
Ok, werd ich einbauen.
Falk Brunner schrieb:>>Dauerstrom 2A^2 * 0,1R = 0,4W.>>zzgl. Schaltverluste.>> Warum rechnest du nicht? Zu faul?
Nein, eher übervorsichtig geschätzt.
Gerade mal nachgerechnet. Bei 100mR Rds_on und 100us rise-time bei 150Hz
komme ich auf rd. 0,6W.
Mach' ich mir zu große sorgen? Sind 2A mit 40ns rise-time (hart
geschaltet, ohne Schutzelemente) über 4m Leitung viel? Hab da leider
garkeine Größenordnung im Kopf und keine Messmittel.
Tiefpass und Gatewiderstand werden natürlich trotzdem nachgerüstet.
Bei 40ns Schaltzeit sollte es eigentlich kaum Störungen oberhalb 10 MHz
geben. Eine Verlängerung der Schaltzeit mit Rg sit sicher hilfreich. Ich
plädiere auch eher für 47 Ohm.
Nicht ganz ernst gemein:
Hab vor kurzem dimmbare LED-Strips gekauft (natürlich mit "CE
Aufkleber") und bei mir im Haus eingebaut. Versuchsweise an eine
Kabeltrommel angesteckt, an der auch ein Radio lief. Sobald die LEDs an
sind, hörst Du vom Radio nichts mehr.
Also: Das Störproblem haben schon die "Profis" nicht im Griff oder gibts
in China überhaupt so was ähnliches ?
@ Guest (Gast)
>Gerade mal nachgerechnet. Bei 100mR Rds_on und 100us rise-time bei 150Hz>komme ich auf rd. 0,6W.
Was soll denn das? Ist es SOOOO viel verlangt, die beiden verschiedenen
Verluste einfach mal GETRENNT hinzuschreiben? Damit kann man nämlich was
sehen und ggf. anders dimensionieren.
Leitungsverluste
P = I^2 * R = 2A^2 * 0,1 Ohm = 0,4W
Schaltverluste
P = 0,25 U I * (tr+tf)/T = 0,25 12V 2A *(1us+1us) / 6,6ms =
1,8mW
Man SIEHT hier, dass man sich noch einen VIEL langsameren Schaltvorgang
leisten kann, ohne nennenswert die Energiebilanz zu versauen. 100us sind
immer noch nur ~ 180mW Verlustleistung. Gekauft! Die EMV wird es dir
danken.
>Mach' ich mir zu große sorgen? Sind 2A mit 40ns rise-time (hart>geschaltet, ohne Schutzelemente) über 4m Leitung viel?
So schnell wie nötig, so langsam wie möglich.
Guten Morgen,
Falk Brunner schrieb:> Man SIEHT hier, dass man sich noch einen VIEL langsameren Schaltvorgang> leisten kann, ohne nennenswert die Energiebilanz zu versauen. 100us sind> immer noch nur ~ 180mW Verlustleistung. Gekauft! Die EMV wird es dir> danken.> So schnell wie nötig, so langsam wie möglich.
Stimmt, in dem Falle hatte ich nur die Verlustleistung im Blick und
dabei die Dimensionen völlig verloren.
Vielen Dank für die geduldige Hilfe.
