Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IRLZ34N in Motorsteuerung brennt durch?


von J. T. (chaoskind)


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MoinMoin

ich hab ein (hoffentlich) kleines Problem. Ich habe mir ein Boot gebaut, 
hatte noch eine Fernsteuerung samt Empfänger aus nem kleinen 
Billigflugzeug liegen. Da die Signale die aus dem Empfänger kamen nur 
leidlich brauchbar waren (Linksanschlag 1,3ms Pulslänge, Rechtsanschlag 
1,7ms Pulslänge) werte ich diese mit einem Tiny2313 aus und mache daraus 
Signale, die mein Servo versteht, und aus der Knüppelstellung für die 
Geschwindigkeit lasse ich eine PWM generieren und eine H-Brücke aus 
Relais umschalten.

Als "Freilaufdiode" hatte ich eine Kombination aus 1N4148 und 
irgendeiner dickeren Gleichrichterdiode benutzt, die jedoch keinen 
Aufdruck hat. Mein Multimeter zeigte mir bei den 1n4148 eine Vf von ca 
0.6V und bei den dickeren unidentifizierten ca 0.59V. Mein Gedanke war, 
die 1N4148 sollte schnell genug sein, und da die dicke Diode eine etwas 
geringere Flussspannung hat, sollte sie dann irgendwann den 
Freilaufstrom übernehmen. Bei nem kleineren Motor hat das auch geklappt, 
der brachte mir aber nicht genug Geschwindigkeit. Hab nun diesen hier 
eingebaut: 
https://www.conrad.de/de/absima-540er-thrust-b-spec-elektromotoren-serie-brushed-72-74-v-leerlaufdrehzahl-26300-umin-turns-17-239456.html?sc.queryFromSuggest=true

Laut Conrad hat der eine Abgabeleistung von 155w, ich benutze einen 
2s-akku, macht bei einem geschätzten Wirkungsgrad von um die 60% wohl um 
die 20A. Nun haut mir laufend der IRLZ34N durch. Ich kann dann nur noch 
vorwärts/rückwärts steuern, es wird aber direkt Vollgas gegeben.

Eine Nebenfrage: Schaft der Tiny2313 das eigentlich, den IRZL34N direkt 
zu treiben? Siehe angehängtes asc. Und macht es Sinn, einen Pulldown ans 
Gate zu hängen?

Und die Hauptfrage: Würde eine Schottky-Diode das Problem beheben? Ich 
hab halt nur benutzt, was die Bastelkiste so hergab... (bis auf den 
Motor, den hab ich dann noch schweren Herzens nachgekauft)

MfG Chaos


Edit: Die Schalter S1-S2 und S3-S4 sollen je ein Wechslerrelais 
darstellen. Bei denen sollte die 1n4148 als Freilaufdiode jawohl 
ausreichen?

: Verschoben durch Moderator
von J. T. (chaoskind)


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Nachtrag: die dicken Dioden haben doch nen Aufdruck. Das sind 1n4003

von Falk B. (falk)


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@J. T. (chaoskind)

>Als "Freilaufdiode" hatte ich eine Kombination aus 1N4148 und
>irgendeiner dickeren Gleichrichterdiode benutzt,

Unsinn.

>Laut Conrad hat der eine Abgabeleistung von 155w,

UFF!

>die 20A. Nun haut mir laufend der IRLZ34N durch.

Dann ist wohl was faul. U.a. deine komische Freilaufdiode.

>Eine Nebenfrage: Schaft der Tiny2313 das eigentlich, den IRZL34N direkt
>zu treiben?

Ja.

Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"

> Siehe angehängtes asc.

Kann ich nicht lesen, siehe Bildformate. Nimm PNG.

> Und macht es Sinn, einen Pulldown ans
>Gate zu hängen?

Ja, der muss den MOSFET ausgeschaltet halten, wenn der AVR im Reset ist 
oder programmiert wird.

>Und die Hauptfrage: Würde eine Schottky-Diode das Problem beheben?

Wenn sie ausreichend stromfähig ist und gut gekühlt wird. In erster 
Näherung muss die Freilaufdiode den vollen Nennstrom des Motors 
dauerhaft aushalten. Also brauchst du eine FETTE 20A Diode und einen 
Kühlkörper!

>MfG Chaos

Nomen est Omen.

>Edit: Die Schalter S1-S2 und S3-S4 sollen je ein Wechslerrelais
>darstellen. Bei denen sollte die 1n4148 als Freilaufdiode jawohl
>ausreichen?

Ja.

von Falk B. (falk)


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@J. T. (chaoskind)

>Nachtrag: die dicken Dioden haben doch nen Aufdruck. Das sind 1n4003

Das nennst du dick? Das sind lausige, langsame 1A Dioden für 50Hz 
Gleichrichter! Vollkommen ungeeignet für PWM und 20A.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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J. T. schrieb:
> Mein Gedanke war,
> die 1N4148 sollte schnell genug sein, und da die dicke Diode eine etwas
> geringere Flussspannung hat, sollte sie dann irgendwann den
> Freilaufstrom übernehmen.

Du möchtest eine 1N4148 Lullerdiode als Freilaufdiode für einen 20A 
Motor nehmen? Das ist eine schlechte Idee. Auch eine 1N4003 ist für die 
Gegen EMK des dicken Motors eher ein nettes Frühstück :-P

Du musst da schon was dickeres nehmen, im ungünstigen Falle fliesst 
durch die Freilaufdiode schon mal was in der Grössenordnung des 
Motorstromes.
Ebenso solltest du dicht an den Motorkreis mindestens einen dicken 
Reservoir Elko machen. (Vllt. ist er ja schon drsn, dein ASC kann ich 
nicht lesen)
Auch die Gatespannung des (knapp dimensionierten) IRLZ34 darf nicht 
einbrechen und gut bei 4-5V sein.  Ein IRLZ44 würde dir etwas Luft 
verschaffen.
Hier habe ich mal so was gebastelt:
Beitrag "RC-Servoelektronik für DC-Motor"

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Falk B. schrieb:
> Kann ich nicht lesen, siehe Bildformate. Nimm PNG.

Ist kein Bild, ist eine LTSPICE datei.

Falk B. schrieb:
> Also brauchst du eine FETTE 20A Diode und einen KühlKörper

https://www.conrad.de/de/schottky-diode-vishay-mbr2545ct-gehaeuseart-to-220ab-i-f-30-a-spannung-u-45-v-163702.html

Die hier kann 30A. Da sollte genug Luft sein?

Matthias S. schrieb:
> Ebenso solltest du dicht an den Motorkreis mindestens einen dicken
> Reservoir Elko machen

Ist 840müF dick genug?

Vielen Dank schon mal für die hilfreichen Antworten. Dann werde ich 
morgen nochmal zum blauen C laufen, und davon eine holen, falls ihr sie 
mir als ausreichend bestätigt. Da sind ja sogar 2 drin. N paar 
Kühlkörper wird die Bastelkiste noch ausspucken.

von Mark S. (voltwide)


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20A sind in der Tat kein Pappenstiel. Kann der Stützkondensator denn 
auch den erhöhten ripplestrom vertragen, oder wird er im Betrieb heiß?

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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J. T. schrieb:
> Ist 840müF dick genug?

Woher stammt dieser Wert?

von MaWin (Gast)


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J. T. schrieb:
> hatte noch eine Fernsteuerung samt Empfänger aus nem kleinen
> Billigflugzeug liegen. Da die Signale die aus dem Empfänger kamen nur
> leidlich brauchbar waren (Linksanschlag 1,3ms Pulslänge, Rechtsanschlag
> 1,7ms Pulslänge)

Na immerhin waren sie schon proportional und nicht Schaltsignale.

> Hab nun diesen hier eingebaut:

Früher hatte Conrad zu seinen Artikeln wenigstens Datenblätter, heute 
verkaufen sie dir irgendeinen Rotz. Der Ferengi, der den Rotz nach 
Europa importiert, Absima, weiss natürlich auch nicht mit was er da 
handelt. Hauptsache hohe Gewinnspanne.

> macht bei einem geschätzten Wirkungsgrad von um die 60% wohl um die 20A

Uninteressant. Wichtig ist einzig und alleine der 
Anlaufstrom=Blockierstrom=Betriebsspannung/Innenwiderstand. Den muss den 
IRLZ34 aushalten.
Bei 17T wird der drastisch höher sein als der Nennstrom, rechne mit 
200A.

> Nun haut mir laufend der IRLZ34N durch.
> Eine Nebenfrage: Schaft der Tiny2313 das eigentlich, den IRZL34N direkt
> zu treiben?

Ja, der IRLZ ist ein LogicLevel MOSFET der mit 4.5V voll durchsteuert, 
aber der schwache Ausgang des ATTiny sollte ihn mit nicht mehr als 1kHz 
umsteuern.

> Und macht es Sinn, einen Pulldown ans Gate zu hängen?

Da beim Einschalten des uC der Ausgang noch ein Eingang ist, könnte der 
MOSFET sonst halb-leitend rumhängen und an der hohen Verlustleistung 
sterben.

> Und die Hauptfrage: Würde eine Schottky-Diode das Problem beheben?

Erst mal den Strom ermitteln, dann MOSFET und Diode nach dem Strom 
aussuchen und angemessen kühlen. Für dessen Berechnung darf es dann der 
Dauerstrom sein, deine 20A.

von J. T. (chaoskind)


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Mark S. schrieb:
> oder wird er im Betrieb heiß?

Nein blieb bisher kühl. Aber wenn es die Freilauf durchgehauen hat, wird 
der ja nicht viel vom Freilaufstrom gesehen haben.

Mani W. schrieb:
> Woher stammt dieser Wert?

Der stammt aus der bastelkiste und zur Verfügung stehendem bauraum. Ich 
hab noch einige dickere da, aber die müsste ich dann liegend mit Kabeln 
anbinden....

von J. T. (chaoskind)


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MaWin schrieb:
> Bei 17T wird der drastisch höher sein als der Nennstrom, rechne mit 200A

Ich hab mal das Multimeter rangehalten. Es schwankt zwischen 0 uns 
2.6ohm... werde morgen mal mit dem Labornetzgerät 1A durchjagen, und die 
abfallende Spannung messen, um ne Vorstellung vom Wicklungswiderstand zu 
bekommen.(bei blockierten motor)

MaWin schrieb:
> Ja, der IRLZ ist ein LogicLevel MOSFET der mit 4.5V voll durchsteuert,
> aber der schwache Ausgang des ATTiny sollte ihn mit nicht mehr als 1kHz
> umsteuern

Ist bei etwa 120Hz. 16bit PWM prescaler 1 und 8MHz.

MaWin schrieb:
> Da beim Einschalten des uC der Ausgang noch ein Eingang ist, könnte der
> MOSFET sonst halb-leitend rumhängen und an der hohen Verlustleistung
> sterben

Den Motor stecke ich erst an, wenn die Schaltung initialisiert und der 
Motor auf Stop wäre. Die Fernbedienung verbindet sich erst mit dem 
Empfänger, wenn der Gashebel ganz hinten steht. War beim Flugzeug halt 
kein Gas, ist jetzt fürs Boot aber rückwärts vollgas. Nach der 
Verbindung kommt der knüppel in Mittelstellung, kein Gas, dann wird der 
Motor angesteckt.

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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J. T. schrieb:
> Den Motor stecke ich erst an, wenn die Schaltung initialisiert und der
> Motor auf Stop wäre.

Es scheint, dass es kaum Leute gibt, die eine Unterspannungserkennung
und damit ein "Nicht anbraten" von MosFet bauen können, statt dessen
werden dann einige Prozeduren veranstaltet, wie "später" den Motor
drauf schalten usw...


Und wenn dann doch die Spannung zusammen bricht, dann ist es wieder
vorbei mit lustig...


Eine Mosfetansteuerung ist nur dann auch sicher, wenn verhindert
wird, dass die Gatespannung unzulässig niedrige Werte annimmt und
auch auf Anstieg/Abfallzeiten  der Steuersignale ist zu achten...


Aber dafür gibt es Oszi...

von J. T. (chaoskind)


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Mani W. schrieb:
> Es scheint, dass es kaum Leute gibt,

Des weiteren scheint es Leute zu geben, die des Lesens nicht mächtig 
sind. Das der mosfet an Spannungsspitzen, die durch das Abschalten einer 
großen induktiven Last aufgrund mangelhafter Freilaufdioden auftreten, 
stirbt, sollte sich rauskristallisiert haben. Des weiteren ist eine 
Unzerspannungserkennung implementiert...

Mani W. schrieb:
> auch auf Anstieg/Abfallzeiten  der Steuersignale ist zu achten.

Darum ja auch meine Frage ob der 2313 das schafft, den 34er zu 
treiben....

Dennoch auch dir einen herzlichen Dank für deinen Beitrag

von Thomas E. (picalic)


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Der IRLZ34 ist für 20 A hoffnungslos unterdimensioniert! Bei 4V Ugs hat 
er 60 mOhm Rds_on, das sind nach Adam Riese bei 20A 24W Verlustleistung, 
dazu kommen dann ggf. Schaltverluste durch eine schwache Ansteuerung.
Nimm ein paar besser geeignete FETs parallel und eine ordentliche 
Gate-Treiberschaltung.

PS: wenn Du schon LTSpice verwendest, warum simulierst Du nicht damit? 
Da kannst Du Dir auch so Sachen, wie Verlustleistung am FET, angucken. 
Eine Vorstellung, wie viel 24 W sind, bekommst Du, wenn Du eine 
Auto-Scheinwerfer Birne im Betrieb anfasst...

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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J. T. schrieb:
> Des weiteren scheint es Leute zu geben, die des Lesens nicht mächtig
> sind. Das der mosfet an Spannungsspitzen, die durch das Abschalten einer
> großen induktiven Last aufgrund mangelhafter Freilaufdioden auftreten,
> stirbt, sollte sich rauskristallisiert haben.

Das ist erst mal eine mutige Interpretation.

Keine Frage, dass die Freilaufdioden völlig unzureichend waren. Aber du 
schreibst bisher nur davon, dass der FET druchgebrannt ist und nichts 
von den Dioden.

Sind die Freilaufdioden denn auch durchgebrannt? Denn wenn der FET 
aufgrund von Überspannung zerstört wurde, dann müssten deine Dioden eine 
Vorwärtsspannung von >40V gesehen haben, die sie sicher auch nicht 
überlebt hätten.

Falls die Dioden noch gehen, dann ist der FET schon durchgebrannt bevor 
die unzureichenden Dioden zum Tragen kamen (z.B. wegen schlechter 
Gateansteuerung schon im ersten PWM-Puls). Und dann ist die 
Wahrscheinlichkeit groß, dass neue Dioden alleine dein Problem nicht 
lösen.

J. T. schrieb:
> Des weiteren ist eine
> Unzerspannungserkennung implementiert...

und bei welcher Spannung und innerhalb von wie viel µs oder ms reagiert 
die?

von Thomas E. (picalic)


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J. T. schrieb:
>> Woher stammt dieser Wert?
>
> Der stammt aus der bastelkiste und zur Verfügung stehendem bauraum. Ich
> hab noch einige dickere da, aber die müsste ich dann liegend mit Kabeln
> anbinden....

Der Kapazitätswert ist nur eine Seite der Medalie! Wenn's ein 
Allerwelts-Elko mit hohem ESR und geringem möglichen Ripplestrom ist, 
nützt er fast gar nichts. Es sollte schon ein ELKO (oder besser mehrere 
kleinere) mit speziell niedrigem ESR sein. Dann reichen auch 470 µF, 
wenn die Zuleitungen zum Akku nicht zu dünn und lang sind.

von Harald W. (wilhelms)


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J. T. schrieb:

>> Kann ich nicht lesen, siehe Bildformate. Nimm PNG.
>
> Ist kein Bild, ist eine LTSPICE datei.

Nicht jeder installiert ein Extraprogramm, nur um eine Frage im Forum
zu beantworten.

von J. T. (chaoskind)


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Harald W. schrieb:
> Nicht jeder installiert ein Extraprogramm, nur um eine Frage im Forum
> zu beantworten.

LTSpice ist nun aber auch nicht so waaahnsinnig aussergewöhnlich. Ich 
denke schon, der ein oder andere wird es hier haben.

Aber dann hier nochmal ein PNG davon.

von J. T. (chaoskind)


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Thomas E. schrieb:
> Der Kapazitätswert ist nur eine Seite der Medalie! Wenn's ein
> Allerwelts-Elko mit hohem ESR und geringem möglichen Ripplestrom ist,
> nützt er fast gar nichts. Es sollte schon ein ELKO (oder besser mehrere
> kleinere) mit speziell niedrigem ESR sein. Dann reichen auch 470 µF,
> wenn die Zuleitungen zum Akku nicht zu dünn und lang sind.

Danke dafür. Es ist immerhin ein 105°C-Typ. Da besteht die Chance einen 
Low-ESR erwischt zu haben. Aber sonst nimm ich mir einfach noch ein paar 
100µF-Low-ESR mit.

von J. T. (chaoskind)


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Achim S. schrieb:
> Falls die Dioden noch gehen, dann ist der FET schon durchgebrannt bevor
> die unzureichenden Dioden zum Tragen kamen (z.B. wegen schlechter
> Gateansteuerung schon im ersten PWM-Puls). Und dann ist die
> Wahrscheinlichkeit groß, dass neue Dioden alleine dein Problem nicht
> lösen.

Ok. Aber die Geschwindigkeit ließ sich eine ganze Weile steuern. Erst 
nach ca 5min kam es dazu, dass nur noch Vollgas gegeben wurde.

Thomas E. schrieb:
> Der IRLZ34 ist für 20 A hoffnungslos unterdimensioniert! Bei 4V Ugs hat
> er 60 mOhm Rds_on, das sind nach Adam Riese bei 20A 24W Verlustleistung,
> dazu kommen dann ggf. Schaltverluste durch eine schwache Ansteuerung.
> Nimm ein paar besser geeignete FETs parallel und eine ordentliche
> Gate-Treiberschaltung.

Mein Oszi sagte mir eine Ugs von knappen 5V. Aber ich werde wohl noch 
nen Gatetreiber mitnehmen, und dann 4-5 34er parallel nehmen.

Der Wicklungswiderstand des Motors liegt übrigens bei ca 0.1Ohm. Bei 1A 
fielen 100mV ab. Also wird der Blockierstrom wohl eher in der 
Größenordnung von 80A liegen, was doch deutlicher angenehmer zu 
handhaben ist, als die oben angekündigten 200A.

Naja heut nachmittag werd ich ein paar Teile besorgen, die die 
Bastelkiste nicht bietet.

Danke nochmal an die hilfreichen Antworten.

von MaWin (Gast)


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J. T. schrieb:
> Aber dann hier nochmal ein PNG davon.

Das hast am IRLZ34 also erst mal GAR KEINE Freilaufdiode,
sondern nur am Polwenderelais.

Da gehört die Diode hin (und zwar eine ordentliche):
1
              /o-----+---+
2
 --+--------o/       |   |
3
   |         : o--+  |  (M)
4
   |         :    |  |   |
5
   |         :/o--+--(---+
6
   +-|<|-+--o/       |
7
         |     o-----+
8
 PWM ---|I
9
         |S
10
 GND ----+
Daß der IRLZ34 für 20A nur mit Riesen-Kühlkörper funktioniert,
und für den vermuteten Anöaufstrom gar nicht ausreichend ist,
hast du hoffentlich inzwischen mitbekommen.

Das Polwenderelais wird erst umgeschaltet, wenn deer Motor steht, und 
brauct daher keine Freilaufdioden.

von J. T. (chaoskind)


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MaWin schrieb:
> Das hast am IRLZ34 also erst mal GAR KEINE Freilaufdiode,
> sondern nur am Polwenderelais.

Ich habe auf jeder Seite vom Motor eine, und über das Relais wird dann 
niederohmig mit dem MOSFET verbunden, also ist sie dann doch am MOSFET?

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Ist es nicht Sinn und Zweck der Freilauf-Diode, den Freilauf zu 
ermöglichen, d.h. ohne MOSFET? Und ist es nicht möglich, dass die 
Body-Diode des MOSFET als solche missbräuchlich eingesetzt wird, damit 
der Motor im Freilauf nicht die Gesetze der Physik umgeht?

von Falk B. (falk)


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@  Boris Ohnsorg (bohnsorg) Benutzerseite

>Ist es nicht Sinn und Zweck der Freilauf-Diode, den Freilauf zu
>ermöglichen, d.h. ohne MOSFET?

??

>Und ist es nicht möglich, dass die
>Body-Diode des MOSFET als solche missbräuchlich eingesetzt wird, damit
>der Motor im Freilauf nicht die Gesetze der Physik umgeht?

Wie du schon richtig erkannt hast, ist es NICHT möchlich, die Bodydiode 
eine MOSFETs als Freilaufdioden zu nutzen. Denn sie sitzt an der 
falschen Stelle! Das geht nur bei Halb- und Vollbrücken.

von Thomas F. (igel)


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Boris O. schrieb:
> Und ist es nicht möglich, dass die
> Body-Diode des MOSFET als solche missbräuchlich eingesetzt wird

Um sich eine Diode zu sparen könnte man ja einen zweiten MOSFET parallel 
zum Motor anschliessen und dessen Body-Diode als Freilauf-Diode 
verwenden;-)

von MaWin (Gast)


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Boris O. schrieb:
> Und ist es nicht möglich, dass die
> Body-Diode des MOSFET als solche missbräuchlich eingesetzt wird

Nein.

Du musst blind sein, um nicht zu erkennen, daß die Bode-Diode an völlig 
falscher Stelle sässe.

Bei Halbbrücken kann die Body-Diode des jweiles entgegengesetzen MOSFET 
als Freilaufiode dienen.
Mit einer externen (Schottky) könnte man aber einen Teil der 
Verlustleistung vom teuren MOSFET auf eine billige Diode verlagern.

von Mani W. (e-doc)


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J. T. schrieb:
> Des weiteren scheint es Leute zu geben, die des Lesens nicht mächtig
> sind.

Mag sein...


J. T. schrieb:
> Des weiteren ist eine
> Unterspannungserkennung implementiert...

Wo und wie wird diese erkannt?


J. T. schrieb:
> Erst
> nach ca 5min kam es dazu, dass nur noch Vollgas gegeben wurde.

Weil es so lange brauchte, den MosFet abzuheizen, liegt wahrscheinlich
an der Ansteuerung, die nicht ganz korrekt sein kann...

von Klaus (Gast)


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MaWin schrieb:
> Mit einer externen (Schottky) könnte man aber einen Teil der
> Verlustleistung vom teuren MOSFET auf eine billige Diode verlagern.

Wobei bei hohen Strömen in Wirklichkeit FETs billiger als Schottky 
Dioden sind.

MaWin schrieb:
> Bei Halbbrücken kann die Body-Diode des jweiles entgegengesetzen MOSFET
> als Freilaufiode dienen.

Die man durch passende Ansteuerung des FETS auch noch niederohmig 
überbrücken kann.

MfG Klaus

von J. T. (chaoskind)


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Mani W. schrieb:
> J. T. schrieb:
>> Des weiteren ist eine
>> Unterspannungserkennung implementiert...
>
> Wo und wie wird diese erkannt?

Ist ehrlich gesagt nur zum Schutz des Akkus vor Tiefentladung. Akku ---> 
Poti ---> AC-Eingang. Einmal pro Durchlauf wird geprüft ob der Akku 
unter 7V ist. Ist das 1000mal nacheinander der Fall wird die PWM auf 10% 
begrenzt, ich merke Boot ganz langsam --> wird Zeit zurückzukommen und 
zu laden.

Mani W. schrieb:
> Weil es so lange brauchte, den MosFet abzuheizen, liegt wahrscheinlich
> an der Ansteuerung, die nicht ganz korrekt sein kann

D.h. umso schlechter die Ansteuerung, umso länger überlebt der FET? 
Kommt mir erstmal spanisch vor. Ich gehe halt direkt aus dem OCR1B ans 
Gate. Bzw ging. Hab jetzt einen Gatetreiber bestellt und werde dann 4 
von den IRLZ34 parallel schalten.

von Mani W. (e-doc)


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J. T. schrieb:
> Ist ehrlich gesagt nur zum Schutz des Akkus vor Tiefentladung. Akku --->
> Poti ---> AC-Eingang. Einmal pro Durchlauf wird geprüft ob der Akku
> unter 7V ist. Ist das 1000mal nacheinander der Fall wird die PWM auf 10%
> begrenzt, ich merke Boot ganz langsam --> wird Zeit zurückzukommen und
> zu laden.

Und das soll eine Unterspannugserkennung sein, die den MosFet
schützt?

Du musst verhindern, dass im Betrieb die Gatespannung unter einen
gewissen Wert sinkt, denn dann schaltet der nicht mehr voll durch
und wird in Millisekunden abgeheizt, ohne dass Du irgendeine
Erwärmung feststellen kannst...

J. T. schrieb:
> D.h. umso schlechter die Ansteuerung, umso länger überlebt der FET?
> Kommt mir erstmal spanisch vor.

Stimmt nicht!

Wenn Deine Ansteuerung schlecht ist (Flankensteilheit und Höhe der
Ansteuerspannung, nicht schnell genug wieder auf Nullpotential),
dann ist es eine Frage der Zeit, bis der Mosfet ablebt...


Programmieren können und die Bauteile herum verstehen ist eben
eine andere Sache, darum schreibe ich immer wieder von Unterspannung...


Wenn ein Mosfet bspw. 8 Volt Gatespannung benötigt, um den geringsten
RDSon zu erzielen, dann ist der bei 5 Volt sicher dahingeschlichen,
abgeheizt und dadurch nur mehr Kurzschluß...


Alles klar?


Grundlagen verstehen ist offensichtlich schwer...

von Mani W. (e-doc)


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Mani W. schrieb:
> Eine Mosfetansteuerung ist nur dann auch sicher, wenn verhindert
> wird, dass die Gatespannung unzulässig niedrige Werte annimmt

Vielleicht jetzt mal verstanden?


Egal, was mit der Ansteuerung passiert, egal woher diese stammt,
muss verhindert werden, dass das Gate weiterhin angesteuert wird...

Ob das Netzteil zusammenbricht oder sonst etwas, die Gatespannung
ist lebensnotwendig...

von Mani W. (e-doc)


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J. T. schrieb:
> Ist das 1000mal nacheinander der Fall wird die PWM auf 10%
> begrenzt

1000 Mal ist nix passiert, und dann hat es Summ gemacht...

10% oder auch ein % PWM genügen bei zu geringer Gatespannung...

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Mani W. schrieb:
> Wenn ein Mosfet bspw. 8 Volt Gatespannung benötigt, um den geringsten
> RDSon zu erzielen, dann ist der bei 5 Volt sicher dahingeschlichen,
> abgeheizt und dadurch nur mehr Kurzschluß

Und der IRLZ34 ist ein logic-level. Meine Akkuspannung bricht nicht ein, 
da hab ich mal mit dem oszi nachgeschaut, aus dieser mache 5V und mit 
diesen wird der FET angesteuert. Von daher sollte das auch ohne klappen, 
oder nicht?

Das müsste ja auch affig fix gehen und für jeden PWM-Puls geprüft 
werden....

Mani W. schrieb:
>> Eine Mosfetansteuerung ist nur dann auch sicher, wenn verhindert
>> wird, dass die Gatespannung unzulässig niedrige Werte annimmt
>
> Vielleicht jetzt mal verstanden?

Damit erzählst du mir nichts neues, verstanden ist das auch schon 
lange....

von J. T. (chaoskind)


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Mani W. schrieb:
> J. T. schrieb:
>> D.h. umso schlechter die Ansteuerung, umso länger überlebt der FET?
>> Kommt mir erstmal spanisch vor.
>
> Stimmt nicht!

Ich hätte wohl Ironie-Tags benutzen sollen

von J. T. (chaoskind)


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Mani W. schrieb:
> 10% oder auch ein % PWM genügen bei zu geringer Gatespannung

Lässt sich auch nicht so pauschalisieren. Ist stark PWM-Frequenz 
abhängig. Wenn die hoch genug ist (bei mir ist sie langsam) dann steigt 
der Strom bei geringen Pulsweiten aufgrund des induktiven 
Motorcharakters gar nicht in FET-Grillfete-Bereiche

von m.n. (Gast)


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ohne alle Antworten nachgelesen zu haben:

J. T. schrieb:
> Nun haut mir laufend der IRLZ34N durch. Ich kann dann nur noch
> vorwärts/rückwärts steuern, es wird aber direkt Vollgas gegeben.

Dann ist der MOSFET sehr wahrscheinlich an Überspannung gestorben. Bei 
Überstrom wäre der FET hochohmig.
Verwende daher passende Freilaufdioden, wie es schon von Anderen 
angemahnt wurde.

von J. T. (chaoskind)


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m.n. schrieb:
> Dann ist der MOSFET sehr wahrscheinlich an Überspannung gestorben. Bei
> Überstrom wäre der FET hochohmig.
> Verwende daher passende Freilaufdioden, wie es schon von Anderen
> angemahnt wurde

Genau das war ja auch mein Gedanke. Durchlegiert das Ding. 
Freilaufdioden sind nun 30A schottkys drin. 2 Stück in einem TO220. 
Davon 2, so dass jeder der 4 FETs seine eigene hat. Warte jetzt noch auf 
den Treiber für die FETs, der kann 9A, sollte dann 4Stück schnell genug 
schalten, sind ja auch nur 120 Hz

von Achim S. (Gast)


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m.n. schrieb:
> Dann ist der MOSFET sehr wahrscheinlich an Überspannung gestorben.

Tja, wie schon geschrieben: wenn die alten Freilaufdioden auch kaputt 
sind, dann höchstwahrscheinlich ja. Wenn die noch in Ordnung sind, dann 
bestimmt nicht. Denn die müssten erst mal eine (mit Sicherheit tödliche) 
Vorwärtsspannung von >40V abkönnen, ehe der FET überhaupt eine 
Überspannung sieht. Lässt sich ja mit nem Multimeter eigentlich einfach 
klären.

J. T. schrieb:
> Warte jetzt noch auf
> den Treiber für die FETs, der kann 9A, sollte dann 4Stück schnell genug
> schalten, sind ja auch nur 120 Hz

Der hohe Strom des FET-Treibers schadet natürlich nie, und schon gar 
nicht bei parallel geschalteten FETs. Wirklich wäre er aber vor allem 
bei hochfrequenter PWM (also dem Gegenteil deiner 120Hz). Wichtiger beim 
FET-Treiber wird in deiner Anwendung sein, dass du das Gate direkt auf 
die Akkuspannung treiben kannst und nicht auf die 5V deines µControllers 
beschränkt bist. Zwei Volt mehr U_GS machen da gleich richtig viel aus.

von Achim S. (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Wirklich wäre

Ups: das sollte heißen: "Wirklich wichtig wäre..."

von J. T. (chaoskind)


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Achim S. schrieb:
> Wichtiger beim FET-Treiber wird in deiner Anwendung sein, dass du das
> Gate direkt auf die Akkuspannung treiben kannst und nicht auf die 5V
> deines µControllers beschränkt bist. Zwei Volt mehr U_GS machen da
> gleich richtig viel aus

Das hab ich auch so vor. Der Treiber verträgt 18V, wenn ich den Wert 
gerade richtig im Kopf hab kommt aber mit 2s auf jeden Fall klar. Werd 
aber nochmal das Datenblatt konsultieren, wenn er denn endlich ankommt, 
was hoffentlich heute der Fall sein wird. Danke dir für den 
konstruktiven Beitrag. Die alten "Freiläufe" zumindest die 1n4148 waren 
übrigens richtigehend zerbröselt beim auslöten.

von J. T. (chaoskind)


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So Gate-Treiber ist nun da und eingebaut. Laut Oszi bin ich nun bei ca 
20ns Anstiegszeit bei 4 parallelen IRLZ34N. Nichts wird warm, ausser den 
Motorzuleitungen, die sollten wohl noch etwas dicker werden.

Aber irgendwo fange ich mir Störungen ein. Der Empfang setzt ab und an 
aus...
Ist es sinnvoll, Leistungsteil und Steuerung auf 2 Platinen 
unterzubringen? Wird platzmäßig leider sehr sehr eng werden. Wenn ich 
einen kleinen Motor anschließe, geht alles, wenn ich ein Leuchtobst 
(6V/3W also eher lächerlich für die Dimensionierung) anschließe, geht es 
wunderbar und störungsfrei. Dabei hat der kleine Motor nicht einmal 
Entstörkondensatoren, der dicke aber sehr wohl, dennoch gibt es 
Aussetzer... Nachmessen wird auch schwer... würd mein Oszi ungern mit 
ans Wasser nehmen, und an der Luft wird dem Motor zuwenig Widerstand 
entgegengesetzt. Da schießt die Drehzahl in Bereiche, die klingen als 
würd es das ganze Boot bald zerlegen...

Hat da jdm nochmal einen hilfreichen Tip??

MfG Chaos

von MaWin (Gast)


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J. T. schrieb:
> Aber irgendwo fange ich mir Störungen ein. Der Empfang setzt ab und an
> aus...

Na ja, steilere Flanken produzieren höhere energiereichere 
Störfrequenzen.

J. T. schrieb:
> Ist es sinnvoll, Leistungsteil und Steuerung auf 2 Platinen
> unterzubringen?

Zumindest den Motortrieber vom MOSFET-Trieber über den MOSFET bis zum 
Motor möglichst kompakt bauen, Hinleitung immer direkt auf bzw. neben 
Rückleitung legen, gut abblocken und längere Leitungen per UKW Drosssel 
abblocken. Der Empfänger darf dann möglichst räumlich weit weg.

von m.n. (Gast)


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J. T. schrieb:
> So Gate-Treiber ist nun da und eingebaut. Laut Oszi bin ich nun bei ca
> 20ns Anstiegszeit bei 4 parallelen IRLZ34N. Nichts wird warm, ausser den
> Motorzuleitungen, die sollten wohl noch etwas dicker werden.
>
> Aber irgendwo fange ich mir Störungen ein.

Du kannst Serienwiderstände vor die Gates einbauen, die zusammen mit der 
Eingangskapazität einen Tiefpass bilden und die Schaltzeiten der FETs 
vergrößern. Größenordnung: 10 - 100 Ohm.

von Harald W. (wilhelms)


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J. T. schrieb:

> Da schießt die Drehzahl in Bereiche, die klingen als
> würd es das ganze Boot bald zerlegen...
>
> Hat da jdm nochmal einen hilfreichen Tip??

Ja, Boot hochkant stellen, und Schraube in einen Wassereimer.  :-)

von J. T. (chaoskind)


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Harald W. schrieb:
> Ja, Boot hochkant stellen, und Schraube in einen Wassereimer.  :-)

So ähnlich hab ich es zum testen gemacht :D. Große Kiste gefüllt, Boot 
rein und Gas geben. In der schwachen Antriebskonfiguration hat das auch 
noch geklappt, aber mit dem neuen Motor haut es so viel Wasser nach 
hinten, das es an der Kistenwand abprallt und das Boot überspühlt.... 
und ne noch größere Kiste hab ich leider nicht:(

von Harald W. (wilhelms)


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J. T. schrieb:

>> Ja, Boot hochkant stellen, und Schraube in einen Wassereimer.  :-)
>
> So ähnlich hab ich es zum testen gemacht :D.

Irgendwie hatte ich eher anein grosses Boot zum
Transportieren von Menschen gedacht. :-)

von J. T. (chaoskind)


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Harald W. schrieb:
> Irgendwie hatte ich eher anein grosses Boot zum
> Transportieren von Menschen gedacht. :-)

NeinNein, ein kleines Boot. Ca 60cm lang. Bei einem 
Menschentransportierboot könnte man ja direkt vor Ort steuern, dann wäre 
keine Fernbedienung nötig und das wäre alles viel entspannter.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn alle Stricke reissen, kannst du Hochstromdrosseln in die 
Motorzuleitungen legen. Leider verbraten bei PWM etwaige 
Entstörkondensatoren etwas Leistung, aber bei 120Hz PWM sollten auch 
10nF bis 47nF direkt über dem Motor noch nicht gross warm werden.
Gut ist es auch, wenn die Motorelektronik weit weg vom Empfänger sitzt, 
also z.B. direkt am Motor.

von J. T. (chaoskind)


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Matthias S. schrieb:
> PWM sollten auch 10nF bis 47nF direkt über dem Motor noch nicht gross
> warm werden.

Sind schon von Haus aus direkt am Motor. Ich denke ich werde die Platine 
nochmal umstricken und dann auf die Tipps von MaWin achten.

m.n. schrieb:
> Du kannst Serienwiderstände vor die Gates einbauen, die zusammen mit der
> Eingangskapazität einen Tiefpass bilden und die Schaltzeiten der FETs
> vergrößern. Größenordnung: 10 - 100 Ohm

Als ich den einzelnen FET noch direkt vom Tiny treiben ließ, hatte ich 
mal testweise 100Ohm drin. Da ist er bedenklich warm geworden...

von Achim S. (Gast)


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J. T. schrieb:
> Als ich den einzelnen FET noch direkt vom Tiny treiben ließ, hatte ich
> mal testweise 100Ohm drin. Da ist er bedenklich warm geworden...

weil dein Tiny nur ~5V ans Gate brachte statt der ~7V, die der 
Gatetreiber schafft. Probier halt wieder einen Gatewiderstand aus (muss 
ja nicht gleich 100 Ohm sein) und schaue
- ob die Störungen geringer werden und
- ob der FET kalt bleibt.

von J. T. (chaoskind)


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Achim S. schrieb:
> weil dein Tiny nur ~5V ans Gate brachte statt der ~7V, die der
> Gatetreiber schafft. Probier halt wieder einen Gatewiderstand aus (muss
> ja nicht gleich 100 Ohm sein) und schaue
> - ob die Störungen geringer werden und
> - ob der FET kalt bleibt

Werde ich mal versuchen. Ich fürchte, ich hab nur nix kleineres als 
100Ohm da. Mit Glück fliegen irgendwo noch 10 Ohm rum. Und für 
Parallelgeschalte ist langsam kein Platz mehr auf der Platine

von m.n. (Gast)


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J. T. schrieb:
> Da ist er bedenklich warm geworden...

Warm ist nicht schlimm - bei Leistungstransistoren eher der normale 
Betriebszustand. Da Du jetzt wohl vier MOSFETs verwendest, muß Du eher 
aufpassen, daß diese nicht zu kalt bleiben ;-)

von J. T. (chaoskind)


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m.n. schrieb:
> Da Du jetzt wohl vier MOSFETs verwendest, muß Du eher aufpassen, daß
> diese nicht zu kalt bleiben ;-)

Also vorsichtshalber noch drei vier Motoren mit ranhängen und 
Lichtgeschwindigkeit aufm See anpeilen :D

von J. T. (chaoskind)


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Sooo vielen Dank für eure Hilfe. Es scheint nun zu laufen. Hab jetzt 10 
Ohm in jede Gateleitung getan und am Tiny ist mir ein 10nF statt 100nF 
reingerutscht gewesen. Da sitzen nun auch 100. Morgen geht's dann, 
soweit das Wetter mitspielt das erste mal in der neuen Konfiguration zum 
See und ich hoffe auf mindestens "wahnsinnige Geschwindigkeit" :D

Ich werde dann nochmal berichten

von Sebastian S. (amateur)


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Ist eigentlich sichergestellt, dass die Schalter auch brav sind?
Sind z.B. S1 und S2 gleichzeitig geschlossen, so würde ich, anstelle des 
FET, auch unwirsch werden.

von J. T. (chaoskind)


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Sebastian S. schrieb:
> Ist eigentlich sichergestellt, dass die Schalter auch brav sind?
> Sind z.B. S1 und S2 gleichzeitig geschlossen, so würde ich, anstelle des
> FET, auch unwirsch werden.

Ja das ist sichergestellt. S1 und S2 stehen für EIN Wechslerrelais und 
S3 und S4 genauso ;-)

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