Guten Abend / Morgen, ich habe vor ein Mischpult für eine RGB-LED Leiste selbstzubauen und hätte da ein paar Fragen, die ich gern vorab klären möchte. Da das Thema MosFET's für mich Neuland, ist was die Verwendung dieser Betrifft (Vorgänge auf Teilchenebene etc. sind mir durchaus bekannt), bin ich hierbei auf Eure Hilfe angewiesen. Grundsätzlich würde ich gern wissen, ob der IRLZ34N für mein Vorhaben geeignet ist (basierend auf anderen Beiträgen würde ich diesen als Sinnvoll erachten, aber vielleicht gibt es Alternativen, die besser geeignet sind) und ob ich diesen mit dem Pull-Down Widerstand R1 soweit gut betreiben kann (in einem Betrag war mal die Rede von 33k ... 100k jedoch ohne nachvollziehbare Begründung). Des Weiteren würde ich gern wissen, ob das so OK ist, das PWM Signal des ATmegas direkt am Gate anzuschließen oder ob (in der Abbildung in Rot angedeutet) noch ein Vorwiderstand von Nöten ist und wenn ja, wie ich diesen richtig dimensioniere (hab bereits verschiedene Werte von 100 bis 200 Ohm gesehen, hingegen andere sagen man soll ihn einfach weglassen) In einem anderen Thread wo jemand im KFZ hohe Ströme von bis zu 80A schalten wollte war dann auch noch die Rede von TVS-Dioden und Push-Pull-Stufe, was mir persönlich aber wirklich gar nichts sagt, wäre also über Aufklärung dankbar, sofern für meinen Anwendungszweck von Nutzen. VDC_1-Quelle: einstellbares 24V Schaltnetzteil VDC_2-Quelle: LM7805 welcher die 24V auf 5V runterregelt (für den ATmega) μC wäre ein Atmega328PU geplanter MosFET: IRLZ34N PWM: 5VDC 490Hz 8bit zu schaltende Last je MosFET: 24VDC / 2-3A (insgesamt 3 Schaltkreise für R, G und B) Im Voraus schon einmal vielen Dank für Eure Antworten!
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MosFET-Schaltplan.gif
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Mathias R. schrieb: > PWM: 5VDC 490Hz 8bit Jo, bei so niedrigen Frequenzen klappt es auch ohne Gatevorwiderstand direkt mit Gate an den Ausgang des ATMega. Solange der IRLZ voll durchgeschaltet wird, sollte dieser auch keine Wärme entwickeln, wenn du nur 2-3A schaltest. Also, alles bestens. Sieh nur zu, das du den Leistungskreis, vor allem die Masse am IRLZ nicht durch die Platine mit dem Mega schickst, sondern an ihm vorbei und mit etwas dickeren Drähten.
Matthias S. schrieb: > Jo, bei so niedrigen Frequenzen klappt es auch ohne Gatevorwiderstand > direkt mit Gate an den Ausgang des ATMega. Umgekehrt wird da ein Schuh draus. Durch den roten Widerstand wird der FET etwas langsamer geschaltet und erwärmt sich während der Signalflanke im daraus resultierenden Linearbetrieb stärker. Wenn diese Flanken selten genug sind, trägt die in dieser Phase freigesetzte Wärmeenergie nicht wesentlich zur Verlustleistung am FET bei, so dass man sich bei niedrigen Frequenzen die langsameren Flanken leisten kann und damit auch Störungen reduzieren kann. Bei hohen Frequenzen ist der zeitliche Anteil der Flanken höher und der FET erwärmt sich dadurch zu sehr, so dass man schneller schalten muss. Ein Gate Vorwiderstand von 100Ω schadet bei 500Hz normalerweise nicht, begrenzt aber den Umladestrom für die Gatekapazität und reduziert den Spitzenstrom für die ATmega Ausgangspin. Wenn der Strom für die (unbekannte) LED-Kette allerdings so hoch ist, dass der FET sowieso thermisch schon an der Grenze ist, braucht man einen vernünftigen Treiber. Mathias R. schrieb: > Grundsätzlich würde ich gern wissen, ... und ob ich diesen mit dem > Pull-Down Widerstand R1 soweit gut betreiben kann (in einem Betrag > war mal die Rede von 33k ... 100k jedoch ohne nachvollziehbare > Begründung). Kannst du, für die von dir eingezeichneten 10kΩ wirst du auch keine nachvollziehbare Begründung gefunden haben, die nicht genauso auch für 100kΩ gilt. Der Widerstand kommt zum tragen, wenn deine LED gerade eingeschaltet ist und du dann dem µC einen Reset verpasst. Auch hier kommt es also wieder auf deine Lichterkette an.
Wolfgang schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Jo, bei so niedrigen Frequenzen klappt es auch ohne Gatevorwiderstand >> direkt mit Gate an den Ausgang des ATMega. > > Umgekehrt wird da ein Schuh draus. Da habt ihr beide recht. Denn das hängt davon ab, von welchem Bauelement aus der Vorgang betrachtet wird: Matthias: Er betrachtet die Belastung des ATMega-Ausgangs beim Umladen der Gate-Kapazität. Wolfgang: Er betrachtet die Verlustleistung der MOSFETs im Umschaltvorgang. Man kann also bei niedrigen Frequenzen aus Sicht des µC den Widerstand weglassen, muss es aber nicht aus Sicht des MOSFETs. Bei hohen Frequenzen gibt es auf diesem Weg eventuell keine befriedigende Lösung und man braucht einen leistungsfähigen Gate-Treiber.
Mathias R. schrieb: > Grundsätzlich würde ich gern wissen, ob der IRLZ34N für mein Vorhaben > geeignet ist (basierend auf anderen Beiträgen würde ich diesen als > Sinnvoll erachten, aber vielleicht gibt es Alternativen, die besser > geeignet sind) und ob ich diesen mit dem Pull-Down Widerstand R1 soweit > gut betreiben kann (in einem Betrag war mal die Rede von 33k ... 100k > jedoch ohne nachvollziehbare Begründung). Der Pulldown bildet mit der GateKapazität (die sich aus Ansteuerspannung und Gateladung ergibt) einen Tiefpass. Die Grenzfrequenz von diesem Tiefpass sollte deutlich über der Ansteuerfrquenz liegen. Mittels des externen Pull-Downs lässt sich die Tiefpassfrequenz stark beeinflussen.
M. K. schrieb: > Die Grenzfrequenz von diesem Tiefpass sollte deutlich über der > Ansteuerfrquenz liegen. Das sollte doch wohl selbstverständlich sein, sonst kannst du den FET gleich als Analogstellglied ansteuern und wirfst damit sämtliche Wirkungsgradargumente für PWM über den Haufen.
Dietrich L. schrieb: > Da habt ihr beide recht. Denn das hängt davon ab, von welchem Bauelement > aus der Vorgang betrachtet wird: Spätestens, wenn das Analogradio in der Nähe der Lichterkette wegen HF-Störungen keinen Empfang mehr hat, wird man feststellen, dass die Flankensteilheit der LED-Ströme nicht egal ist. Für die Empfangsstörungen ist es auch kein sonderlicher Unterschied, ob die Flanken mit 500 1/s oder häufiger kommen.
Wolfgang schrieb: > Das sollte doch wohl selbstverständlich sein, sonst kannst du den FET > gleich als Analogstellglied ansteuern und wirfst damit sämtliche > Wirkungsgradargumente für PWM über den Haufen. Da der TE schrieb Mathias R. schrieb: > in einem Betrag war mal die Rede von 33k ... 100k > jedoch ohne nachvollziehbare Begründung ist dies für ihn wohl nicht selbstverständlich gewesen, daher mein Post ;)
M. K. schrieb: > Der Pulldown bildet mit der GateKapazität (die sich aus Ansteuerspannung > und Gateladung ergibt) einen Tiefpass. Die Grenzfrequenz von diesem > Tiefpass sollte deutlich über der Ansteuerfrquenz liegen. Also noch mal zur Klarstellung: Die Grenzfrequenz aus Gate-Vorwiderstand und Gate-Kapazität muss weit über der PWM-Frequenz liegen, die Grenzfrequenz aus Gate-Pull-Down Widerstand und Gate-Kapazität muss weit unter der PWM Frequenz liegen. Letzterer soll auf das PWM-Signal keinen Einfluss haben, sondern nur bei deaktiviertem µC-Ausgangstreiber den FET-Kanal dicht halten. Wenn der FET vom µC geöffnet wurde (Pin=High) und man dann den µC zurücksetzt, muss über den Widerstand das Gate vom FET so schnell auf Gnd umgeladen werden, dass der Halbleiter im FET dabei nicht unzulässig heiß wird.
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Vorerst schon mal vielen Dank, für das schnelle Feedback, allerdings bin ich offen gesagt nun auch nicht so viel schlauer geworden schäm-smiley Wolfgang schrieb: > Wenn der Strom für die (unbekannte) LED-Kette allerdings so hoch ist, > dass der FET sowieso thermisch schon an der Grenze ist, braucht man > einen vernünftigen Treiber. Ich meine erwähnt zuhaben, dass an jedem Transistor eine Schaltlast von 24V / 2-3A anliegt, ich weiß jetzt nicht genau, was du weiterwissen möchtest. Sind halt 24V 5050SMD RGB LED Leisten / 6LED's pro 10cm .... Mein Netzteil kann 180W liefern, welche ich im ideal fall auch später ausnutzen können möchte. Im Momentan Zustand verbrauchen meine LED's rund 150W, was bei 24V einen Strom von 6,25A betrifft, da jeder der 3 verbauten MOSFET's nur eine Farbe, somit also 1/3 des gesamten Stromes schalten muss, ergibt sich folglich eine anliegende Belastung von ~2,1A pro MOSFET Wolfgang schrieb: > Die Grenzfrequenz aus Gate-Vorwiderstand und Gate-Kapazität muss weit > über der PWM-Frequenz liegen, die Grenzfrequenz aus Gate-Pull-Down > Widerstand und Gate-Kapazität muss weit unter der PWM Frequenz liegen. > Letzterer soll auf das PWM-Signal keinen Einfluss haben, sondern nur Formeln / Rechenbeispiele oder halt Aussagen konkret zu meiner Schaltung würden mir die Sache etwas erleichtern, weil bis jetzt habe ich eine Vorstellung was der ganze Spaß macht, jedoch nicht wie ich das entscheide was für Bauteile ich nun genau verwenden muss. Wie gesagt habe bisher noch nie mit MOSFET's gearbeitet und mir bei meinen bisherigen Schaltungen mit Bipolar Transistor auch nichts weiter zu solchen Themen gedacht, da alles soweit funktioniert, wie es soll (falls es sowas bei Bipo's überhaupt gibt). Matthias S. schrieb: > Also, alles bestens. Sieh nur zu, das du den Leistungskreis, vor allem > die Masse am IRLZ nicht durch die Platine mit dem Mega schickst, sondern > an ihm vorbei und mit etwas dickeren Drähten. An sich war mein Plan offen gesagt, das Ganze auf Lochrasterplatine zu realisieren, da es wesentlich günstiger ist und ich somit auch eine bessere Möglichkeit habe, wenn ich später noch Funktionen hinzufügen muss. Bei einer geätzten Platine bräuchte ich ja tendenziell jedes Mal eine neue und hätte ebenfalls ein Problem, falls ich bei der Planung irgendetwas vergesse. Den ungefähren Aufbau des ganzen habe ich mal Angehängt, wäre im Prinzip das gleiche Layout wie ich es auch aktuell bei einer schwächeren Platine verwende, kann sonst auch exemplarisch davon Bilder machen, falls gewünscht. ---- Eine weitere Frage wäre noch: Mal Angenommen ich würde als 2. Steuer Methode so einen Controller mit Fernbedienung benutzen, dieser halt am Ausgang auch die 3-Kanäle RGB, und gibt bereits die 24V aus, jedoch kann dieser eben nicht genügen Last schalten, weshalb ich das Signal dessen auch an den Gates des MOSFET leiten wollen würde. Das Ganze würde ich mit Kippschaltern realisieren, welche zwischen PWM vom ATmega und PWM vom IR-Controller umschalten können. In wieweit brauche ich dann einen Vorwiederstand und wie errechne ich diesen? oder kann ich ebenfalls die 24V direkt an den Gate-Pin ranpacken? Voraus wieder vielen Dank für Eure antworten, ich würde allerdings darum bitten, neben allgemeinen Aussagen auch konkrete Formeln/Rechnung/Aussagen anzufügen, da mein Ziel letzten Endes ist das gewonnen Wissen auch in die Praxis umsetzen zu können. PS: Bezüglich Störungen... Könnte ein Aluminium Gehäuse nicht einen Großteil dieser Störeinflüsse abfangen (ähnlich dem Prinzip des PC-Gehäuses) Das ganze wäre nur insofern interessant, da das Ganze nur eine Tischplatte von meiner Hi-Fi Entfernt ist , ein Radio nutze ich aber z.B. nicht. Rein Aus Prinzip wäre ich natürlich gewillt Störemissionen weitestgehend zu eliminieren, sofern dies der eigentlichen Funktion keinen Abbruch tut.
Mathias R. schrieb: >> Also, alles bestens. Sieh nur zu, das du den Leistungskreis, vor allem >> die Masse am IRLZ nicht durch die Platine mit dem Mega schickst, sondern >> an ihm vorbei und mit etwas dickeren Drähten. > > An sich war mein Plan offen gesagt, das Ganze auf Lochrasterplatine zu > realisieren, da es wesentlich günstiger ist und ich somit auch eine > bessere Möglichkeit habe, wenn ich später noch Funktionen hinzufügen > muss. Da spricht nichts dagegen. Achte beim Aufbau darauf, das du die Masseleitungen zu den MOSFet aus dickem Kupferdraht ausführst (1mm² ist dafür geeignet) und das die Wege nicht kreuz und quer über die Platine führen, sondern kurz zum 'dicken' Elko und zur Stromversorgung führen. Das gleiche gilt für die +24V zu den RGB Leisten. Gegen EMV helfen Drosseln in den Drain Leitungen zu den Leisten, z.B. Ringkerndrosseln mit ein paar dutzend µH - z.B. sowas hier: http://www.reichelt.de/Funkentstoerdrosseln-Ringkern/FED-100-/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=7637&GROUPID=3182&artnr=FED+100µ o.ä. Diese müssen natürlich den Strom tragen können, deswegen hier ein 5A Typ. Allerdings ist bei 500Hz PWM Frequenz nicht viel an Störungen zu erwarten. Mathias R. schrieb: > oder kann ich ebenfalls die 24V direkt an den Gate-Pin > ranpacken? Nein, das verträgt der MOSFet nicht, er darf max. etwa 20V am Gate gegen Source sehen, sonst schlägt er durch. Am besten wäre es, du würdest diese Steuerung ebenfalls über den schon vorhandenen MC machen, oder du musst die Steuerspannung soweit reduzieren (per Zenerdiode oder Spannungsteiler) das die 20V nicht überschritten werden. Nun kommt die Tiefpassfunktion, die oben schon diskutiert wurde, ins Spiel. Der Spannungsteiler oder Vorwiderstand der Zenerdiode darf nicht zu gross werden, sonst wird der MOSFet zu langsam durchgeschaltet. Melde dich am besten wieder, wenn die erste Schaltung soweit spielt - dann kommen wir zu den Erweiterungen.
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Mathias R. schrieb: > Formeln / Rechenbeispiele oder halt Aussagen konkret zu meiner Schaltung > würden mir die Sache etwas erleichtern Nimm 100Ω als Vorwiderstand und irgendwas zwischen 10 und 50kΩ (was dir so in die Finger kommt) als Pull-Down. Das sollte schon passen. Bei 2..3A hat der IRLZ34N genug Reserven. https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass#Tiefpass_1._Ordnung ;-)
Vielen Dank Matthias, diese Antwort hat mich schon einen großen Schritt näher an mein Ziel gebracht. Matthias S. schrieb: > Nein, das verträgt der MOSFet nicht, er darf max. etwa 20V am Gate gegen > Source sehen Wäre es dort nicht möglich einfach einen passenden Vorwiderstand zwischen Signal vom Controller und dem Gate zunehmen? Mit Z-Dioden habe ich ehrlich gesagt auch noch nie gearbeitet und habe so auch keine rumliegen. Matthias S. schrieb: > Gegen EMV helfen Drosseln in den Drain Leitungen zu den Leisten heißt ich bräuchte 3 Stück davon die ich dann einfach vom Drain am Mosfet zum +24V parallel zur Last schalte? (wie ich es bei einem Elko auch machen würde)? (Die Frage wäre hier halt ob man die dann überhaupt braucht, wenn du selbst sagst da ist nicht viel zu erwarten.?) Matthias S. schrieb: > Melde dich am besten wieder, wenn die erste Schaltung soweit spielt - > dann kommen wir zu den Erweiterungen. Strenggenommen mache ich ja nichts anders vor als die gleiche Platine wie ich sie jetzt habe nochmal neu löten und dann statt Bipos eben MOSFETs verwenden. (so war jedenfalls im Grunde der Plan) Grundsätzlich würde ich aber gern vorher wissen, was ich benötige, da ich ohnehin bei Reichelt bestellen muss (5,60€ Versandkosten halt 1-mal oder 2-mal zahlen...). Hast du sonst zumindest so einen groben Ansatz, was ich brauche? Ich mein das mit den 24V auf MOSFET verträgliche Spannung für's Gate bringen ist schon mehr oder minder fest eingeplant, das steuern über den μC wäre an sich möglich, würde aber deutlichen Mehraufwand tragen, da man dem μC ja ersteinmal die Funktionen der Fernbedienung beibringen müsste. Dazu kommt eben, dass so etwas größere Bauteile wie Drosseln ja auch Platz auf der Platine brauchen, welchen man evtl. vorher einplanen müsste, da ich auf der Lastseite grundsätzlich gern so kurze Strecken wie möglich verwende. Wolfgang schrieb: > Nimm 100Ω als Vorwiderstand und irgendwas zwischen 10 und 50kΩ (was dir > so in die Finger kommt) als Pull-Down. Hätte spontan 10k, 15k, 22k, 50k auf Lager und wie gesagt ohnehin eine Bestellung vor mir :) Ansonsten würde ich die Schaltung halt momentan so aufbauen wie ganz zu Anfang und als roten Widerstand 100Ohm und mit R1 = 10k oder 22k und halt hoffen, dass es ohne Nennenswerte Probleme Funktioniert? o.O
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Mathias R. schrieb: > heißt ich bräuchte 3 Stück davon die ich dann einfach vom Drain am > Mosfet zum +24V parallel zur Last schalte? Nein, nicht parallel zur Last, sondern in Reihe mit jener. Also Drain->Drossel->LEDs.
1 | Drain L1 LED Kette |
2 | D------|ZZZZZZ|---+--|<|-|<|-|<|-----+24V |
3 | Drossel | |
4 | | C1 |
5 | --- 470pF-2,2nF |
6 | --- |
7 | GND | |
8 | ------------------+ |
Für hohe Frequenzen wirkt die Drossel als Widerstand und verhindert so die Abstrahlung von Frequenzen über die LED Ketten. Nur in hartnäckigen Fällen solltest du noch C1 vorsehen, der ist bei dir vermutlich wirklich nicht nötig. Mathias R. schrieb: > das steuern über den > μC wäre an sich möglich, würde aber deutlichen Mehraufwand tragen, da > man dem μC ja ersteinmal die Funktionen der Fernbedienung beibringen > müsste. Das ist leichter, als du denkst, wenn du dir das IRMP Projekt von Frank anguckst: https://www.mikrocontroller.net/articles/IRMP Ich habe damit schon diese klassischen RGB Ketten-Fernbedienungen einem MC beigebracht - geht alles recht einfach. Wie zum Beispiel diese hier: http://www.ebay.de/itm/1m-30m-5050-SMD-30-60-LED-RGB-Leiste-Strip-Streifen-Band-Fernbedienung-Netzteil-/361215158644 Die Fernbedienungen benutzen das NEC Protokoll, haben Adresse 0xEF00 und die Tasten sind von oben links nach unten rechts einfach ab 0 durchnummeriert.
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OK Alles klar, dankeschön. Matthias S. schrieb: > Das ist leichter, als du denkst, wenn du dir das IRMP Projekt von Frank > anguckst: Gut, dann habe ich jetzt wenigstens eine Aufgabe, bis meine Bauteile eintreffen :) Dann werde ich mir noch 3 Drosseln ordern und die ebenfalls auf die Platine Prügeln... tut das der Funktion einen Abbruch, wenn die Drosseln auf der Platine sind und zwischen Platine und LED's dann aber noch so 1-5m Kabel sind. (Ich denke mal nicht, aber ich möchte gern auf Nummer sichergehen, bei Dingen von denen ich keine Ahnung habe frage ich ja lieber 2mal nach). Wo wir gerade den Thread offen haben.... Ich brauche noch eine Möglichkeit um die Positiven Abschnitte von dem Spaß zu schalten, also die Versorgungsspannung. Die LED Leiste ist in einzelne Segmente Unterteilt (Nicht zuletzt auch um den Spannungsabfall etwas geringer zuhalten), welche ich gern separat digital an/ausmachen möchte, denke ich benötige dafür einen P-Channel MOSFET? Belastung wäre halt in etwa die selbe nur, dass eben anstatt PWM nur simples an/aus gewährleistet werden müsste. Geschaltet würden die MOSFETs dann über 74HC595 (Schieberegister) sofern dies möglich ist, da ich dadurch ein paar Pins am ATmega spare und die ja beliebig weit kaskadieren kann (für spätere Erweiterung). Nun wären meine neuen Fragen... 1) P-Channel Bruder vom IRLZ 34N? (also welchen MOSFET würden die Experten da empfehlen) 2) Schaltungsaufbau derselbe oder anders? (Spontan würde ich jetzt alles gleich aufbauen nur, dass ich statt einem Pull-Down einen Pull-Up verwende?)
Matthias S. schrieb: > Gegen EMV helfen Drosseln in den Drain Leitungen ... Vernünftigerweise will man gegen EMV überhaupt nichts tun. Es ist doch eher gut, wenn sich elektromagnetisch alles verträgt.
Werner M. schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Gegen EMV helfen Drosseln in den Drain Leitungen ... > > Vernünftigerweise will man gegen EMV überhaupt nichts tun. Es ist doch > eher gut, wenn sich elektromagnetisch alles verträgt. Badum-Tsh
1) P-Channel Bruder vom IRLZ 34N? (also welchen MOSFET würden die Experten da empfehlen) Grad bei Reichelt gucken nach nem p-FET mit ähnlichen Kenndaten wie dem IRLZ 34N bekommst du auch selbst hin.
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P_Channel_MC_Switching.png
827 Bytes -
P_Channel_HV_MC_Switching.PNG
934 Bytes
Werner M. schrieb: >> Gegen EMV helfen Drosseln in den Drain Leitungen ... > > Vernünftigerweise will man gegen EMV überhaupt nichts tun. Wenn die Abkürzung aber für Elektro Magnetische Verseuchung steht, stimmt alles :-P @TE: Das Prinzip der Highside Schaltung mit P-Kanal habe ich dir mal angehängt. Da wir es bei dir mit 24V zu tun haben, muss allerdings hier noch eine Z-Diode rein - siehe 2tes Bild. Die Z-Diode wird so gewählt, das sie nur noch 12-15V am Gate erlaubt, bei 24V ist also eine 9,1V Z-Diode richtig. Ein kleiner 400mW Typ reicht aus. Das bedeutet auch, das du für den P-Kanal keinen Logiklevel Typ benötigst, sondern einen normalen kräftigen MOSFet verwenden kannst. IRF9530 z.B. ist geeignet, oder auch IRF4905, der allerdings fast schon zu fett ist für die paar Ampere.
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Ok Danke Matthias, damit hätte ich dann jetzt auch fast alles was ich wissen muss. Sehe ich das richtig, dass ich mit dem IRF4905 maximal 200W schalten darf und den somit auch als Main Schalter für die gesamte Anlage benutzen darf (max. 187W <- mehr gibt das Netzteil nicht her) Die Ideen, welche dahinter Steckt wären 2: 1) ich habe noch ein dutzend 0-8-15 Schalter rumliegen welche ich dann jeweils zwischen µC-Pin und MOSFET-Gate einbauen würde um damit auch Analog die einzelnen Bereiche an/aus schalten zu können, die entsprechenden Off-Zustände würden ja über die jeweiligen Pull-Up bzw Pull-Down Widerstände gehalten. (Vorteil wäre eben auch das einheitliche Äußere dann, da ich ansonsten unterschiedliche Schalter verwenden würde, da zB der Main-Schalter größer ausfallen müsste als die restlichen Sekundär Schalter) 2) Man könnte dann später noch ein kleines Zeitschalt IC einbauen, welches die ganze Anlage zB um 6Uhr Morgens einschaltet und dabei aber die vorherigen Zustände, welche Segmente an/aus sind ungerührt lässt. Für konstruktive Kritik bin ich dabei gern zu haben, wenn ihr z.B. sagt diese vielleicht eher untypische Verwendung von Schaltern ist aus Sicherheitsgründen oder sonstigem totaler bullshit, dann müssen halt gescheite Schalter her... (Vielleicht zur Info: das Mischpult würde voraussichtlich 24/7 am Strom baumeln, tut meine jetzige Steuerung auch, hatte da bisher keine Probleme und wäre für spätere Steuerung über Webinterface ohnehin notwendig)
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Mathias R. schrieb: > Sehe ich das richtig, dass ich mit dem IRF4905 maximal 200W schalten > darf Viel, viel, viel mehr :-) Wenn ich mal von 55V und 74 Ampere ausgehe, sind das über 4000W. Der RDSOn von 20 mOhm ist dann aber entscheidend für die am MOSFet entstehende Verlustleistung. Wenn wir mal 74 Ampere annehmen, verbrät der Bursche rund 109 Watt, das ist schon eine Menge. ( P = R * I²) Allerdings darf er lt. Datenblatt bis zu 200W verbraten als Verlustleistung (da sind die 200W), die müssen aber abgeführt werden mit Kühlkörper.
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Matthias S. schrieb: > Allerdings darf er lt. Datenblatt bis zu 200W verbraten als > Verlustleistung (da sind die 200W) OK, da hatte ich dann wohl einen Denkfehler :D Naja Kühlkörper wären nicht das Problem denke ich, notfalls müssen halt meine alten CPU-Kühler dran glauben und dann wird das Mischpult eben aktiv gekühlt :D Was sagst du allgemein so zu dem Plan die Gatebeschaltung über Kippschalter zu unterbrechen? Sinnvoll oder eher nicht so cool?
Mathias R. schrieb: > Was sagst du allgemein so zu dem Plan die Gatebeschaltung über > Kippschalter zu unterbrechen? > Sinnvoll oder eher nicht so cool? Das ist kein Problem. Du musst eben nur 'Zwischenzustände' vermeiden, in denen der MOSFet so halb leitet, aber wenn du die Pulldowns/Pullups direkt am MOSFet lässt, ist das ok. Mathias R. schrieb: > Naja Kühlkörper wären nicht das Problem denke ich, notfalls müssen halt > meine alten CPU-Kühler dran glauben und dann wird das Mischpult eben > aktiv gekühlt :D Da du ja ungefähr weisst, wieviel Strom deine Anordnung zieht, kannst du mit der Formel von oben ja die Verlustleistung am MOSFet ausrechnen - vorausgesetzt, du schaltest ihn so kräftig durch, das nur noch das RDSOn aus dem Datenblatt gilt. Es gibt im DB auch Diagramme, die den max. Strom oder RDSOn in Abhängigkeit der GS Spannung zeigen.
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Schaltplan.png
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Schalter.png
2 KB
So da bin ich mal wieder... Beim erstellen eines finalen Schaltplanes in Eagle ist mir die Frage gekommen, bezüglich meiner AN/Aus Schaltung via Schalter... unzwar ist die Idee, den Basis-Schaltkreis für die MosFET's zusätzlich über einen Schalter händisch an und aus schalten zukönnen. Anbei sind hierzu 1) eine Skizze wie das ganze eingebaut wird 2) eine Skizze für die 2 Schalter-Varianten, welche ich mir überlegt habe Der Gedanke hinter der 2. Variante wäre, dass dadurch die eigentliche PWM-Leitung nicht wesentlich verlängert würde und nur die Beschaltung der zusätzlichen Basis einmal quer durch das Mischpult wandern würde. Bei dieser Variante wäre die Frage nach einem benötigten Pull-Up Widerstand... oder würde man dort einfach den "AUS"-Zustand des Schalters mit 5V verbinden (verwense EIN-EIN-Schalter)?
Ich würde den AVR dafür verwenden. Interner Pullup, Schalter dran und entprellen. Vorteil: Kannst auch Taster nehmen.
Matthias S. schrieb: > Da wir es bei dir mit 24V zu tun haben, muss allerdings hier > noch eine Z-Diode rein - siehe 2tes Bild. Geile Sache! Ideen hast du. Wenn ich noch 30 Jahre jünger wäre, würde ich zu dir in die Lehre kommen. :-)
Mathias R. schrieb: > unzwar ist die Idee, den Basis-Schaltkreis für die MosFET's zusätzlich > über einen Schalter händisch an und aus schalten zukönnen. > > Anbei sind hierzu > 1) eine Skizze wie das ganze eingebaut wird > 2) eine Skizze für die 2 Schalter-Varianten, welche ich mir überlegt > habe Wie abstrus ist das denn alles. Wenn du deine LEDs, die mit PWM in der Helligkeit geregelt werden, mit einem Schalter auf Dauer-An und dauer-AUS stellen willst, dann braucht der Schalter offenbar 3 Stellungen (AN, PWM, AUS). Wenn man Hobbyistentipps wie von Matzetronic folgt, und eine Drosselspule in einem per MOSFET zu schnell getrennte 3A Leistung einschleift, dann baut man eine Zündspule - im Abschaltmoment steigt die Spannung an der Drossel BIS die 3A wieder fliessen, entweder als Zündfunke oder quer durch den MOSFET-Chip. Während durch die Drossel der Strom (Magnetfeld) also gebremst wird, wird die Spannung hohe Sprünge schlagartig machen, das vebessert das EMV Verhalten nicht. So wird das alles also Unfug. Wohl eher:
1 | +5V LEDs |
2 | | | |
3 | o\ | |
4 | PWM ---o o--1k--+--|I IRLZ34 |
5 | o | |S |
6 | | 22k | |
7 | | | | |
8 | GND GND GND |
Die 1k statt der 100R verringern die Flankensteilheit des LED-Stromes, und zwar direkt an der Quelle, die etwas höheren Verluste durch langsameres Umschalten hält der IRLZ34 aus. Ob 100R oder 1k notwendig sind, hängt vom Störspektrum ab.
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MasterBoard_v0.3.png
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OKkk... Alsooo das ganze soll ein Mischpult werden, wo man mit 5 Schiebereglern die Farben steuern kann Regler 1 für die Grundhelligkeit Regler 2-5 für die einzelnen Kanäle (R/G/B/W) zusätzlich ist die Beleuchtung in 10 Bereiche unterteilt, welche einzeln über die 24V Verschaltung gesteuert werden sollen. Da der ATmega328 hierzu nicht genügend Pins bietet, wollte ich diese Schaltung über Schieberegister realisieren. Der Anschluss am Ende der beiden Schieberegister ist für den späteren Anschluss weiterer Schieberegister gedacht um das Mischpult zB um Bargraph LED's erweitern zukönnen. ^^ soviel zu dem Teil den der ATmega schaltet... Dazu sollen auf dem Mischpult mehrere Kippschalter verbaut werden, womit man: a) 1x alles ausmachen (den IRF4905 abschalten)... b) die 10 bereiche seperat ausschalten (die IRF9350 abschalten)... c) die 4 Farbkanäle unabhängig von einander abschalten (die IRLZ34N abschalten)... ...können soll dann zu euren Antworten: F. F. schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Da wir es bei dir mit 24V zu tun haben, muss allerdings hier >> noch eine Z-Diode rein - siehe 2tes Bild. > > Geile Sache! Ideen hast du. Wenn ich noch 30 Jahre jünger wäre, würde > ich zu dir in die Lehre kommen. :-) Soll das heißen, dass die Idee mit der Z-Diode totaler Blödsinn ist? Ich hätte das (sieh Schaltplan) jetzt so aufgebaut wie Matthias das empfolen hat. THOR schrieb: > Ich würde den AVR dafür verwenden. Interner Pullup, Schalter dran und > entprellen. > > Vorteil: Kannst auch Taster nehmen. Das Problem an der Sache ist, dass selbst wenn das funktioniert, ich damit aber das neue Problem hätte: ich muss meine insgesamt 15Kippschalter irgendwie an den ATmega anschließen, wofür ich nach meinem Wissen dann 2 Schieberegister und nen Satz Dioden nehmen könnte, was aber wiederrum Platz auf der Platine benötigen würde. Michael B. schrieb: > Wenn du deine LEDs, die mit PWM in der Helligkeit geregelt werden, mit > einem Schalter auf Dauer-An und dauer-AUS stellen willst, dann braucht > der Schalter offenbar 3 Stellungen (AN, PWM, AUS). dauerhaft AN wäre eine schöne Sache, aber nicht zwangsweise nötig, es geht in erster Linie darum, dass man das ganze zwischen PWM und dauer-AUS schalten kann. ggf. hast du es falsch verstanden, als ich sagte das meine Schalter EIN-EIN-Schalter sind, ich würde die aber standardmäßig dann wie einen EIN-AUS-Schalter verbauen. Michael B. schrieb: > enn man Hobbyistentipps wie von Matzetronic folgt, und eine > Drosselspule in einem per MOSFET zu schnell getrennte 3A Leistung > einschleift, dann baut man eine Zündspule - im Abschaltmoment steigt die > Spannung an der Drossel BIS die 3A wieder fliessen, entweder als > Zündfunke oder quer durch den MOSFET-Chip. Während durch die Drossel der > Strom (Magnetfeld) also gebremst wird, wird die Spannung hohe Sprünge > schlagartig machen, das vebessert das EMV Verhalten nicht. also ist die Idee mit der Drossel totaler Müll und ich soll die 8€ lieber in die Tonne treten und auf die Drosseln verzichten? Ich habe als Abiturient halt nicht das wissen von Elektronik Studenten, wäre also über etwas mehr Informationen sehr dankbar. Michael B. schrieb: > Ob 100R oder 1k notwendig > sind, hängt vom Störspektrum ab. dann kann ich davon ausgehen dass sich die 1000R auf das entsprechende Störspektrum in meinem Fall beziehen?
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