Gast
#4838256
Hallo, eine kurze Frage, weil ich Schaltungen ohne als auch mit 10 Ohm als Vorwiderstand zwischen µC und Gate gefunden habe. KOmmt da einer hin oder nicht?
Gast
#4838260
Tom schrieb: > KOmmt da einer hin oder nicht? Beides. Nach Bedarf.
Gast
#4838266
Was heißt das? Ich möchte einen Motor mit 12V 500mA schalten Der µC gibt 5V raus. Keine PWM
Gast
#4838270
Dann kannste den weglassen.
Gast
#4838272
ok. danke
Gast
#4838274
Tom schrieb: > eine kurze Frage, weil ich Schaltungen ohne als auch mit 10 Ohm als > Vorwiderstand zwischen µC und Gate gefunden habe. Ein MOSFET hat keine Basis, braucht also auch keinen Basiswiderstand. Für Gate-Widerstände gibt es eine Vielzahl von Begründungen, zu viele um sie hier aufzuzählen, also: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.13.1 http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.22.1
Gast
#4838276
THOR schrieb: > Dann kannste den weglassen. Ich stell mir immer vor wie die Induktionsspanung vom Motor in dem Mikrokontroller hineinfunkt.
Gast
#4838299
FETStreichler schrieb: > Ich stell mir immer vor wie die Induktionsspanung vom > Motor in dem Mikrokontroller hineinfunkt. Der Gatewiderstand würde das kaum verhindern.
Gast
#4838301
FETStreichler schrieb: > THOR schrieb: >> Dann kannste den weglassen. > > Ich stell mir immer vor wie die Induktionsspanung vom > Motor in dem Mikrokontroller hineinfunkt. Dann würde ich vielleicht einfach die üblichen Regeln für das Schalten induktiver Lasten beachten.
Gast
#4838335
Wenn ihr über die Freilaufdiode redet..die ist vorhanden
In vielen Fällen ist der FET für den Triebtäter ein Kondensator. Hat der Entwickler das Gefühl, dass dieser für den Treiber zu groß ist – der Ladestrom könnte den Typen überfordern - so kann ein Widerstand diesen begrenzen. Wenn man unterstellt, dass der Entwickler weiß, dass dadurch eine minimale Schaltverzögerung entsteht, so ist das sinnvoll. Bei Schaltern geht man aber davon aus: Je schneller geschaltet wird, desto geringer sind die zu erwartenden Schaltverluste. Stürzt aber z.B. ein µP jedes Mal, wenn er schalten soll ab, so sollte man über solche Maßnahmen mal nachdenken. Was aber nicht geht ist hiervon irgendeine Regel abzuleiten.
Sebastian S. schrieb: > In vielen Fällen ist der FET für den Triebtäter ein Kondensator. > Hat der Entwickler das Gefühl, dass dieser für den Treiber zu groß ist – > der Ladestrom könnte den Typen überfordern - so kann ein Widerstand > diesen begrenzen. Wie MaWin schon sagte - es gibt viele Gründe, warum ein Vorwiderstand vor dem Gate nützlich oder gar notwendig sein kann. Das was du gerade gesagt hast, ist aber genau kein solcher Grund.
Gast
#4839052
Hallo, vielen Dank für eure interessanten Antworten. Ich habe es nun ohne Widerstand verbaut. Mal schauen wie es sich verhält. Der Motor betreibt eine kleine Pumpe, die meine Zimmerpflanzen mit Wasser versorgt. Wenn es da keine klare regel gibt, wie geht ihr denn da im Bastleralltag ganz praktisch vor?
@Tom (Gast) >Wenn es da keine klare regel gibt, wie geht ihr denn da im Bastleralltag >ganz praktisch vor? Einfach aufbauen und schauen ob es geht ;-) Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz" So ein AVR hat ca. 30 Ohm Ausgangswiderstand, da ist der Angstwiderstand schon eingebaut.
Wenn ein Widerstand dann max. 22 Ohm, aber nur wenn es aus der Schaltung heraus vorgegeben ist. Ich nehme dann an das sich der Entwickler was gedacht hat. Allerdings gebe ich immer einen 47k Widerstand vom Gate nach GND. Damit macht der Motor beim Einschalten keine undefinierten Zuckungen. Wird bei deiner Wasserpumpe aber egal sein.
Gast
#4839076
Tom schrieb: > Wenn es da keine klare regel gibt Die gibt es und die wurden dir genannt, du bist nur offenkundig zu faul sie zu lesen weil es mehr als 1 Satz ist und dir nicht vorgelesen wird. Man könnte all die Regeln aber auch ohne Wissen schlussfolgern, wenn man Grundkenntnisse in Halbleiterphysik hat.
Gast
#4839083
MaWin schrieb: > Man könnte all die Regeln aber auch ohne Wissen schlussfolgern, wenn man > Grundkenntnisse in Halbleiterphysik hat. Und den Themenkomplex Induktivität, Kapazität, Widerstand, Schwingkreis.
Hallo, als einfachsten Schutz kann man zumindestens den Kurschlussfall betrachten, wenn die Schaltfrequenz sehr hoch, weil das Gate umladen quasi einen Kurschluss darstellt. Dann gehe ich einher und rechne 5V durch 20mA (oder was der µC Pin verkraftet) und setze einen 270 Ohm Widerstand ein. Damit kann man schon einmal schalten wie man möchte, der Pin ist vor Überlastung geschützt. Bei langsamen schalten überflüssig wie gesagt wurde.
Falk B. schrieb: > So ein AVR hat ca. 30 Ohm Ausgangswiderstand, da ist der Angstwiderstand > schon eingebaut. So einen Angstwiderstand baut man u.a. ja auch deshalb ein, um hochfrequente Schwingungen zu dämpfen. Soche Schwingungen können sein, müssen aber nicht, je nach Aufbau. Gerade Anfänger können oft nicht erkennen, ob eine Schaltung schwingt oder nicht.
Veit D. schrieb: > Dann gehe ich einher und rechne 5V > durch 20mA (oder was der µC Pin verkraftet) und setze einen 270 Ohm > Widerstand ein. Das ist gerade beim schnellen Schalten meist schon viel zu hoch und führt zu unnötiger Erwärmung des FETs.
Gast
#4839234
Veit D. schrieb: > Dann gehe ich einher und rechne 5V > durch 20mA (oder was der µC Pin verkraftet) und setze einen 270 Ohm > Widerstand ein. Damit kann man schon einmal schalten wie man möchte, der > Pin ist vor Überlastung geschützt. Bei langsamen schalten überflüssig > wie gesagt wurde. gerade beim schnellen schalten, dauert das umladen damit viel zu lange. Damit wird es dem Fet sehr schnell sehr warm.
Gast
#4839314
Veit sagte "dann ist der Pin schonmal geschützt". Von maximaler Schaltfrequenz war nicht die Rede. Gatetreiber sind Veit vermutlich bekannt.
Hallo, es wird interessant bei dem Thema, man lernt nie aus. Gatetreiber kenne ich. Habe bis jetzt noch keine benötigt für meine Basteleien. So hohe Schaltfrequenzen habe ich nicht, geht nur bis niedrige kHz, bis heute. :-) Kommen wir nochmal zu dem Problem zurück, dass das umladen beim schnellen schalten durch den 270 Ohm Widerstand zu lange dauert und sich damit der FET unnötig erwärmt. Ich meine, ja, dass ist korrekt. Nur was wäre denn wenn der Widerstand fehlen würde oder kleiner wäre? Dann hätte der µC Pin permanent den Kurzschlussfall/Überlast zu verkraften. Wird er nicht lange durchhalten, meine ich.
Gast
#4839966
Veit D. schrieb: > Hallo, > > es wird interessant bei dem Thema, man lernt nie aus. > > Gatetreiber kenne ich. Habe bis jetzt noch keine benötigt für meine > Basteleien. So hohe Schaltfrequenzen habe ich nicht, geht nur bis > niedrige kHz, bis heute. :-) Auch ohne Gatetreiber IC kann man diverse 100 KHz erreichen. Aber gerade bei Halbbrücken sind ICs komfortabler (integrierte Totzeit etc.). > Kommen wir nochmal zu dem Problem zurück, dass das umladen beim > schnellen schalten durch den 270 Ohm Widerstand zu lange dauert und sich > damit der FET unnötig erwärmt. Ja, durch die Tatsache dass die Gate-Kapazität geladen werden muss. An dem Punkt liegt am FET Spannung an und es fließt Strom, es ergibt sich Verlustleistung. > Ich meine, ja, dass ist korrekt. Nur was wäre denn wenn der Widerstand > fehlen würde oder kleiner wäre? Dann hätte der µC Pin permanent den > Kurzschlussfall/Überlast zu verkraften. Wird er nicht lange durchhalten, > meine ich. An der Stelle verletzt man die Absolute Maximum Ratings im Datenblatt des µC. AVR zum Beispiel 20mA pro Pin. Aber ich erwarte eigentlich, dass das auch langfristig funktioniert. Die CMOS-Endstufe am Pin hat ja auch nen Widerstand. Machen würde ich es trotzdem nicht. An der Stelle muss dann ein Verstärker her: - Class A (NPN in Emitterschaltung, Lastwiderstand 100 Ohm oder sowas): Immer noch schnarchlahm, aber wenn man in Reihe zum Lastwiderstand ne Induktivität schaltet kann die Schaltzeit ganz gut werden. Manchmal reicht es schnelle Abschaltzeit und langsame Einschaltzeit zu haben, dann kann man sowas bauen. - Class B: Nen NPN oben und nen PNP unten, also beide in Kollektorschaltung. Selbst mit nem 2n3904/3906 sind da ordentliche Pulsströme möglich. Vorteil: Nur im Moment des Gate-Umladens fließt Strom (im Gegensatz zu Class A, da fließt bei Low-Pegel ständig Strom). Das kann man jetzt noch weiter optimieren: Class B mit Induktivität und Spannungsbegrenzungsdioden in der Verbindungsleitung zum Gate. Macht aus dem PT1-Glied (bestehend aus Widerstand der Zuleitung und Gate-Kapazität) ein PT2-Glied das bei Uth bei richtiger Dimensionierung einen höheren Strom in das Gate schickt. Stichwort: Quasi-resonant Gate switching. Die Gatetreiber-ICs sind im Kern Class B Verstärker, allerdings extrem niederohmig ausgelegt.
Hallo, Danke für die ausführlichere Info. Wenn ich das demzufolge richtig verstehe, treten die Probleme erst ab hohen kHz Bereich der Schaltfrequenz auf. Ab da werden dann Gatetreiber nötig. Darunter sind die 270 Ohm nicht störend beim schalten und sichern den Pin vor Überlastung oder weiterer Fehlbeschaltung ab.
Hallo, an einem Bsp. wird es vielleicht deutlicher. Weil man findet ja keine konkreten Angaben ab wann was notwendig ist und wann nicht, weil es immer auf die Bauteile ankommt. Habe dafür den Artikel gefunden und gelesen. https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber Mosfet, bei µC Basteleien wird oft der IRLZ34N/44N verwendet. Die haben eine max. Gate-Ladung Q von 25nC bzw. 48nC. Rechnen wir mit dem "schlimmsten" und nehmen 48nC. Schalten wollen mir mit 20kHz. Wie hoch ist der benötigte Umladestrom? Lade- bzw. Entladezeit bei 20kHz beträgt 25µs. I = Q / t 48 * 10E-09 I = ----------- = 1,92mA 25 * 10E-06 Das würde bedeuten, wenn wir 20mA zulassen oder bewußt auf 20mA begrenzen, dass der Mosfet nicht "ausgebremst" wird. Man könnte also den Mosfet mit bis zu 208kHz schalten bei max. 20mA.
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#4840194
Veit D. schrieb: > Man könnte also den > Mosfet mit bis zu 208kHz schalten bei max. 20mA. Von Schalten kann da keine Rede mehr sein, das ist Linearbetrieb.
Gast
#4840197
Veit D. schrieb: > Das würde bedeuten, wenn wir 20mA zulassen oder bewußt auf 20mA > begrenzen, dass der Mosfet nicht "ausgebremst" wird. Man könnte also den > Mosfet mit bis zu 208kHz schalten bei max. 20mA. so kann man das nicht rechnen. Man will ja so schnell schalten wie möglich, damit der Fet nicht im Linearen Bereich betrieben wird. Man müsste also rechnen, wie lange er im Linearen Bereich bei einem zusätzlichen Widerstand von 270Ohm ist. Im vergleich ohne den Widerstand. Dann wird man sehen, das das Fet eine wesentlich höhere Verlustleistung hat. Nach deiner rechnen würde er in der gesamten Zeit im linearen Bereich sein, weil du davon ausgehst da du die komplette Periode zum schalten Zeit hast.
Hallo, stimmt, dann wäre er ständig mit laden/entladen beschäftigt ohne Pause. An was man alles denken muss, gar nicht so einfach das Thema. Wie würde man es rechnen wenn man nur einen bestimmten Strom zur Verfügung hat? Egal ob das jetzt die 20mA sind oder mehr. Irgendwie muss oder sollte man immer mal rechnen. Bei bipolaren rechnet man ja immer. Mit Mosfet macht an oft Pi mal Daumen in der reinen Bastelei.
Gast
#4840370
Veit D. schrieb: > Schalten wollen mir mit 20kHz. > > Lade- bzw. Entladezeit bei 20kHz beträgt 25µs. das ist nicht schalten, das ist linearbetrieb... schalten wäre das: 500khz ~ 50nS 250khz ~ 100nS 125khz ~ 200nS 100khz ~ 250nS 50khz ~ 500nS 25khz ~ 1µS
Veit D. schrieb: > Mit Mosfet macht an oft Pi mal Daumen in der reinen Bastelei. Bei reinen Basteleien mach ich nicht nur bei Mosfets oft Pi mal Daumen, da mach ich das auch bei BiPos und ich denke viele andere Bastler machen das auch ;) Veit D. schrieb: > Wie würde man es rechnen wenn man nur einen bestimmten Strom zur > Verfügung hat? Na erstmal müsstest du schaun wie schnell der µC den Pegel wechseln kann und wie groß sein Ausgangswiderstand ist. Und dann ists nur Kondensator Lade-/Entladekurve berechnen (Konstantspannung, nicht Konstantstrom wie du es oben gerechnet hattest). Ich mein aber, dass z.B. bei den AVRs nicht drin steht wie groß der Ausgangswiderstand eines Portpins ist. Die Schaltzeit eines Portpins wird man wahrscheinlich gar vernachlässigen können, stehen aber (mein ich) auch nicht im Datenblatt.
Hallo, okay. Ins AVR Datenblatt schau ich noch. Dann erhält man den Tau Wert und nimmt den mal 5. Dann hätte man die Ladezeit. Damit errechnet sich dann der maximale Schalttakt mit geringster Erholungspause für den Mosfet. rio71 hat davon noch je Bruchteile dessen angegeben. Sind das Erfahrungswerte oder muss man 5*Tau dann nochmal um x erhöhen damit man von schalten reden kann?
Veit D. schrieb: > So hohe Schaltfrequenzen habe ich nicht, geht nur bis > niedrige kHz, Die Schalfrequenz ansich spielt da nur eine untergeordnete Rolle. Wichtig ist nur die Flankensteilheit des Schaltvorgangs selbst und die daraus reultierenden Schaltverluste im FET.
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