Hallo, ich schalte gerade ein Magnetventil (1,5A , 24V) mit einem Relais. Nun überlege ich mir das Ventil mit einem Mosfet zu schalten. Jetzt habe ich mir mal eine Schaltung zusammengebastelt (siehe Angang). Sorry aber ich habe bis jetzt noch nie mit einem Mosfet gearbeitet. Was mir noch unklar ist ob ich überhaupt einen R1 brauche bzw. welcher Wert.
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Vom Gate noch nen Entladewiderstand nach Masse. Wie soll das sonst entladen werden.
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So? Von was für Werten muss ich nun bei R1 und R2 ausgehen? Gibt es da Richtwerte?
@Relais (Gast) >So? Im Prinzip ja, aber welchen Wert hat dann der MOSFET, wenn du so oder so einen Taster hast? Die 1,5A können die meisten Taster schalten. >Von was für Werten muss ich nun bei R1 und R2 ausgehen? R1=R2=10k. Siehe Relais mit Logik ansteuern
R1 würde ich so 1k - 10k nehmen. R2 kann relativ hochohmig sein, dient nur zum entladen (evtl. 100k). Aber: Bitte keine 1N4007 als Freilaufdiode! Die ist für 50Hz Anwendungen. Für Freilauf viel zu langsam!
@Bastler (Gast) >R1 würde ich so 1k - 10k nehmen. R2 kann relativ hochohmig sein, dient >nur zum entladen (evtl. 100k). Nö, denn der OP schaltet gegen +24V. 12V reichen am Gate aus. >Bitte keine 1N4007 als Freilaufdiode! Doch. >Die ist für 50Hz Anwendungen. Ja. > Für Freilauf viel zu langsam! Nein. https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode Bastler, bleib bei deinen Dioden.
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Diode korrigiert, Werte der Widerstände eingetragen. Ist die 1N4007 wirklich so ungeeignet?
Relais schrieb: > Ist die 1N4007 wirklich so ungeeignet? Nee, ist ist ok für Handbetrieb. Ab ein paar KHz sollte man vielleicht ne schnelle nehmen. 10k 100k ist ungünstig, dann liegen fast 24V Ugs an und die meisten FETs dürfen nur 20V. Mach nen Spannungsteiler 1:2 und gern auch ein bischen niederohmiger, so R1=R2=2..5k
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Diode würde ich gerne bei der 1N4007 lassen. Hab es wieder geändert. Ist der R1 überhaupt notwendig?
So wird der Mosfet schnell kaputt sein, mach eine Z-Diode mit ca. 12V parallel zu R2, sonst knallt das Gate durch. 1N4148 ist übrigens noch schlechter geeignet als 1N4007, weil die nur 100 oder 200mA verträgt. Nimm eine Schottky Diode mit so 1-2A dauerstrom. Grüsse
Falk B. schrieb: > R1=R2=10k. Bastler schrieb: > R1 würde ich so 1k - 10k nehmen. R2 kann relativ hochohmig sein, dient > nur zum entladen (evtl. 100k) Ich bin mit beiden Vorschlägen nicht einverstanden. Der IRLZ34 verträgt maximal Vgs_max=10V Bei Falk B.'s Werten würden etwa 12V am Gate anliegen, bei Bastler's Werten beinahe die vollen 24V... Stattdessen würde ich für diesen Fall vorschlagen: R1 = 2k2 R2 = 1k Die Widerstände können auch höher ausfallen (z.B 22k / 10k) Oder habe ich hier gerade einen kardinalen Denkfehler gemacht und mich bis auf die Knochen blamiert?
>Ist die 1N4007 wirklich so ungeeignet? Wenn hier schon die ersten meckern: Wenn ein Relais Ventil .. ab und zu geschalten wird mag es ja noch gehen. Aber bei einem Hubmagneten oder Stellventil welches mit PMW angesteuert wird nicht. Macht doch einfach mal Messungen vom Abschalten eines Relais mit 1N4148 und 1N4007 und seht selbst. Ein Kollege hat auch gestaunt. Es lagen hohe negative Spannungen an bevor die Diode leitend wurde. Der Schalttransistor wird dadurch nicht sofort zerstört jedoch nach einigen 10000 Schaltvorgängen. Wir hatten Kundenrückläufer mit zerschossenem Schaltausgang obwohl der Kunde doch extra eine Freilaufdiode (1N4007) eingebaut hatte.
Tobias S. schrieb: > Die Widerstände können auch höher ausfallen (z.B 22k / 10k) Nee, schon mehr einstellig. So ganz ranzig müssen die Schaltzeiten jetzt auch nicht werden, auch wenns niedrige Hz-Zahlen sind. Tobias S. schrieb: > Oder habe ich hier gerade einen kardinalen Denkfehler gemacht und mich > bis auf die Knochen blamiert? Nee, ist richtig. Dass der nur 10V Ugs verträgt wusste ich jetzt auch nicht, aber ungefähr das Gleiche dachte ich mir ja auch. Gebhard schrieb: > So wird der Mosfet schnell kaputt sein, mach eine Z-Diode mit ca. 12V > parallel zu R2, sonst knallt das Gate durch. Alternativ geht das, ja. Gebhard schrieb: > 1N4148 ist übrigens noch > schlechter geeignet als 1N4007, weil die nur 100 oder 200mA verträgt. > Nimm eine Schottky Diode mit so 1-2A dauerstrom. Schottky? Warum zum Teufel? Und warum 1-2A Dauerstrom? Da fließt nur kurz im Abschaltmoment ein Strom durch, nicht ständig. Die 1N400x reichen völlig. Seit wann ist bei nem Magnetventil die Reverse recovery wichtig, hast du vor ein Magnetventil mit 20kHz anzusteuern oder was. Das wird sich bei dir bedanken.
Und von PWM war hier auch nie die Rede. Im Schaltplan ist ein mechanischer Schalter.
@Tobias Wie du sagst VGS= +-10V, in den anderen Vorschlägen fackelt der Mosfet ab.! Bei 5V schaltet der voll durch ist ja Logik-Level ich würde noch eine 8.2V Z Diode neben das Gate hängen (Sicher ist Sicher) und dann ist alles Super.
@Tobias S. (x12z34) >Der IRLZ34 verträgt maximal Vgs_max=10V Stimmt. >Stattdessen würde ich für diesen Fall vorschlagen: >R1 = 2k2 >R2 = 1k Mein Gott, bei so niederohmigen Widerständen kann man gleich einen 3055 nehmen ;-)
@Bastler (Gast) >Wenn ein Relais Ventil .. ab und zu geschalten wird mag es ja noch >gehen. Aber bei einem Hubmagneten oder Stellventil welches mit PMW >angesteuert wird nicht. Das steht ja auch so im Artikel! >Macht doch einfach mal Messungen vom Abschalten eines Relais mit 1N4148 >und 1N4007 und seht selbst. >Ein Kollege hat auch gestaunt. Es lagen hohe negative Spannungen an >bevor die Diode leitend wurde. Dann hat er Fahrkarten gemessen. >Der Schalttransistor wird dadurch nicht sofort zerstört jedoch nach >einigen 10000 Schaltvorgängen. Glaub ich nicht. >Wir hatten Kundenrückläufer mit zerschossenem Schaltausgang obwohl der >Kunde doch extra eine Freilaufdiode (1N4007) eingebaut hatte. Es gibt ja auch ÜBERHAUPT keinerlei andere Ursache bei Industrieelektronik . . .
100Ω statt Freilaufdiode parallel zum Relais geht übrigens auch ;) StromTuner
Bastler schrieb: > Bitte keine 1N4007 als Freilaufdiode! > Die ist für 50Hz Anwendungen. Für Freilauf viel zu langsam! Möglicherweise bekommst Du dadurch eine kleine negative Spitze. Die ist aber klein genug, um den Schalttransistor nicht zu "killen". Das könnte erst bei sehr hochfrequeter PWM anders aussehen.
Bastler schrieb: > Es lagen hohe negative Spannungen an bevor die Diode leitend wurde. Wie hoch denn?
Falk B. schrieb: >>Wir hatten Kundenrückläufer mit zerschossenem Schaltausgang obwohl der >>Kunde doch extra eine Freilaufdiode (1N4007) eingebaut hatte. > > Es gibt ja auch ÜBERHAUPT keinerlei andere Ursache bei > Industrieelektronik . . . Ich denke auch, das der Fehler: "Zu niedrige Gatespannung" deutlch häufiger als "Probleme durch zu langsame Freilaufdiode" ist.
Axel R. schrieb: > 100Ω statt Freilaufdiode parallel zum Relais geht übrigens auch ;) Parallelwiderstände zu Relais sieht man häufig im KFZ-Bereiich.
>Macht doch einfach mal Messungen vom Abschalten eines Relais mit 1N4148 >und 1N4007 und seht selbst. >Ein Kollege hat auch gestaunt. Es lagen hohe negative Spannungen an >bevor die Diode leitend wurde. Ich hab den Vergleich auch mal ausgemessen, weil es hier immer wieder auftaucht - der Unterschied ist unbedeutend. Wen juckt's, wenn der FET bei der Verwendung der 1N400x 2V mehr sieht als mit der 1N4148? Außerdem: die Diode sollte etwa den Strom können, den das Magnetventil im aktiven Zustand fließen lässt. Das kann die 1N4148 nicht.
HildeK schrieb: > Außerdem: die Diode sollte etwa den Strom können, den das Magnetventil > im aktiven Zustand fließen lässt. Das kann die 1N4148 nicht. Kann man auch unterdimensionieren. Peak forward surge current: 2A peak repetitive forward current: 500mA peak average current 150mA Da man bei Handbetrieb eher von der obersten Angabe ausgehen kann klappt das noch. Bei repetitive current ist bestimmt keine Anwendung gemeint, wo jemand sehr schnell auf nem Taster rumdrückt. Falk B. schrieb: >>Stattdessen würde ich für diesen Fall vorschlagen: >>R1 = 2k2 >>R2 = 1k > > Mein Gott, bei so niederohmigen Widerständen kann man gleich einen 3055 > nehmen ;-) Ja. Vielleicht spricht sich ja irgendwann rum, dass FETs ein eng umrissenes Anwendungsgebiet haben in dem Sie klar besser als BJTs sind. Hier hätte man auch nen dicken PNP nehmen können. Billiger und mindestens einen Widerstand gespart.
Ok, das Original-Thema dürfte abgehandelt sein, daher werde ich einfach mal meine Frage stellen: Falk B. schrieb: > Tobias S. schrieb: >>Stattdessen würde ich für diesen Fall vorschlagen: >>R1 = 2k2 >>R2 = 1k > > Mein Gott, bei so niederohmigen Widerständen kann man gleich einen 3055 > nehmen ;-) THOR schrieb: > Tobias S. schrieb: >> Die Widerstände können auch höher ausfallen (z.B 22k / 10k) > > Nee, schon mehr einstellig. So ganz ranzig müssen die Schaltzeiten jetzt > auch nicht werden, auch wenns niedrige Hz-Zahlen sind. Ja was denn nun ;-) Wenn Ihr jetzt sagt, dass "die Mitte", also so in etwa R1=12k R2=5k6 sooo viel besser ist als die anderen Alternativen, dann fange ich an zu heulen ;-)
Axel R. schrieb: > 100Ω statt Freilaufdiode parallel zum Relais geht übrigens auch ;) Noch besser 10Ω! Dann steigt die Spannung beim Abschalten noch weniger! :-))) Gruss Chregu
Tobias S. schrieb: > sooo viel besser ist als die anderen Alternativen, > dann fange ich an zu heulen ;-) Der IRLZ darf nur 16V am Gate, ist aber erst bei 10V UGS voll offen. Damit würde ich die Widerstände 1:1 auslegen, 12V am Gate. Da hier über die böse induktive Gegenspannung plus Diode palawert wird: Mach den Kram langsam, Widerstände hochohmig. Was langsam schaltet, induziert wenig!
Manfred schrieb: > Der IRLZ darf nur 16V am Gate, ist aber erst bei 10V UGS voll offen. > Damit würde ich die Widerstände 1:1 auslegen, 12V am Gate. ACHTUNG: Es kommt darauf an, WELCHEN Typ Du verwendest: IRLZ34 (www.vishay.com/docs/91327/91327.pdf) verträgt maximal 10V am Gate IRLZ34N (www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34n.pdf) verträgt 16V am Gate Und weil in den ersten Posts ein IRLZ34 (OHNE N) erwähnt wird, sollte man darauf achten, welcher Typ jetzt wirklichv erwendet wird
Tobias S. schrieb: > THOR schrieb: >> Tobias S. schrieb: >>> Die Widerstände können auch höher ausfallen (z.B 22k / 10k) >> >> Nee, schon mehr einstellig. So ganz ranzig müssen die Schaltzeiten jetzt >> auch nicht werden, auch wenns niedrige Hz-Zahlen sind. > > Ja was denn nun ;-) Der FET schaltet bei 22k/10k marginal langsamer um. Etwas schlechtere Schaltzeiten führen auch dazu, dass die Peak-Ströme durch die Freilaufdiode beim Abschalten kleiner werden. Manfred sagte es schon ....
HildeK schrieb: > Der FET schaltet bei 22k/10k marginal langsamer um. Etwas schlechtere > Schaltzeiten führen auch dazu, dass die Peak-Ströme durch die > Freilaufdiode beim Abschalten kleiner werden. Manfred sagte es schon Stimmt schon, ich wollte nur mein Amüsement darüber ausdrücken, dass ich quasi zwei Wertepaare vorgeschlagen hatte und dass beide Paare von jeweils einem Vorenteilnehmer abgelehnt wurden. Sinngemäß sagte der eine: Nicht so hoch! und der andere: Nicht so niedrig! Für mich stellt sich nun die Frage: "Einmal hoch und einmal nieder" oder mit anderen Worten: Ist die Auswahl der Widerstände wirklich soo schwierig? Im einen Fall fließt etwas mehr Strom, dafür schalten die FETs schneller (was wieder mehr Induktion bedeutet). Im anderen Fall schaltet der FET langsamer (weniger Induktion), ich brauche weniger Strom, dafür erwärmt sich der FET schneller... Im Endeffekt wollte ich nur darauf hinaus, dass beide Wertepaare in diesem Szenario - gelegentliches und (sehr) niederfrequentes Schalten von Hand - keinen großen Unterschied darstellen und beide benutzbar sind, es wrd beides funktionieren... In anderen Szenarien kann das natürlich wieder ganz anders aussehen...
Harald W. schrieb: > Bastler schrieb: > >> Es lagen hohe negative Spannungen an bevor die Diode leitend wurde. > > Wie hoch denn? Über 1000V bei der 1N4007. Zum Glück leitet sie bei positiver Spannung schneller. :)
batman schrieb: > Zum Glück leitet sie bei positiver Spannung schneller. :) Schrecklicherweise war das Problem ja die FR. Komplizierte Projekte, sowas.
HildeK schrieb: > Etwas schlechtere > Schaltzeiten führen auch dazu, dass die Peak-Ströme durch die > Freilaufdiode beim Abschalten kleiner werden. Du meinst die Peak-Spannung? Der Peak-Strom entspricht dem Betriebsstrom der Spule.
Tobias S. schrieb: > ACHTUNG: Es kommt darauf an, WELCHEN Typ Du verwendest: > IRLZ34 (www.vishay.com/docs/91327/91327.pdf) > verträgt maximal 10V am Gate > IRLZ34N (www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34n.pdf) > verträgt 16V am Gate Das ist ja gemein mit dem "N". Dazu kommt, dass der N-Typ eine deutlich geringere UGS spezifiziert. Sehr gut, dass Du es herausgesucht hast! Tobias S. schrieb: > von jeweils einem Vorenteilnehmer abgelehnt wurden. Das schmerzt beim Lesen. Harald W. schrieb: > HildeK schrieb: >> Etwas schlechtere >> Schaltzeiten führen auch dazu, dass die Peak-Ströme durch die >> Freilaufdiode beim Abschalten kleiner werden. > Du meinst die Peak-Spannung? Der Peak-Strom entspricht dem > Betriebsstrom der Spule. Wird der Strom bei langsameren Schalten nicht auch geringer? Die Energie duerfte bleiben, aber auf eine längere Zeit verteilt werden.
Und wer nicht gern Relais wechselt, nimmt gleich eine Z-Diode. Steht sicher auch im Tutorial (hoff ich).
Manfred schrieb: > Wird der Strom bei langsameren Schalten nicht auch geringer? Die Energie > duerfte bleiben, aber auf eine längere Zeit verteilt werden. Der Peak-Strom wird nicht geringer. Er fällt bei langsamem Abschalten langsamer. Das hat zur Folge, dass sich eine geringere Spannung über der Spule bildet. Der Entladevorgang dauert entsprechend länger.
Harald W. schrieb: > HildeK schrieb: > >> Etwas schlechtere >> Schaltzeiten führen auch dazu, dass die Peak-Ströme durch die >> Freilaufdiode beim Abschalten kleiner werden. > > Du meinst die Peak-Spannung? Der Peak-Strom entspricht dem > Betriebsstrom der Spule. Es wird beides geringer. Betrachte einfach den Grenzwert: Bei genügend 'langsamem' Ausschalten fließt überhaupt kein Strom durch die Diode und es baut sich auch keine gefährlich hohe Spannung auf, weil das alles der noch nicht ganz geöffnete Schalttransistor verarbeitet.
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