Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik n-Chanal MOSFET Gate Driver


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von Sebastian P. (Firma: HTL Mössingerstraße) (sebastian_pinter)


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Hallo,

mein Name ist Sebastian und ich bin Schüler einer HTL. Derzeit arbeite 
ich an einer Hardware zur Motoransteuerung. Ein µC (Arduino) schickt ein 
PWM-Signal welches entweder in ein verstärktes DC-Signal umgewandelt 
wird, oder eben als PWM weiter verwendet wird.

Das PWM-Signal mit einer Frequenz von 31kHz und einem Pegel von +5V 
sollte durch einen n-Channel Gate Driver (verwendet wird MAX4420) 
verstärkt werden. Das verstärkte Signal wird dann an das Gate eines 
MOSFETs (BUZ11) angelegt.

Nun zum Problem: sobald am Drain des MOSFETs (als Low-Side-Switch 
realisiert) eine Last (zum Beispiel 1k Ohm) anliegt, wird der Gate 
Driver "vernichtet". Das Netzteil zeigt einen Kurzschluss an. Das 
Bauteil ist nun nicht mehr zu gebrauchen, da sogar wenn ich nur die 
Versorgung anschließe, diese zu Schwingen beginnt und ebenfalls ein 
Kurzschluss angezeigt wird. Das Schwingen ist sogar ziemlich laut 
hörbar.

Bitte um Antwort, habe die Foren bereits durchgesehen doch war leider 
nicht fündig.

Hätte wer Ideen was da schief laufen könnte? Die Platine ist einwandfrei 
gefertigt und weist keinerlei Fehler auf. Die Schaltung wurde wie im 
angefügten Bild aufgebaut.

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


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Sebastian P. schrieb:
> Die Platine ist einwandfrei
> gefertigt und weist keinerlei Fehler auf.

Zeig uns doch bitte mal ein Bild. Gerade die Führung von Power GND und 
Signal GND sind kritisch - je nach Höhe der Last.

Sebastian P. schrieb:
> das Gate eines
> MOSFETs (BUZ11)

Etwas älteres konntest du nicht finden. Der BUZ11 ist seit Jahren durch 
wesentlich bessere MOSFets zu ersetzen und z.B. ein IRFB3207/3205 macht 
locker mal 70A. Auch ein billiger IRFZ44 ist dem alten Dings immer 
überlegen.
Füge mal einen Gatevorwiderstand von 5 Ohm o.ä., wie im Datenblatt zur 
Vermeidung von Klingeln empfohlen, ein. Du hast übrigens im Datenblatt 
etwas falsch verstanden. CL ist keineswegs ein extra Bauteil, sondern 
stellt die kapazitive Last des MOSFet-Gates dar. Also bitte keinen 
Kondensator von Gate zur Source einbauen.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian P. (Firma: HTL Mössingerstraße) (sebastian_pinter)


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Da leider noch viele andere Komponenten in der Schaltung vorhanden sind, 
kann ich nur Bilder des gesamten Schaltplans schicken.

Den BUZ11 hab ich deswegen verwendet, da wir diesen auf der Schule haben 
und es Aufgabe war so kostengünstig wie möglich zu arbeiten.
Es sollen nur Motoren mit max 10A Nennstrom angesteuert werden.

Danke für den Hinweis mit CL und dem Widerstand! Ich werde es gleich 
probieren!

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


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Oh, oh, du kannst über solche dünnen Leiterbähnchen nie 10A schicken. 
Das müssen dicke Leiterbahnen sein mit kurzen Masseverbindungen und 
niederohmigen Versorgungsleitungen. Auch die Masseverbindung zum 
Treiber-IC muss kurz und dick sein, um Groundbouncing zu verhindern.

von Εrnst B. (ernst)


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Sebastian P. schrieb:
> und es Aufgabe war so kostengünstig wie möglich zu arbeiten.

Dann nimm einen besseren Mosfet mit geringerer Gate-Charge, und spare 
stattdessen den MAX4420 weg.

Bei 31 kHz und 5V-PWM-Signal vom AVR (Arduino) ist das garkein Problem, 
vor allem mit max. 10A Last.

von Sebastian P. (Firma: HTL Mössingerstraße) (sebastian_pinter)


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OK danke! Der 2,2nF war das Problem!

Ok und ich werde beim nächsten Entwurf die Leiterbahndicke bearbeiten.

Ich werde mich nach einem MOSFET mit geringer Gate-Charge umschauen, 
danke!

Danke für die schnelle und hilfreiche Unterstützung!

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