Hallo, Gemeinde hab mich heute erst angemeldet, sorry für eventuelle Fehler. Für ein Schulprojekt würde ich gerne einen Leistungsstarken Drehzahlsteller für DC Motoren bauen.Hab zwar schon einige Beiträge im Forum darüber gefunden aber mit denen komm ich nicht unbedingt weiter. Als Mosfet-Treiber benutze ich einen Pulsweiten-Modulator PWM 200 von ELV Technische Daten: Betriebsspannung: 7-20V (12V gewählt) Stromaufnahme ca: 30mA Frequenz 10Hz-100kHz Tastverhältnis 0-100% über 10Kohm poti einstellbar Ausgang: 5v/20mA Open-Drain-Ausgang 20V/3A Da ich den Open-Drain-Ausgang mit einer selbst gefrästen Platine mit einer Schmelzsicherung 2,5A flink abgesichert habe würde ich ihn auch gerne zur Ansteuerung der 8 Mosfets verwenden (IRFP 064N) 55v 110A Meine Idee war es nun die 12V Batterie Spannung direkt an die Open-Drain-Schraubklemme zu klemmen. Und damit ein 12V rechteck signal zu haben,mit der ich dann mit entsprechenden vorwiderständen die Mosfets ansteuere. Jetzt die fragen: würde das funktionieren ? sind 220ohm als gate-widerstand ok ? und wie sollte ich am besten den puldown wiederstand setzen ?
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Tobias M. schrieb: > würde das funktionieren ? Ja > sind 220ohm als gate-widerstand ok ? Eher weniger als mehr tun es auch. > und wie sollte ich am besten den puldown wiederstand setzen ? "puldown wiederstand" am besten nach GND.
Beitrag #4978259 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #4978261 wurde von einem Moderator gelöscht.
Tobias M. schrieb: > Meine Idee war es nun die 12V Batterie Spannung direkt an die > Open-Drain-Schraubklemme zu klemmen. Sicher keine gute Idee, denn dann wird der MOSFet im Takt der PWM die 12 Batterie kurzschliessen. Die Fotos haben irgendwie nichts mit dem Projekt zu tun? Jedenfalls finde ich kein Bild des eigentlichen PWM Stellers. Sinnvoller wäre es vermutlich, zum bereits vorhandenen MOSFet auf der Platine deine anderen parallelzuschalten.
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Danke, für die antworten ihr habt recht ich werde mal einen Schaltplan einstellen
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Da ist der Schaltplan hoffe er ist soweit korrekt!? Habe leider kein richtiges Zeichenprogramm :D
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Tobias M. schrieb: > hoffe er ist soweit korrekt Leider nicht. In deiner derzeitigen Version sind zwar alle zusätzlichn MOSFet im Leistungskreis, aber sind dauernd durchgeschaltet. Grundsätzlich gibt es zwei Varianten. Erste ist, den Ausgang, der den Onboard MOSFet ansteuert, auch auf die Gates der externen zu legen. Die Variante habe ich dir mal angehängt. Dazu sind Logiklevel MOSFet nötig. R12 sollte allerdings eine Drahtbrücke werden und die Widerstände an den Gates auf z.B. 47-100 Ohm reduziert werden. Die zweite Variante benutzt den Onboard MOSFet als Treiber, der die externen MOSFet steuert. Das hat ohne weitere Massnahmen allerdings zur Folge, das sich das Tastverhältnis der PWM genau umkehrt. Funktioniert dann ohne Logiklevel MOSFet. Dazu arbeitet der Treiber auf einen Arbeitswiderstand auf KL3 Plus gegen +12V. An der KL3 Plus wird dann auch das Gatesignal für die externen MOSFet abgezweigt.
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Vielen Dank für deine Antwort Matthias S. Soweit versteh ich das auch alles... Wie würde denn die zweite Variante als Schaltplan aussehen? Denn ich bezweifel das ich genug Fingerspitzengefühl besitze, um den kleinen SMD widerstand als Drahtbrücke zu realisieren. Und ich leider die (8) IRFP064N MOSFet schon zuhause habe :/ Gibt es kein Zeichenprogramm mit dem man Schaltungen erstellen und gleichzeitig Simulieren kann? Es war sehr mühsam mit Lineal und Bundstift zu zeichnen :D Habe nur die Studentenversion von Solid Works
Wenn ich Variante 1 verwende, würden denn die 5V / 20mA vom Onboard MOSFet reichen um 8 MOSFet anzusteuern ? Leider hab ich nirgendwo eine entsprechende Feinsicherung gefunden um alles abzusichern.
Tobias M. schrieb: > Gibt es kein Zeichenprogramm mit dem man Schaltungen erstellen und > gleichzeitig Simulieren kann? Es war sehr mühsam mit Lineal und > Bundstift zu zeichnen :D Dann schau dir mal LTSPICE an. Das ist kostenlos und du kriegst hier im Forum leicht Hilfe.
Da hat elv sich ja wieder was ausgedacht. Nutzen die die OC Ausgänge des 393, um den frequenzbestimmenden Kondensator zu entladen. Aufgeladen wird dieser dann wohl nur über die Konstantstromquelle mit/um T1. Was ist das für ein MOSFET-Treiber? Kann man auf dem Bild leider nicht lesen. Blos keine Schaltung für die Sägezahnerzeugung verwenden, die geläufig ist. rolleyes StromTuner
Sowohl der LT1719, wie auch der bspws. der MAX961 sind in der Tat sauschnell, liefern aber nur 10, max.20mA Dauerstrom. Die maximale Ausgangsspannung ist mit VCC-0.4(0.5)V bei einem Strom von 4mA angegeben. Damit einen MOSFET anzusteuern, halte ich für suboptimal. Nun hat der Kleine FET auf der Platine auch nicht die riiesen Gate-Kapazität. Das könnte gerade so klappen. Aber es wäre sicher nicht verkehrt, hier noch einen IR21xyz als Treiber an "Klemme2" (wie es in den ELV-Foren so schön heisst) nachzuschalten, der ordentlich Impulsstrom liefern kann. Dann bitte auch auf die Masseführung achten. U_GS bedeutet GATE-SOURCE-Spannung, nicht GATE-Ground über Labornetzteil-Shutzleiterkontakt,USB-COMPUTERMASSE usw... Nur, weil es immer wieder zu Verwechslungen führt. Der Bezug des MOSFETs und die Tatscahe, ob der leitet oder nicht, hängt vom Potenzialunterschied zum Zeitpunkt T_null seines Gateanschlusses zu seinem Source-Beinchen ab. So direkt über beiden Beinchen gemessen ;) Da muss es hart an/aus/an/aus gehen. (Nur zum Verständnis für den Threadopener) StromTuner
https://www.reichelt.de/ICs-MCP-1-2-/MCP-1407-E-P/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5471&ARTICLE=90039&OFFSET=16&; kostet EINEN Euro. So ein Teil nachschalten?
1 | 4.3 Decoupling Capacitors |
2 | Careful layout and decoupling capacitors are highly |
3 | recommended when using MOSFET drivers. Large |
4 | currents are required to charge and discharge |
5 | capacitive loads quickly. For example, 2.25A are |
6 | needed to charge a 2500 pF load with 18V in 20 ns. |
7 | To operate the MOSFET driver over a wide frequency |
8 | range with low supply impedance, a ceramic and low |
9 | ESR film capacitor are recommended to be placed in |
10 | parallel between the driver VDD and GND. A 1.0 μF low |
11 | ESR film capacitor and a 0.1 μF ceramic capacitor |
12 | placed between pins 1, 8 and 4, 5 should be used. |
13 | These capacitors should be placed close to the driver |
14 | to minimized circuit board parasitics and provide a local |
15 | source for the required current. |
Kondensatoren nicht vergessen! StromTuner (Kann nich leider hier nicht anmelden)
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Tobias M. schrieb: > Wie würde denn die zweite Variante als Schaltplan aussehen? Etwa so wie im Anhang. D3 muss eine kräftige Freilaufdiode sein, die ohne weiteres den Motorstrom verträgt. Gezeichnet sind nur 2 Endstufen. Denke dran, der Regler für das Tastverhältnis wirkt genau umgedreht. Der 100 Ohm Widerstand sollte eine 1-2W Version sein. Es schadet sicher nicht, die 24V direkt an der Endstufe mit einem dicken Reservoir Elko gegen Masse zu puffern, z.B. 2200µF/50V. Überhaupt sollte der Leistungskreis aus dicken niederohmigen Leitungen ausgeführt werden und vor allem die Masse der 24V sollten direkt mit der Masse der 12V verbunden werden.
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Jetzt sind wird immerhin schon bei 100mA Maximalem Gatestrom, super ;) 40nF (8x ca.4-5nF pro FET) mit 100R von 0 auf 12V aufladen dauert wie lange genau? RxC 100x40E-9 = 4-5µs Oder sind meine einfachen Rechnungen sclicht falsch? U= I * t / C Anders ausgedrückt: in 5µs hat ein 5nF, wenn man ihn mit 100mA beaufschlagt, knappe 1.3 Volt. Da leitet die FET-Batterie längst nicht. Dann irgentwann, nach 15-20µs fangen diejenigen an zu leiten, die die niedrigste U_GS_th haben. Damit fangen diese an die U_DS herunter zu ziehen. damit ändert sich die Total Gate Charge und damit ist das Umschaltverhalten nochmals unvorhersagbar. Gut - ok. alles im Mikrossekundenbereich. Wenn deine PWM Frequenz aber recht hoch ist und ordentlich Strom fliesst, fallen diese Sachen sehr wohl ins Gewicht. 55V Fets für 24V-Motor ist knapp!!! Du brauchst die FETs direkt am Motor, einen schnellen und einen großen Abblock-C direkt an den Source-PINS und Motorplus. Dieser muss hier nicht nur Strom liefern, sondern in der Lage diesen schnell zu schlucken! Ich kann Dir gern noch ne kleine Kiste IRF064N überlassen. StromTuner
Stromtuner schrieb: > Ich kann Dir gern noch ne kleine Kiste IRF064N überlassen. > StromTuner DEFEKTE! StromTuner
Vielen vielen dank für eure mühe Echt Klasse das ich sogar einen Schaltplan bekommen habe :)
Den Leistungskreis würde ich mit Messigschienen von ca 10x5mm (Querschnitt)realisieren oder doch eher kuper ?
Wir uns auch :) Bzw. all diejenigen, die Solidworks auf ihrem Rechner installiert haben...
Stromtuner schrieb: > mit 100R von 0 auf 12V aufladen Wenn dir das zu langsam ist, baust du eben einen 22 Ohm Widerstand ein. 100 Ohm ist jetzt nur ein Kompromiss zwischen Treiberstrom und Schaltzeit. Der TE ist jetzt nicht so der Supertechniker, er möchte, das es funktioniert. Man kann immer was verbessern, aber die Schaltung tut erstmal.
Ja richtig, brauche nur etwas das funktioniert Aber den 22 Ohm widerstand dann auch als 1-2 Watt Ausführung ?
Tobias M. schrieb: > Aber den 22 Ohm widerstand dann auch als 1-2 Watt Ausführung ? Nee, da wäre mehr fällig. Aber wenn du mit relativ niedriger PWM Frequenz arbeitest, gehts natürlich auch mit dem 100 Ohm. Der Beitrag von ST ist eher als wissenschaftlich korrekt zu verstehen (hat ja auch recht) aber 4-5µs Umschaltzeit sind bei PWM Frequenzen < 5kHz z.B. kein Problem. Je kleiner du den Widerstand machst, desto schneller wird zwar umgeladen, aber desto mehr Energie steckst du auch in nutzlose Abwärme des Widerstandes. Eigentlich treibt man so ein Array von MOSFets mit Gegentakt (Push-Pull) Stufen, bei der abwechselnd der obere und der untere Transistor leitet und dadurch so gut wie keine Abwärme im Treiber entsteht. Bei meiner Version für dich wird nur die untere Hälfte geschaltet und die obere leitet immer - ein Grund für Energieverschwendung. Die Konstruktion einer Gegentaktendstufe oder die Verwendung eines Treiber IC wie z.B. der o.a. MCP1407 bleibt dir als zukünftige Erweiterung überlassen.
Ach so ja super!!! Ich danke dir! Welche E-Motoren eignen sich eigentlich für PWM ? Nur welche mit permanent Magnet ?
Und Gleichstromreihenschlußmotoren und Gleichstromnebenschlußmotoren.
Tobias M. schrieb: > Welche E-Motoren eignen sich eigentlich für PWM ? > > Nur welche mit permanent Magnet ? Autsch! Tobias M. schrieb: > ja dumm von mir sorry Sicher nicht die einzige Dummheit. Und wie willst du die FETs montieren? Etwa Löten? Wie im Betrieb nachher kühlen? Da tun sich ja Abgründe an Unklarheiten auf.
Ich gehe mit Matthias mit: die Schaltung ansich funktioniert natürlich mit den 100Ω und den kleinen FET zum Schalten. Nachdem mir bei diesen Parallelschaltereien zu viele FETs in die Tonne gewandert sind, hätte ich gleich zum einen Euro Treiber geraten. Ist aber bei mir auch schon wieder zehn Jahre her, Zeiten ändern sich nicht. Soll jeder seine Erfahrungen sammeln. Bau die FETs nicht auf einer Schiene, sondern zirkular im Kreis auf. Masse ist in der Mitte. Hatte ich hier schon mal skizziert. Muss aber nicht, geht auch auf 'ner Schiene. StromTuner gefunden: neun Jahre sinds :) Beitrag "Re: vernünftige IGBT Ansteuerung?"
Ja hab jetzt an löten gedacht!? Was ist daran falsch ? Natürlich braucht der Lötkolben ordentlich Leistung. Oberhalb jeder Lötstelle kommt an den Pin des MOSFets eine kleine flache Krokodilklemme mit Wärmeleitpaste dran um die Hitze nicht so krass in den MOSFet einsteigen zu lassen. Das mit den MOSFets zirkular im Kreis, ist ne raffinierte Idee nur wie soll ich das mit meinen "Hobby Maschinen,, anstellen? Die Fräse besteht nur aus Bohrständer Fräsmotor und Kreuztisch :/
@Tobias M. (mtobias) >Ja hab jetzt an löten gedacht!? Was ist daran falsch ? Nichts. Aber du solltest vielleicht ne Nummer kleiner anfangen. > Natürlich braucht >der Lötkolben ordentlich Leistung. Was heißt das in ZAHLEN? Wir reden da über 60-100W oder mehr. >Oberhalb jeder Lötstelle kommt an den Pin des MOSFets eine kleine flache >Krokodilklemme mit Wärmeleitpaste dran um die Hitze nicht so krass in >den MOSFet einsteigen zu lassen. Das ist Unsinn aus den 1960ern, wo man empfindliche Germaniumtransistoren gelötet hat. Das braucht man heute nicht mehr. Siliziumtransistoren sind thermisch sehr belastbar, erst recht wenn keine Spannung anliegt. Die kriegt man bei 300°C Dauertemperatur NICHT kaputt. >Das mit den MOSFets zirkular im Kreis, ist ne raffinierte Idee nur wie >soll ich das mit meinen "Hobby Maschinen,, anstellen? Wenn man keine 2 linken Hände hat, geht das. Die Fräse besteht nur aus Bohrständer Fräsmotor und Kreuztisch :/
Ok danke für die Tipps Will nur mal erwähnen das ich eigentlich Metallbauer gelernt habe und jetzt meinen Maschinenbau-Techniker mache und bei dem wird Elektrotechnik leider nur sehr oberflächig angesprochen. Was ist falsch daran einfach mal zu probieren was passiert? Oder sind dir die Jugendlichen lieber die sich um diese Uhrzeit auf der Straße rumtummeln, sich besaufen und die Leute anpöbeln ?
Hallo nochmal....Wollte mich nochmal bedanken...die Schaltung ist aufgebaut und funktionsfähig. Vielen Dank Matthias S.
Hier kannst du mal sehen, wie kommerzielle Lösungen kostengünstig realisiert werden. Siehe die Ansteuerung im Elektronikplan. Und hier mal dein Teil vernünftig verlinkt : https://www.elv.de/pulsweiten-modulator-pwm-200-komplettbausatz.html Beitrag "Re: Akkuschrauber Drehzahlgeber" Bernd_Stein
Mit welcher Last hast du die Steuerung in Betrieb genommen und wie sieht der Aufbau aus? Kannst du mal ein Foto reinposten? Wie hoch ist der Laststrom? Der beschriebene Aufbau ist eigentlich unglaublich katastrophal, bei niederen PWM Frequenzen und nicht allzuhohen Strömen kann das aber durchaus funktionieren. Aber schön dass du es zu Ende gebaut hast! Verbesserungspotential gibt es natürlich immer ;)
Die eigentliche Last wird in diesem Versuchsaufbau nur durch das Trägheitsmoment des Rotors erzeugt. Wie sich die Schaltung unter viel größeren Lasten verhält weiß ich bis jetzt noch nicht. Es könnte sein das der große Strom eine gemeine Spannung an der gate erzeugt, das weiß ich.
Max Last simuliert (Welle blockiert) Mosfets werden warm mehr nicht Fiepen durch die niedriege Frequenz....stört mich nicht da ich damit keinen Ventilator z.b. betreiben möchte.
Hallo, nochmal ihr hattet recht die Mosfets haben sich alle nacheinander verabschiedet, weiß nicht wieso ich hätte vielleicht die kühlkörper doch berechnen sollen. :/ es heißt ja nicht um sonnst Schuster bleib bei deinen leisten.
Deine FET sterben wahrscheinlich nicht durch die Temperatur sondern durch die ungleiche Belastung bei Parallelschaltung. Du brauchst einen Widerstand zwischen Source und GND bei jedem FET. An diesem soll bei voller Last etwa 0,5V abfallen. Dadurch verteilt sich der Laststrom beim Einschalten etwas gleichmäßiger auf alle FET.
Ja aus grund der Herstellungstolleranzen ist der Wiederstand zwischen D und S bei allen Fet unterschiedlich groß....dadurch wird am Anfang nur ein mosfet belastet (der mit dem geringsten widerstand) aber dieser heizt sich auf und erhöht somit seinen Wiederstand bis der nächste mosfet (aktiv) wird, es ist darauf zu achten einzelne kühlkörper zu verwenden und nicht nur einen großen. Also es funktioniert auch ohne zusätzliche widerstände. Hatte gestern Nacht nur etwas langeweile sorry ziemlich doof von mir. Hab mir mal die Gedanken gemacht ein Pwm signal rein mechanisch zu erzeugen was haltet ihr von der idee
Hubert G. schrieb: > Du brauchst einen Widerstand zwischen Source und GND bei jedem FET. An > diesem soll bei voller Last etwa 0,5V abfallen. Nein. FETs sind keine Bipolar-transistoren. Der TK ist im Schaltbetrieb Negativ. d.H. der kälteste FET kriegt am meisten Strom ab. Nur im Linearbetrieb ist er Positiv, d.H. der heißeste FET kriegt noch zusätzlich eins draufgebraten. der TE will aber schalten (PWM), und keinen Class-A-Audioverstärker o.Ä. bauen. Also: Keine Source-Widerstände. Lieber die Ansteuerung richtig machen, damit der Lineare Bereich schnell durchlaufen wird. BTW, ist aber kein Beinbruch: Die Freilaufdiode gehört eigentlich zwischen FET-Drain und Batterie-Plus, nicht direkt an die Motor-Pole. Die Kabel haben ja auch Induktivität.
AntiMaker schrieb: > der TE will aber schalten (PWM), und keinen Class-A-Audioverstärker o.Ä. > bauen. Also: Keine Source-Widerstände. Lieber die Ansteuerung richtig > machen, damit der Lineare Bereich schnell durchlaufen wird. Der Widerstand soll ja auch keine Temperaturkompensierung sein, sondern die Toleranzen der einzelnen FETs etwas ausgleichen. Wenn man acht FEts parallel schaltet, dann werden zwei davon den Einschaltstrom wohl nicht verkraften.
Jede Konstruktion und Schaltung hat seine Vor und Nachteile, wenn man sie nie Aufbaut und Testet könnte man sich bis zur Beerdigung den Kopf darüber zerbrechen.
Tobias M. schrieb: > Jede Konstruktion und Schaltung hat seine Vor und Nachteile, wenn man > sie nie Aufbaut und Testet könnte man sich bis zur Beerdigung den Kopf > darüber zerbrechen. Mit dem Test hat Du aber nur Informationen über dieses Exemplar. Jeder Bauteilwechsel oder der Aufbau eines weiteren Schaltungsexemplars ist ein neues Glücksspiel.
Tobias M. schrieb: > Hallo, nochmal ihr hattet recht die Mosfets haben sich alle nacheinander > verabschiedet Wenn sich genug von den FETs verabschiedet haben, dann kannst du ja über meinen Vorschlag nachdenken und zusätzlich auch noch eine Gatetreiber verwenden. Z.B. von hier: https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
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