Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET zur PWM


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von Wolfgang S. (wolle1337)


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Guten Tag,

ich möchte gerne den Strom zweier in Reihe geschalteter Spulen durch 
einen MOSFET mit Hilfe von PWM reduzieren. Dazu habe ich mir einen 
MOSFET IRFZ48N geholt

https://www.reichelt.de/IRFU-IRFZ-Transistoren/IRFZ-48N/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2894&ARTICLE=41741

Diesen möchte ich gerne mit meinem Arduino steuern und über ein 
Potentiometer regeln.

Die zwei Spulen haben jeweils 1A und 12Ohm. Daraufhin habe ich ein 
24V/1A Netzteil besorgt und angeschlossen. Der MOSFET befindet sich 
hinter den Spulen und ist mit dem + Pol bei D und mit dem - Pol bei S 
verbunden. Das Gate habe ich mit einem PWM Pin von meinem Arduino 
verbunden.

Mein Problem:
Der MOSFET schaltet durch, auch wenn die Spannung am Gate 0V beträgt.
Erst wenn ich einen Widerstand zwischen Gate und Source herstelle, 
schaltet er nicht mehr durch, ergo die statische Aufladung ist schuld.

Jedoch kann ich den MOSFET nicht mit dem Arduino steuern, egal welchen 
Wert von 0-255 ich ausgebe, es passiert nichts.

Meine Fragen:
Ist die Ausgangsspannung vom Arduino zu schwach (Habe Probleme das 
Datenblatt zu deuten)?
Empfehlt ihr einen anderen MOSFET, wenn ja welchen?
Gibt es einen Widerstand den man zwischen G und S dauerhaft schalten 
kann, damit die statische Ladung abgebaut wird und trotzdem der MOSFET 
noch per PWM angesteuert werden kann?

Vielen Dank im Voraus und schöne Grüße!

: Verschoben durch Admin
von Harald W. (wilhelms)


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Wolfgang S. schrieb:

> Jedoch kann ich den MOSFET nicht mit dem Arduino steuern, egal welchen
> Wert von 0-255 ich ausgebe, es passiert nichts.

Schaltung?

von Peter (Gast)


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Hi,

standardmäßig verwende ich 10K von Gate zur Masse bei solchen Einsätzen. 
Funktioniert immer ;)

LG

von Nico W. (nico_w)


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Logic Level Mosfet?

Dein Fet braucht 10V um sicher durch zu schalten.

von Thomas R. (r3tr0)


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Freilaufdioden eingesetzt? Sonst ist der Mosfet recht zügig kaputt.

von Falk B. (falk)


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@ Wolfgang S. (wolle1337)

>ich möchte gerne den Strom zweier in Reihe geschalteter Spulen durch
>einen MOSFET mit Hilfe von PWM reduzieren. Dazu habe ich mir einen
>MOSFET IRFZ48N geholt

>https://www.reichelt.de/IRFU-IRFZ-Transistoren/IRF...

Nicht sinnvoll. Du hättest einen IRLZ34N kaufen sollen, das ist ein 
klassischer 5V Logic Level MOSFET, den man direkt mit dem Arduino 
steuern könnte. Dein IRFZ48N braucht einen Treiber und 10V am Gate.

>24V/1A Netzteil besorgt und angeschlossen. Der MOSFET befindet sich
>hinter den Spulen und ist mit dem + Pol bei D und mit dem - Pol bei S
>verbunden.

Das klingt nicht nur falsch sondern ist es auch. Außerdem kannst du dir 
diese Lyrik sparen. Zeichne einen vernünftigen Schaltplan!

> Das Gate habe ich mit einem PWM Pin von meinem Arduino
>verbunden.

Mein Problem:
>Der MOSFET schaltet durch, auch wenn die Spannung am Gate 0V beträgt.

Nö.

>Erst wenn ich einen Widerstand zwischen Gate und Source herstelle,
>schaltet er nicht mehr durch, ergo die statische Aufladung ist schuld.

Jain. Dein Gate floatet, sprich, wenn der Arduino im Reset ist, sind 
seine IOs. hochohmig und das Gate hängt in der Luft.

>Ist die Ausgangsspannung vom Arduino zu schwach (Habe Probleme das
>Datenblatt zu deuten)?

Zu niedrig.

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage

>Gibt es einen Widerstand den man zwischen G und S dauerhaft schalten
>kann, damit die statische Ladung abgebaut wird und trotzdem der MOSFET
>noch per PWM angesteuert werden kann?

10k

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Vielen Dank @all für die zahlreichen und vor allem sehr schnellen 
Antworten.

Ich reiche dann mal ohne Große Worte alles nach.

Den Schaltplan hab ich angehängt, ich hoffe er ist so verständlich (mein 
erster).

Mein Arduino Programm:

const int gatePin = 4;
const int potiPin = A4;
int potiValue = 0;
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
pinMode(gatePin, OUTPUT);

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
potiValue = analogRead(potiPin)/4;
analogWrite(gatePin, potiValue);

}

Das heißt die nächsten Schritte:
-IRLZ34N kaufen
-zwischen Gate und Source 10kOhm

Ist die Schaltung soweit in Ordnung?


Gruß
Wolfgang

von W.A. (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Ist die Schaltung soweit in Ordnung?

Nein, MOSFETs werden mit Spannung angesteuert und eine Spannung ist 
immer eine Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten.
Kurz - deine Masseverbindung fehlt.

Das Schaltbild für deinen FET könntest du noch ein bisschen verfeinern. 
So erkennt man weder, ob es ein N-Kanal oder ein P-Kanal FET ist, noch 
dass es ein selbstsperrender FET ist.
https://de.wikipedia.org/wiki/Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor

von BnE (Gast)


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Zusätzlich zur Masseverbindung (übrigens zwischen Masse Netzteil und 
Masse Arduino, falls nicht klar) wäre es sinnvoll, einen 
Serienwiderstand vor das Gate zu setzen. Das Gate ist aus Sicht des 
Arduinos ein Kondensator, und bei jedem Umschalten fließt ein kurzer 
Peakstrom, der bei Leistungs MOSFETs weit höher als der erlaubte Strom 
werden kann. Der Chip geht nicht direkt kaputt, aber die Lebensdauer 
sinkt, und du erzeugst kurze Spannungseinbrüche auf der Versorgung. 100 
Ohm bis 1k sind angemessen, je nachdem wieviel Wert du auf die 
Schaltgeschwindigkeit legst.

von Falk B. (falk)


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@BnE (Gast)

>Serienwiderstand vor das Gate zu setzen. Das Gate ist aus Sicht des

Braucht er nicht wirklich, das kann so ein Logikausgang schon ab, erst 
recht vom AVR. Die sind SEHR robust.

>werden kann. Der Chip geht nicht direkt kaputt, aber die Lebensdauer
>sinkt, und du erzeugst kurze Spannungseinbrüche auf der Versorgung.

Wenn die nur halbwegs was taugt, passiert das nicht, den der 
Kurzschlußstrom der IOs ist auf ca. 40-60mA begrenzt.

Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Nochmals vielen Dank.

Da sieht man einfach mal wie wenig Ahnung ich in diesem Bereich habe.
Anbei das angepasste Schaltbild, ich weiß nur nicht ob ich es richtig 
umgesetzt habe?

Auf den Serienwiderstand werde ich dann verzichten.

Die nächsten Schritte wären dann soweit richtig?
Oder benötige ich noch etwas?


Ist es dann möglich wenn ich feste PWM-Werte definiere, eine konstant 
niedrigere Stromstärke an den Spulen zu haben?
Mein Ziel: Über drei Taster kann der Benutzer jeweils den Wert Ändern 
und somit die Spulen mit 0,8A, 0,6A und 0,4A, je nach Auswahl, 
betreiben.



Viele Grüße
Wolfgang

von W.A. (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Mein Ziel: Über drei Taster kann der Benutzer jeweils den Wert Ändern
> und somit die Spulen mit 0,8A, 0,6A und 0,4A, je nach Auswahl,

Ohne den Strom zu messen, weisst du nicht wirklich, wieviel Strom 
fließt. Falls sich deine Spulen im Betrieb deutlich erwärmen, sind die 
12Ω nur ein Richtwert. Schon bei einer Temperaturerhöhung um 40°C sinkt 
dein Strom um 15%. Es kommt also drauf an, wie genau deine Werte stimmem 
sollen und wie deine Spule thermisch ausgelegt ist.

von Achim S. (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Die nächsten Schritte wären dann soweit richtig?
> Oder benötige ich noch etwas?

könnte so passen. Je nach Art deiner 24V-Quelle und Leitungslänge zur 
24V-Quelle könnte noch ein passender Stützkondenssator auf deiner 
Schaltung sinnvoll sein.

Denk daran, dass du einen Logik-Pegel FET brauchst (wurde oben schon 
erklärt).

Und denke auch daran, das deine Freilaufdiode
- kräftig genug sein muss, um den Spulenstrom zu tragen
- schnell genug sein muss, um bei der PWM-Ansteuerung mitzukommen.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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W.A. schrieb:
> Wolfgang S. schrieb:
>> Mein Ziel: Über drei Taster kann der Benutzer jeweils den Wert Ändern
>> und somit die Spulen mit 0,8A, 0,6A und 0,4A, je nach Auswahl,
>
> Ohne den Strom zu messen, weisst du nicht wirklich, wieviel Strom
> fließt. Falls sich deine Spulen im Betrieb deutlich erwärmen, sind die
> 12Ω nur ein Richtwert. Schon bei einer Temperaturerhöhung um 40°C sinkt
> dein Strom um 15%. Es kommt also drauf an, wie genau deine Werte stimmem
> sollen und wie deine Spule thermisch ausgelegt ist.

Also ich würde dann definitiv die Spannung noch messen, diese muss auch 
nur annähernd den Wert haben. Das sind Spulen von Phywe, wie man die aus 
dem Physikunterricht kennt. Bis lang wurde nur der MOSFET heiß, die 
Spulen nicht.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Achim S. schrieb:

> könnte so passen. Je nach Art deiner 24V-Quelle und Leitungslänge zur
> 24V-Quelle könnte noch ein passender Stützkondenssator auf deiner
> Schaltung sinnvoll sein.

Also das Ganze hat eine Leiterlänge von maximal 1m bis maximal 1,5m

> Denk daran, dass du einen Logik-Pegel FET brauchst (wurde oben schon
> erklärt).

Ich würde jetzt diesen hier bestellen?
IRLZ34N

Diesen kann ich auch bei 48V und 2A verwenden oder?
Ich möchte nämlich auch noch in einem separatem Stromkreis einen 
DC-Motor 48V/2A über einen Poti steuern können. Der Stromkreis wär 
demnach analog zu dem hier gezeichneten, jedoch mit einem 48/2A 
Netzteil.

> Und denke auch daran, das deine Freilaufdiode
> - kräftig genug sein muss, um den Spulenstrom zu tragen
> - schnell genug sein muss, um bei der PWM-Ansteuerung mitzukommen.

Als Diode habe ich diese hier verwendet:
https://www.reichelt.de/BY-BYX-EM-ER-Dioden/BY-214-400/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2989&ARTICLE=6298

Muss ich eig. irgendwie für die Kühlung des MOSFET sorgen?
Oder wurde der nur so heiß, weil ich den falsch angeschlossen habe?
Das Schaltbild mit der Masse ist jetzt richtig?

Viele Grüße

von Falk B. (falk)


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@ Wolfgang S. (wolle1337)

>Also das Ganze hat eine Leiterlänge von maximal 1m bis maximal 1,5m

Geht schon.

>Ich würde jetzt diesen hier bestellen?
>IRLZ34N

Ist OK.

>Diesen kann ich auch bei 48V und 2A verwenden oder?

Gerade so, der hat 55V Sperrspannung.

>Als Diode habe ich diese hier verwendet:
>https://www.reichelt.de/BY-BYX-EM-ER-Dioden/BY-214...

Naja, so richtig dolle ist die nicht. Nimm lieber so eine.

https://www.reichelt.de/MR-MURS-P600-RGP-Dioden/MBR-1060/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=41945&GROUPID=2990&artnr=MBR+1060&SEARCH=%252A

Die ist schnell, stromstark und sperrt bis zu 60V.

>Muss ich eig. irgendwie für die Kühlung des MOSFET sorgen?

Nicht bei 1-2A. Wenn der IRLZ34N richtig angesteuert wird, hat der ca. 
50mOhm.

P = I^2 * R = 2A^2 * 50mOhm = 200mW.

Das ist gar nichts. So ein Gehäuse kann ca. 1W ohne Kühlkörper 
abführen.

>Oder wurde der nur so heiß, weil ich den falsch angeschlossen habe?

Ja, und weil er zu wenig Steuerspannung bekommen hat.

>Das Schaltbild mit der Masse ist jetzt richtig?

Ja. Aber es fehlen 10k zwischen Gate und Source.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Falk B. schrieb:
> Gerade so, der hat 55V Sperrspannung.

Könntest du mir sonst eine andere empfehlen für die 48V?


Vielen Dank dafür, dann werde ich das mal besorgen und ausprobieren.

Viele Grüße
Wolfgang

von Dietrich L. (dietrichl)


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Falk B. schrieb:
>>Diesen kann ich auch bei 48V und 2A verwenden oder?
>
> Gerade so, der hat 55V Sperrspannung.

Nach SOA (Fig. 8) ist das bei 2A aber mehr als knapp...

> Nicht bei 1-2A. Wenn der IRLZ34N richtig angesteuert wird, hat der ca.
> 50mOhm.
>
> P = I^2 * R = 2A^2 * 50mOhm = 200mW.

Da fehlen noch die Umschaltverluste.
Aber da die Frequenz von AnalogWrite() nicht sehr hoch ist (490 oder 
980Hz) wird diese Verlustleistung vermutlich nicht so viel ausmachen.

von Jemand (Gast)


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Hallo

es ist wirklich sehr hilfreich wenn du dir einige Tutorials zu MOSFET 
Transistoren durchlesen und/oder als Videos ansehen würdest.
Auch erst mal einige "nackte" Experimente ohne den Arduino, nur mit den 
MOSFET einer Last und entsprechenden Widerständen trägt viel zum 
Verständniss bei.
Informiere dich danach über Puls Weiten Modulation PWM und MOSFET 
Treiber - einen Treiber wirst du wohl nicht brauchen müssen, aber du 
bekommst Informationen und Erklärungen wie die PWM Frequenz (Analogwrite 
bei Arduio arbeitet glaub ich mit 490Hz) mit der Erwärmung deines MOSFET 
und noch wichtiger der Belastung des Arduinopins (des Treibers) 
zusammenhängt.
Wie schon jemand anderes erwähnt hat muss erst eine "Eingangskapazität" 
vom MOSFET aufgeladen werden und es fließt dabei ein recht hoher (evtl. 
zu hoher) Strom - daher auch die Bedeutung der PWM Frequenz - diese 
Ladung muss sich übrigens beim Sperren auch wider abbauen.

Vom Tastgrad und der Frequenz der PWM auf den Strom durch die Spule zu 
kommen ist wohl möglich aber das ist eindeutig (zumindest für mich) 
schon zu hohe Mathematik - da würde ich Messen (aber richtig Messen, 
sonst misst du Mist -True RMS wäre da ein Stichwort) oder einfach Trail 
and Error denn letztendlich möchtest du doch sicherlich die Spulen für 
irgendetwas praktisch Nutzen und nicht "nur so aus Spaß an der Freude" 
einen bestimmten Strom durch diese Treiben.

Jemand

von BnE (Gast)


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Falk,

es ist eigentlich allgemein üblich einen Serienwiderstand vorzusehen. 
Ich wundere mich über deine Antwort diesbezüglich etwas, weil er ja 
überhaupt nicht schaden kann aber eine ganz einfache saubere Lösung 
wäre.

Ich gebe dir recht dass die ATTINIs robust sind und einiges mitmachen. 
Bei einem PWM Signal, das üblicherweise mit höherer Frequenz 
kontinuierlich schaltet, würde ich es aber nicht nur darauf ankommen 
lassen. Von einer Strombegrenzung an Controller-Digitalausgängen habe 
ich noch nie etwas gehört. Da ist doch keine lahme Konstannstromquelle 
drin, sondern ein Push-Pull Treiber der auf Schaltzeiten optimiert ist!

Laut Datenblatt gibt es ein "Absolute Maximum Rating" von 40mA für die 
Ausgänge, für dessen Einhaltung der Anwender sorgen muss. Der 
Ausgangswiderstand liegt etwa bei 20 Ohm (N-Treiber) bzw. 25 Ohm 
(P-Treiber). Das kann man den Strom-Spannungskurven der IOs entnehmen. 
Da kommt man bei 5V theoretisch auf 250 bzw. 200mA. Das trifft den 
erlaubten Gesamtstrom des Chips. (Eine gewisse Abflachung wird die 
Strom-Spannungs Kurve aber zugegebenermaßen schon haben.) Mit 100 Ohm 
Vorwiderstand + 25 Ohm Innenwiderstand landet man genau bei den 40mA. Je 
nach Schaltfrequenz könnte man aus thermischer Sicht noch höher gehen, 
aber das ist ja gar nicht nötig, und da ist auch noch die Sache mit der 
Versorgung:

Die Versorgung liefert natürlich solche Ströme, aber es gibt Zuleitungen 
mit Induktivitäten drauf und nur gemeinsame VDD/VSS Pins für Logik und 
IO am Chip Gehäuse. Pulsströme an den IOs können zumindest Chipintern 
für Spannungseinbrüche sorgen, die den Controller instabil machen. Bei 
einem einzelnen Ausgang tritt das möglicherweise nicht auf. Es hängt 
auch sehr stark vom Layout der Schaltung ab.

Das war ausführlich, vielleicht etwas übergründlich. Es geht mir hier 
auch um das Prinzip bzw. den Lerneffekt! Was, wenn man beim nächsten 
Design ALLE Ausgänge so überlasten würde?

Den Antworten zu allen anderen Punkten stimme ich voll zu, sehr 
hilfreich!

von Falk B. (falk)


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@ Dietrich L. (dietrichl)

>>>Diesen kann ich auch bei 48V und 2A verwenden oder?
>
>> Gerade so, der hat 55V Sperrspannung.

>Nach SOA (Fig. 8) ist das bei 2A aber mehr als knapp...

Erzähl keinen Unsinn. Er will 48V/2A SCHALTEN und KEINEN Linearbetrieb! 
Er will sicher NICHT 100W im MOSFET verheizen . . .

von Dietrich L. (dietrichl)


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Falk B. schrieb:
>>Nach SOA (Fig. 8) ist das bei 2A aber mehr als knapp...
>
> Erzähl keinen Unsinn. Er will 48V/2A SCHALTEN und KEINEN Linearbetrieb!
> Er will sicher NICHT 100W im MOSFET verheizen . . .

Ja, ich bitte um Verzeihung, dass ich Unsinn erzählt habe. Ich war 
tatsächlich auf den falschen Dampfer...

von Falk B. (falk)


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@ BnE (Gast)

>es ist eigentlich allgemein üblich einen Serienwiderstand vorzusehen.

Nicht zwingend.

>Ich wundere mich über deine Antwort diesbezüglich etwas, weil er ja
>überhaupt nicht schaden kann

Doch, kann er, vor allem wenn Dutzende Reichsbedenkenträger in der 
Diskussion den Teufel an die Wand malen. Dann werden aus 100 Ohm, mal 
"nur zur Sicherheit" 1k und vielleicht 10k und dann war es das mit den 
Schaltzeiten. Gut gemeint ist noch lange nicht gut gemacht.

> aber eine ganz einfache saubere Lösung wäre.

Auch ohne ist es für Bastlerzwecke sauber genug.

>Bei einem PWM Signal, das üblicherweise mit höherer Frequenz
>kontinuierlich schaltet, würde ich es aber nicht nur darauf ankommen
>lassen. Von einer Strombegrenzung an Controller-Digitalausgängen habe
>ich noch nie etwas gehört.

Dann schau dir mal die U-I Kurven der Ausgänge im Datenblatt an.

>Da ist doch keine lahme Konstannstromquelle

Wieso lahm? Aber ja, die Ausgangsmosfets sind Konstantstromquellen, die 
je nach Versorgungsspannung irgendwann in die Begrenzung gehen. Da 
fließen keine Ampere beim Umladen.

>drin, sondern ein Push-Pull Treiber der auf Schaltzeiten optimiert ist!

Siehe oben.

>Laut Datenblatt gibt es ein "Absolute Maximum Rating" von 40mA für die
>Ausgänge, für dessen Einhaltung der Anwender sorgen muss.

Statisch, nicht dynamisch.

> Der
>Ausgangswiderstand liegt etwa bei 20 Ohm (N-Treiber) bzw. 25 Ohm
>(P-Treiber).

Bei kleinen Stömen.

> Das kann man den Strom-Spannungskurven der IOs entnehmen.

Dann schau dir die mal genau an, die knicken bei höheren Strömen ab -> 
Strombegrenzung.

>Die Versorgung liefert natürlich solche Ströme, aber es gibt Zuleitungen
>mit Induktivitäten drauf und nur gemeinsame VDD/VSS Pins für Logik und
>IO am Chip Gehäuse. Pulsströme an den IOs können zumindest Chipintern
>für Spannungseinbrüche sorgen, die den Controller instabil machen. Bei
>einem einzelnen Ausgang tritt das möglicherweise nicht auf. Es hängt
>auch sehr stark vom Layout der Schaltung ab.

Wegen all dieser Bedenken und dem Teufel an die Wand malen gehen mir 
derartigen "Diskussionen" regelmäßig auf den Keks!

>Das war ausführlich, vielleicht etwas übergründlich.

Hypochondrisch!

> Es geht mir hier
>auch um das Prinzip bzw. den Lerneffekt!

FALSCH! Du vermittelst eine Vollkaskomentalität! Du würdest 
wahrscheinlich pulsbelastete Bauteile zur Sicherheit auf Dauerstrom 
auslegen. Wird dann zwar Faktor 100 größer, aber sicher ist sicher.

ARRRGGGGHHH!!!!

> Was, wenn man beim nächsten
>Design ALLE Ausgänge so überlasten würde?

Jaja, morgen geht die Welt unter. OMG!

von W.A. (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Mein Ziel: Über drei Taster kann der Benutzer jeweils den Wert Ändern
> und somit die Spulen mit 0,8A, 0,6A und 0,4A, je nach Auswahl,
> betreiben.

Je nach Induktivität deiner Spulen, wird dein PWM-gesteuerter Strom mehr 
oder weniger kräftig schwanken. Ist das zu deiner Anwendung kompatibel?

von BnE (Gast)


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Schade.

von Volkasko-Bastler (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Jaja, morgen geht die Welt unter. OMG!

Logisch: Wenn man einen Idealen Arduino-Ausgang an ein Ideales 
Mosfet-Gate ohne Vorwiderstand anschließt, dann fließt im 
Umschalt-Moment ein unendlich hoher Strom!!1!eins!!
Dieser unendliche Strom erzeugt ein unendlich starkes Magnetfeld, was 
unendlich hohe Kräfte auf beliebig viel beliebig weit entfernte Materie 
bewirkt, und diese unendlich stark beschleunigt.

Kurzum: Wenn man den Widerstand weglässt, wird das Universum sofort zu 
einem schwarzen Loch komprimiert!!1elf1!1eins!

Was ein Glück, dass BnE so eindringlich davor warnt, sonst wäre das 
schon passiert.

So, jetzt geh ich aber schnell ein paar LEDs ohne Vorwiderstand an 
Spannungsquellen anschließen.

von Paul B. (paul_baumann)


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Falk B. schrieb:
> Jaja, morgen geht die Welt unter. OMG!

Gut, daß Du es sagst -da brauche ich morgen früh auch nicht mehr groß 
einkaufen...

Nicht erschrecken: Ich gebe mich auch als Gate-Vorwiderstands-Benutzer 
zu erkennen.

-Für einen SMD-Widerstand ist immer noch Platz im Leiterzug zum Gate
-Atmega32 Pins als Ausgang jedenfalls nehmen einen Schluß nach Masse
(z.B. durch Abrutschen mit der Meßspitze) sofort übel und sind danach 
weder als Eingang noch als Ausgang zu gebrauchen.

Da diskutiere ich auch nicht drüber, denn ich weiß, was dabei heraus 
kommt.

MfG Paul

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Falk B. schrieb:


Also insgesamt wird das ganze ein Modell einer Wirbelstrombremse.
-Motor-Drehzahl über Poti und Arduino per PWM einstellen
-Spulenstrom per 1,2,3 Schalter auswählen können

Dem Ganzen habe ich noch eine Messeinheit spendiert
-Drehzahl auch über Arduino Durchlicht-Verfahren
-Waage über LordCell und Arduino

Das Ganze mal eben by the way


>
>>Diesen kann ich auch bei 48V und 2A verwenden oder?
>
> Gerade so, der hat 55V Sperrspannung.

Also ich möchte in dem Stromkreis mit 48V/2A einen DC-Motor betreiben. 
Der Motor hat auch 48V/2A (Ist dann dann ein Linearbetrieb?). Reicht der 
jetzt aus oder doch lieber einen anderen kaufen, was für mich kein 
Problem wäre, sofern dieser auch mit dem Arduino gesteuert werden kann.


> Ja. Aber es fehlen 10k zwischen Gate und Source.

Ich hab den Schaltplan nochmal aktualisiert, hab ich es so richtig 
gemacht?
Ich habe auch den 100 Ohm Widerstand mit eingezeichnet. Für die 10k und 
die 100 Ohm kann ich bedenkenlos meine Kohleschicht-Widerstände aus dem 
Starter-Kit verwenden oder?


Ich fasse nochmal zusammen ich besorge:

2x IRLZ34N (sofern mir kein anderer mehr empfohlen wird)
2x 
https://www.reichelt.de/MR-MURS-P600-RGP-Dioden/MBR-1060/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=41945&GROUPID=2990&artnr=MBR+1060&SEARCH=%252A

Und würde dann das Ganze wie in dem angegeben Schaltplan aufbauen.
Jeweils einmal mit 48V/2A und einem DC-Motor mit 48V/2A
und einmal mit 24V/1A und zwei Spulen mit jeweils 12Ohm und 1A

Viele Grüße und besten Dank für die Hilfe!
Wolfgang

von Falk B. (falk)


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@Wolfgang S. (wolle1337)

>Also ich möchte in dem Stromkreis mit 48V/2A einen DC-Motor betreiben.
>Der Motor hat auch 48V/2A (Ist dann dann ein Linearbetrieb?).

Nein, PWM ist das Gegenteil von Linearbetrieb und deutlich besser.

> Reicht der
>jetzt aus oder doch lieber einen anderen kaufen, was für mich kein
>Problem wäre, sofern dieser auch mit dem Arduino gesteuert werden kann.

>Ich hab den Schaltplan nochmal aktualisiert, hab ich es so richtig
>gemacht?

Ist OK.

>Ich habe auch den 100 Ohm Widerstand mit eingezeichnet. Für die 10k und
>die 100 Ohm kann ich bedenkenlos meine Kohleschicht-Widerstände aus dem
>Starter-Kit verwenden oder?

Ja.


>2x IRLZ34N (sofern mir kein anderer mehr empfohlen wird)

Ist OK.

>Und würde dann das Ganze wie in dem angegeben Schaltplan aufbauen.
>Jeweils einmal mit 48V/2A und einem DC-Motor mit 48V/2A
>und einmal mit 24V/1A und zwei Spulen mit jeweils 12Ohm und 1A

Ist OK.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

So sieht das ganz gut aus.
Respekt, daß Du noch nicht durchgedreht bist, bei dem Schwachsinn, der 
hier teilweise (!) geschrieben wurde.
Die Diode sollte schnell sein, also idealerweise eine Schottky. 
MBR-irgendwas. Eine reine Gleichrichterdiode (wie Du sie oben ausgesucht 
hast) ist recht langsam.
Der Mosfet ist ok, wenn die Diode ok ist.

100 Ohm Gatewiderstand sind natürlich immer noch zu wenig, wenn man die 
40mA nimmt. Das kann der AVR8 aber locker ab. Bei <1kHz und den Strömen 
kannst Du auch gerne 220-470 Ohm nehmen, mehr muss und sollte aber nicht 
sein. 10k bei 1kHz grenzt an Linearbetrieb, das war der bekloppteste 
Vorschlag in diesem Thread.

Bei potenten Mosfet-Treibern setzt man Gatewiderstände ein, um die 
Schaltflanken nicht zu steil zu machen, nicht um den Treiber zu 
schützen.
Dem Treiber ist das egal, der schiebt seinen Strom raus, dauert ja nicht 
lange.
Schaltet man so schnell aber einen hohen (nicht 1A sondern eher >10A) an 
oder aus, passieren lustige Effekte, die man nicht haben will. Also 
verlangsamt man das Schalten gezielt mit dem Gatewiderstand (ein 
RC-Glied aus Gatewiderstand und Gate=C.

Deine bisherigen Mosfets kannst Du vermutlich wegwerfen.
Last anschliessen während das Gate floatet (keine Masseverbindung beim 
ersten Versuch) - da ist der Fet meist im Arsch.

Gruß,
Norbert

von Volkasko-Bastler (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> 100 Ohm Gatewiderstand sind natürlich immer noch zu wenig, wenn man die
> 40mA nimmt. Das kann der AVR8 aber locker ab.

Norbert S. schrieb:
> Bei potenten Mosfet-Treibern setzt man Gatewiderstände ein, um die
> Schaltflanken nicht zu steil zu machen, nicht um den Treiber zu
> schützen.
> Dem Treiber ist das egal, der schiebt seinen Strom raus


Mal Hü, mal Hott? Entscheide dich.

Auf Silizium-Ebene sind AVR-Ausgangspin und Mosfet-Treiber-Ausgangsstufe 
exakt gleich aufgebaut, nur unterschiedlich dick.

Beide haben die gleichen Eigenschaften: Im Umschalt-Moment können die 
viel viel mehr Strom als im statischen Betrieb.

Im Datenblatt wird beim AVR nur der statische Betrieb beschrieben, beim 
Mosfet-Treiber der dynamische. Trotzdem darf man einen AVR-Pin als 
Ausgang benutzen und sogar zwischen Low und High umschalten! Sogar wenn 
man den AVR in einen IC-Sockel steckt, der auch zusätzliche Kapazität 
mitbringt!

CMOS Ausgangsstufen (Sowohl AVR als auch FET-Treiber) haben die elegante 
Eigenschaft, den Strom im Umschalt-Moment selber auf einen für sie 
verträglichen Wert zu limitieren. (Google "Sättigungsbereich", 
"Saturation region", "Abschnürbereich" zu Grundlagen-Infos warum das so 
ist)

Das ist bei allen CMOS-Ausgangsstufen so, und bildet seit einem halben 
Jahrhundert die Grundlage der CMOS-Technik.

Gegen thermische Überlastung hilft das nicht, d.H. unkaputtbar ist CMOS 
deswegen noch lange nicht.

Wie oben schon geschrieben: Gate-Widerstände haben trotzdem ihre 
Berechtigung, wenn's z.B. um Ringing & EMV geht, dann im Bereich von 
wenigen Ohm.


Aber "Weil der Arduino-Grundkurs /Wie nutze ich fehlendes 
Grundlagenwissen zum kreativen Missinterpretieren von Datenblättern/ das 
so sagt" ist keine sinnvolle Begründung für sie.

von Falk B. (falk)


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Mal zum Vergleich für alle Bedenkenträger.

Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"

Nehmen wir den IRLZ34N bei 1A Last und 24V aus dem Beitrag. Anstiegs- 
und Abfallzeiten liegen bei ca. 200ns. Nehmen wir vereinfacht an, daß 
für diese Zeit 60mA Kurzschlußstrom aus dem AVR/Arduino-Pin fließen, 
macht bei 5V = 300mW Verlustleistung im Ausgangstreiber. Pro PWM-Zyklus 
gibt es je eine fallende + steigende Flanke mit insgesamt 400ns. Wenn 
wir nun den mittleren Strom auf die empfohlenen 20mA vermindern wollen, 
muss der PWM-Zyklus 3x400ns=1,2us sein, um das zu errreichen. D.h. man 
könnte theoretisch mit bis zu 800kHz(!!!) einen derartigen MOSFET mit 
einem PWM-Signal treiben, ohne den Ausgang zu überlasten! Die mittlere 
Verlustleistung wären 100mW.

Praktisch würde ich sowas nur zu Demonstrationszwecken machen und über 
20-50kHz definiv einen echten MOSFET-Treiber nutzen wollen. Denn dessen 
Ausgangstransistoren sind auch flächenmäßig deutlich größer als die 
eines Logikausgangs und können die Verlustleistung deutlich besser 
ableiten.

von Wolfgang (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Denn dessen Ausgangstransistoren sind auch flächenmäßig deutlich größer
> als die eines Logikausgangs und können die Verlustleistung deutlich besser
> ableiten.

Zum Glück ist die Wärmeleitfähigkeit von Silizium nur etwa 36% 
schlechter, als die von Aluminium. Damit ist thermisch betrachtet die 
Fläche der Ausgangstransistoren ziemlich nebensächlich. Relevant ist 
eher die Gesamtverlustleistung und Gesamtfläche des Chips.

von Norbert S. (norberts)


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Falk B. schrieb:
> Mal zum Vergleich für alle Bedenkenträger.
>
> Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"
>
> Nehmen wir den IRLZ34N bei 1A Last und 24V aus dem Beitrag. Anstiegs-
> und Abfallzeiten liegen bei ca. 200ns. Nehmen wir vereinfacht an, daß
> für diese Zeit 60mA Kurzschlußstrom aus dem AVR/Arduino-Pin fließen,
> macht bei 5V = 300mW Verlustleistung im Ausgangstreiber. Pro PWM-Zyklus
> gibt es je eine fallende + steigende Flanke mit insgesamt 400ns. Wenn
> wir nun den mittleren Strom auf die empfohlenen 20mA vermindern wollen,
> muss der PWM-Zyklus 3x400ns=1,2us sein, um das zu errreichen. D.h. man
> könnte theoretisch mit bis zu 800kHz(!!!) einen derartigen MOSFET mit
> einem PWM-Signal treiben, ohne den Ausgang zu überlasten! Die mittlere
> Verlustleistung wären 100mW.
>
> Praktisch würde ich sowas nur zu Demonstrationszwecken machen und über
> 20-50kHz definiv einen echten MOSFET-Treiber nutzen wollen. Denn dessen
> Ausgangstransistoren sind auch flächenmäßig deutlich größer als die
> eines Logikausgangs und können die Verlustleistung deutlich besser
> ableiten.

Moin,

Von der Gateladung hast Du noch nichts gehört?
Das ist leider totaler Unsinn was Du da schreibst. Die 60mA fliessen 
nicht während der Anstiegszeit sondern so lange, wie das Gate aufgeladen 
wird.

Gruß,
Norbert

von Schwarzseher (Gast)


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Falk B. schrieb:
> für diese Zeit 60mA Kurzschlußstrom aus dem AVR/Arduino-Pin fließen,
> macht bei 5V = 300mW Verlustleistung im Ausgangstreiber

Weniger. Die Spannung ändert sich ja während des Ladens/Entladens.
Müsste man integrieren. wenn man den Spannungsverlauf als Linear 0V .. 
5V annimmt, sind's 150mW * 200ns = 3 * 10-8 Joule pro Umschaltvorgang, 
die weggekühlt werden wollen.

von Schwarzseher (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Das ist leider totaler Unsinn was Du da schreibst. Die 60mA fliessen
> nicht während der Anstiegszeit sondern so lange, wie das Gate aufgeladen
> wird.

Nachdem du ja der Überchecker bist, rechne doch mal aus, wie lange es 
beim o.G. IRLZ34 dauert, um das Gate mit 60mA von 0V auf 5V zu bringen.

Dann setze das in die oben angeführte Verlustleistungs-Rechnung ein, und 
erleuchte uns mit dem Ergebnis.

von Norbert S. (norberts)


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Schwarzseher schrieb:
> Nachdem du ja der Überchecker bist, rechne doch mal aus, wie lange es
> beim o.G. IRLZ34 dauert, um das Gate mit 60mA von 0V auf 5V zu bringen.
>
> Dann setze das in die oben angeführte Verlustleistungs-Rechnung ein, und
> erleuchte uns mit dem Ergebnis.

Moin,

Das kannst Du mit der Total Gate Charge aus dem Datenblatt gerne selbst 
ausrechnen.
Ich wollte nur darauf hinweisen, daß Du mit den Anstiegs- und 
Abfallzeiten komplett auf dem falschen Dampfer bist.

Gruß,
Norbert

von Schwarzseher (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Ich wollte nur darauf hinweisen, daß Du mit den Anstiegs- und
> Abfallzeiten komplett auf dem falschen Dampfer bist.

Ich nicht, Falk. Und soweit sind die 600ns nun auch nicht weg.

Wer selber Rechnen mag:

Q = Gate Charge
I = Strom
U = Spannung
P = Verlustleistung


Q / I = Zeit zum Aufladen des Gates.

0.5  U  I = Verlustleistung während eines Ladevorgangs

2 Ladevorgänge pro Periode, Wärmeenergie (Joule) als Zeit * Leistung:

(Q/I)  2  0.5  U  I

Kürzt sich jede Menge Weg. Unter anderem der Strom, was ja auch Sinn 
macht, wenn man darüber nachdenkt. Es bleibt:

Q * U

Jetzt teilen wir die maximale Verlustleistung, die wir dem 
Mosfet-Treiber oder AVR zumuten wollen, durch diese, und erhalten die 
maximale PWM-Frequenz:

P  Q  U

Jetzt mal Extremwerte eingesetzt:
P= 100mW (der AVR soll noch was anderes machen)
Q= 35nC (Extremwert aus dem Datenblatt, Total Gate Charge)
U= 5V

Einheiten passen, es läuft auf s^-1 raus.

Berechnen kann's auch google, wenn man keinen Taschenrechner bemühen 
will.

von Schwarzseher (Gast)


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Ah Mist. jetzt hat's mir die Formeln zerschossen..

1
0.5 * U * I
2
3
eingesetzt:
4
5
(Q/I) * 2 * ( 0.5 * U * I)
6
7
kürzt sich zu
8
9
Q * U
10
11
Frequenz = 
12
P / Q / U

von Falk B. (falk)


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@ Norbert S. (norberts)

>>Falk B. schrieb:

>> und Abfallzeiten liegen bei ca. 200ns. Nehmen wir vereinfacht an,
                                                    ^^^^^^^^^^^^
>Von der Gateladung hast Du noch nichts gehört?
>Das ist leider totaler Unsinn was Du da schreibst. Die 60mA fliessen
>nicht während der Anstiegszeit sondern so lange, wie das Gate aufgeladen
>wird.

Und was ist die Anstiegszeit? Die Zeit, währenddessen das gate 
aufgeladen wird!

von Falk B. (falk)


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@ Norbert S. (norberts)

>Das kannst Du mit der Total Gate Charge aus dem Datenblatt gerne selbst
>ausrechnen.

Jaja, du solltest Politiker werden. Viel reden und noch viel weniger 
sagen!

Der IRLZ ist mit max. 25nC angegeben bei UGS = 5V.

I = C * f = 25nC * 800kHz = 20mA

Na wenn DAS mal keine Punktlandung ist . . .

Vini, Vidi, Vici.

>Ich wollte nur darauf hinweisen, daß Du mit den Anstiegs- und
>Abfallzeiten komplett auf dem falschen Dampfer bist.

Nö. Du hast das Wörtchen "vereinfacht" übersehen oder kennst dessen 
Bedeutung nicht.

von Schwarzseher (Gast)


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Ups, IRLZ34N vs IRLZ34 ... Daher kommen meine 35nC und 570kHz.

Schwarzseher schrieb:
1
Frequenz = P / Q / U

Soll übrigens nicht heißen, dass es Sinn macht, die PWM mit der Frequenz 
laufen zu lassen (Signalform nähert sich Dreieck...). Nur dass bis zu 
der Frequenz der AVR nicht überlastet wird, auch wenn man keinen (0 Ohm, 
in Worten: NULL OHM) Gatewiderstand verwendet.

von Norbert S. (norberts)


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Falk B. schrieb:
> Und was ist die Anstiegszeit? Die Zeit, währenddessen das gate
> aufgeladen wird!

Nein, das ist die Zeit, in der der Fet schaltet, NACHDEM das Gate 
aufgeladen wurde.

Gruß,
Norbert

von Wolfgang (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Nein, das ist die Zeit, in der der Fet schaltet, NACHDEM das Gate
> aufgeladen wurde.

Meinst du, die Elektronen stehen noch eine Weile andächtig staunend vor 
der grünen Ampel, nachdem sich das Feld geändert hat?

von Norbert S. (norberts)


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Wolfgang schrieb:
> Meinst du, die Elektronen stehen noch eine Weile andächtig staunend vor
> der grünen Ampel, nachdem sich das Feld geändert hat?

Tatsächlich so in etwa. Oder warum ist die Rise Time ca. 3x größer als 
die Fall Time?
Mit der Gateladung ware das schwer zu erklären.

Gruß,
Norbert

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Moin Zusammen,

ich habe mir alles durchgelesen, verstehe aber teils nur Bahnhof.

Morgen wollte ich die Teile direkt bei Reichelt besorgen, passt das 
soweit noch oder hat sich etwas geändert?

Gruß
Wolfgang

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Nee, das passt schon. Was hier diskutiert wurde sind Feinheiten, die für 
Deine Anwendung irrelevant sind.
Ob nun einige 10 oder einige 100ns kann Dir vollkommen wurscht sein.

Gruß,
Norbert

Beitrag #5231323 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Norbert S. (norberts)


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Lena K. schrieb im Beitrag #5231323:
> das ist ja mal mega interessant

Moin,

Das ist jetzt wie genau gemeint?

Gruß,
Norbert

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Norbert S. schrieb:
> Moin,
>
> Nee, das passt schon. Was hier diskutiert wurde sind Feinheiten, die für
> Deine Anwendung irrelevant sind.
> Ob nun einige 10 oder einige 100ns kann Dir vollkommen wurscht sein.
>
> Gruß,
> Norbert


Moin nochmal in die Runde,

also es klappt alles soweit, wie ich es mir vorstelle. Der MOSFET in der 
Schaltung mit 2A und 48V wird aber sehr sehr heiß. Muss ich mir da 
sorgen machen oder kann der weiter betrieben werden?

Was mir noch aufgefallen ist, wenn ich den Motor starte, fängt er 
'grässlich' an zu piepsen. Das ist erst bei hohen Drehzahlen weg. Wie 
kann man das beheben?

Gruß
Wolfgang

: Bearbeitet durch User
von Schwarzseher (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Der MOSFET in der
> Schaltung mit 2A und 48V wird aber sehr sehr heiß.

Dann läuft er im Linear-Betrieb, nicht im Schalt-Betrieb.

--> Source mit Arduino-GND verbunden? Wird von Anfängern gerne 
vergessen. ein Gate-Kabel alleine reicht nicht.

--> Gate-Widerstand zu groß? Ohne versuchen, wenn dann das Radio 
ausfällt, langsam erhöhen.

von Falk B. (falk)


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@Wolfgang S. (wolle1337)

>also es klappt alles soweit, wie ich es mir vorstelle. Der MOSFET in der
>Schaltung mit 2A und 48V wird aber sehr sehr heiß.

Weiß heißt das in Zahlen? Kannst du ihn noch anfassen? Temperatur 
gemessen?
Sollte aber bei 2A nicht sein, denn da verbrät der gerade mal 200mW.
Alles richtig angeschlossen?
Freilaufdiode richtig gepolt angeschlossen?

> Muss ich mir da
>sorgen machen oder kann der weiter betrieben werden?

Kommt drauf an.

>Was mir noch aufgefallen ist, wenn ich den Motor starte, fängt er
>'grässlich' an zu piepsen. Das ist erst bei hohen Drehzahlen weg. Wie
>kann man das beheben?

Die PWM-Frequenz erhöhen. Das muss man aber per Hand mit direkten 
Registerzugiffen machen, Arduino bietet das nicht an.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Falk B. schrieb:
> @Wolfgang S. (wolle1337)
>

> Weiß heißt das in Zahlen? Kannst du ihn noch anfassen? Temperatur
> gemessen?
> Sollte aber bei 2A nicht sein, denn da verbrät der gerade mal 200mW.
> Alles richtig angeschlossen?
> Freilaufdiode richtig gepolt angeschlossen?

Zahlen kann ich leider nicht geben. Nein man möchte den nicht mehr 
anfassen, wenn dann nur sehr kurz.

Ich hab die Diode wie auf der Schaltung angeschlossen.
Kann was passieren, wenn ich es einfach mal andersrum ausprobiere?

> Kommt drauf an.
 Worauf? Ich hab das Ganze jetzt mal 1 1/2 Minuten betrieben und es lief 
alles noch.

>>Was mir noch aufgefallen ist, wenn ich den Motor starte, fängt er
>>'grässlich' an zu piepsen. Das ist erst bei hohen Drehzahlen weg. Wie
>>kann man das beheben?
>
> Die PWM-Frequenz erhöhen. Das muss man aber per Hand mit direkten
> Registerzugiffen machen, Arduino bietet das nicht an.

Okay, dass heißt ich muss damit leben?

Gruß
Wolfgang

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang S. (wolle1337)


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Ich Ergänze nochmal:

Das Piepen habe ich wegbekommen in dem ich mit dem Befehl
TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 0x01;
die Frequenz der Pins 11 und 12 hochgesetzt habe.

Am Rande: Dadurch habe ich den TIMER 1 verändert, Funktionen wie 
millis() werden durch den TIMER 0 beeinflusst.

Somit bleibt nur das Problem mit dem zu heißen MOSFET.
Nachdem ich den Netzstecker gezogen habe, der Arduino aber noch an ist 
und ich noch einmal mit dem POTI die PWM Steuer, fängt der Motor 
nochmals kurz an zu drehen. Ist das ein Zeichen, dass die Diode falsch 
angeschlossen ist?

Gruß Wolfgang

von Schwarzseher (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Okay, dass heißt ich muss damit leben?

Nein. siehe z.B. http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency

wenn du kein "millis()" u.Ä. benutzt, kann dir egal sein, dass dadurch 
der Arduino-kern mit anderen Timings läuft.

Wolfgang S. schrieb:
> Kann was passieren, wenn ich es einfach mal andersrum ausprobiere?

Dann brennt der FET oder die Diode oder dein Netzeil durch, je nachdem 
was am schwächsten ist. Strombegrenzung kann helfen.


Und check noch die anderen Sachen (Source->GND-Verbindung, 
Gate-Widerstand)

von Schwarzseher (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Ist das ein Zeichen, dass die Diode falsch
> angeschlossen ist?

Nein. Ausgangs-Elko im Netzteil.

von Falk B. (falk)


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@ Wolfgang S. (wolle1337)

>Zahlen kann ich leider nicht geben. Nein man möchte den nicht mehr
>anfassen, wenn dann nur sehr kurz.

Dann ist er nicht wirklich "sehr, sehr heiß" sondern einfach nur warm.

Einfacher, sicherer Test. Ein bisschen Spucke auf den Finger und kurz 
antippen. Wenn es nicht zischt, liegt die Temperatur unter 100°C und 
alles ist paletti. Wenn es zischt, ist der Finger für einen kurzen 
Augenblick durch die aufkochende Spucke geschützt. Aber auch >100°C ist 
für so einen MOSFET OK. So ab 130°C sollte man sich Gedanken um einen 
Kühlkörper machen.

>Das Piepen habe ich wegbekommen in dem ich mit dem Befehl
>TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 0x01;
>die Frequenz der Pins 11 und 12 hochgesetzt habe.

Super, jetzt hast du ca. 31 kHz PWM-Frequenz. Das ist ganz schön hoch. 
Versuchs mal mit /8 Prescaler, dann sind es nur noch ~4kHz und deutlich 
sinnvoller.

TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 0x02;

>Am Rande: Dadurch habe ich den TIMER 1 verändert, Funktionen wie
>millis() werden durch den TIMER 0 beeinflusst.

Ergo, alles funktioniert weiter wie bisher!

>Nachdem ich den Netzstecker gezogen habe, der Arduino aber noch an ist
>und ich noch einmal mit dem POTI die PWM Steuer, fängt der Motor
>nochmals kurz an zu drehen. Ist das ein Zeichen, dass die Diode falsch
>angeschlossen ist?

Nein.

von Stinktier (Gast)


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Man könnte an der Stelle ja wieder Mal einwerfen, dass ein DC-link 
Kondensator durchaus angebracht wäre....aber die Community ist dazu 
glaub einfach zu lernresistent. Ich weiss nicht wie oft ich das hier 
schon gepredigt habe.
Bei 100Ohm Gatewiderstand muss man sich über Schaltverluste eigentlich 
auch nicht wundern.
Ich sage nicht dass es nicht funktioniert, es ist einfach Murks und 
dementsprechend wird es warm. Ob es für deine Anwendung reicht musst du 
selber wissen.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Schwarzseher schrieb:
> Wolfgang S. schrieb:
>> Okay, dass heißt ich muss damit leben?
>
> Nein. siehe z.B. http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency
>
> wenn du kein "millis()" u.Ä. benutzt, kann dir egal sein, dass dadurch
> der Arduino-kern mit anderen Timings läuft.
>
> Wolfgang S. schrieb:
>> Kann was passieren, wenn ich es einfach mal andersrum ausprobiere?
>
> Dann brennt der FET oder die Diode oder dein Netzeil durch, je nachdem
> was am schwächsten ist. Strombegrenzung kann helfen.
>
>
> Und check noch die anderen Sachen (Source->GND-Verbindung,
> Gate-Widerstand)


Also Ich hab die Schaltung nochmal überprüft und kann nichts 
feststellen.

Habe die jeweiligen Schaltungen mit WAGO Verbindungsklemmen verbunden.

Sprich:

1 WAGO KLEMME: V+ (Netzteil) & Diode & Eingang Spule

Spulen in Reihe geschaltet

2 WAGO Klemme: Ausgang zweite Spule & Diode & Drain

MOSFET auf einem Klemmbrett mit dem 10K Ohm Widerstand vom Gare zu 
Source

Pin vom Arduino über 220 Ohm Widerstand zu Gate

3 WAGO Klemme: Source & GND Arduino & V- (Netzteil)


So ich musste das leider aufschreiben, durch ein Bild würde man 
sicherlich nichts erkennen.
Würde ich freuen, wenn das jmd. anhand des Schaltplans durchgehen 
könnte.

Gruß
Wolfgang

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Stinktier schrieb:
> Man könnte an der Stelle ja wieder Mal einwerfen, dass ein DC-link
> Kondensator durchaus angebracht wäre....aber die Community ist dazu
> glaub einfach zu lernresistent. Ich weiss nicht wie oft ich das hier
> schon gepredigt habe.
> Bei 100Ohm Gatewiderstand muss man sich über Schaltverluste eigentlich
> auch nicht wundern.
> Ich sage nicht dass es nicht funktioniert, es ist einfach Murks und
> dementsprechend wird es warm. Ob es für deine Anwendung reicht musst du
> selber wissen.

Ich bin für Vorschläge gerne offen.
Könntest du mir einen passenden Kondensator empfehlen?
Wo genau müsste der denn hin und welchen Part soll er übernehmen?
Funktion eines Kondensators ist mir bewusst.

Ich habe Übrigens 220 Ohm Gatewiderstand genommen.

Gruß Wolfgang

von Der Andere (Gast)


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Stinktier schrieb:
> Man könnte an der Stelle ja wieder Mal einwerfen, dass ein DC-link
> Kondensator durchaus angebracht wäre

Wofür zum Geier das denn?
Meinen wir das selbe:
https://www.wima.de/de/produkte/dc-link-kondensatoren/

von Schwarzseher (Gast)


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Wolfgang S. schrieb:
> Ich habe Übrigens 220 Ohm Gatewiderstand genommen.

Viel zu viel. Starte mal mit 12 Ohm (kleinster Wert in üblichen 
Sortimenten) oder einer Drahtbrücke, wenn du keinen Widerstand greifbar 
hast.
Wenn danach das Radio pfeift, kann man immer noch einen einbauen oder 
erhöhen.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Schwarzseher schrieb:
> Wolfgang S. schrieb:
>> Ich habe Übrigens 220 Ohm Gatewiderstand genommen.
>
> Viel zu viel. Starte mal mit 12 Ohm (kleinster Wert in üblichen
> Sortimenten) oder einer Drahtbrücke, wenn du keinen Widerstand greifbar
> hast.
> Wenn danach das Radio pfeift, kann man immer noch einen einbauen oder
> erhöhen.

Super hab jetzt die 10 Ohm genommen, wird dennoch heiß. Aber gefühlt 
nicht ganz so.


Gruß
Wolfgang

: Bearbeitet durch User
von Schwarzseher (Gast)


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Was du noch testen kannst:

Schalte den Pin mal fest auf "An" (also digitalWrite->HIGH) statt PWM.

Dann sollte der volle Strom fließen, aber der FET nicht heiß werden.
Wenn das passt, dann liegt's an der PWM und der Ansteuerung oder dem 
Abschalt-Verhalten der Spulen und damit der Diode, und wir werden um ein 
Foto nicht herumkommen.

von Stinktier (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Stinktier schrieb:
>> Man könnte an der Stelle ja wieder Mal einwerfen, dass ein DC-link
>> Kondensator durchaus angebracht wäre
>
> Wofür zum Geier das denn?
> Meinen wir das selbe:
> https://www.wima.de/de/produkte/dc-link-kondensatoren/

Das sind Kondensatoren die für diesen Zweck optimiert wurden (unter 
anderem hoher RMS Strom und niedrige parasitäre Induktivität). Im 
wesentlichen das was ich meine, nur in gross. Für diese Anwendung genügt 
ein ganz gewöhnlicher Folienkondensator oder auch Elko.

Das genannte Problem ist folgendes: Beim Abschalten des FET wird der 
Strom unterbrochen, die Zuleitung vom Netzteil (bzw zum Netzteil zurück) 
hat aber eine Induktivität und die will den Strom weiterfliessen lassen. 
Das führt zu einer Spannungsspitze über dem MOSFET der durchaus bis zu 
Zerstörung gehen kann. Bei einem Gatewiderstand von 220Ohm und einem 
Strom von nur 2A ist aber die Stromänderung so langsam, dass das Problem 
nicht wirklich relevant sein sollte. In diesem Fall ist es schlicht der 
Schaltvorgang der viel zu lange dauert und massiv Verluste verursacht.

Nimmt man nun den Gatewiderstand auf normale Werte zurück (womit die 
Schaltgeschwindigkeit steigt) wird die Induktivität der Zuleitung 
durchaus relevant. Und das ist bei so ziehmlich jedem Thread zum Thema 
PWM hier immer das gleiche Thema. Dass eine Freilaufdiode benötigt wird 
wissen die meisten, dass man einen Kommutierungskondensator braucht 
irgendwie die wenigsten. Der gesamte Aufbau der Halbbrücke aus Diode, 
FET und Kondensator muss möglichst auf niedrige parasitäre Induktivität 
ausgelegt sein.

Das Problem ist vielleicht auch, dass es ohne diesen Kondensator 
durchaus funktionieren kann und viele dann die Notwendigkeit eines 
solchen nicht erkennen. Das hängt stark vom mechanischen Aufbau, dem 
Gatewiderstand, Lastströmen und anderem ab. Nur ist es eben Murks - es 
sorgt für erhöhte Schaltverluste, man muss die Schaltgeschwindigkeit 
zurücknehmen um die Stromänderung zu limitieren (nochmals Verluste) und 
je nach dem überleben es die Halbleiter nicht da die Überspannungsspitze 
das Avalanche Rating des FETs übersteigt.

Man kann relativ einfach überprüfen, ob das Problem die Schaltverluste 
oder die Leitverluste sind: Schalte einfach den PWM-Pin dauerhaft auch 
High. Wenn der FET dann (bei Nennstrom) viel zu heiss wird sind es die 
Leitverluste, anderenfalls die Schaltverluste. Die Masseverbindung 
zwischen Lastkreis und Steuerkreis sollte natürlich auch nicht fehlen 
(du wärst nicht der erste der das "Semi-wireless Gatedrive" erfindet).

von Falk B. (falk)


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@Wolfgang S. (wolle1337)

>Habe die jeweiligen Schaltungen mit WAGO Verbindungsklemmen verbunden.

Ohje!

>So ich musste das leider aufschreiben, durch ein Bild würde man
>sicherlich nichts erkennen.

Dann machst du entweder schlechte Bilder oder dein Aufbau ist einfach 
nur chaotisch.

Mach mal ein Bild von deinem Aufbau. Ich vermute, daß du elendig lange 
Leitungen hast, die an den falschen Stellen böse Induktivitäten 
reinbringen und damit dein ganzer Aufbau mächtig klingelt, vor allem der 
MOSFET.

Dessen Ansteuerung sollte mit einer verdrillten Leitung mit Gate/Source 
Signal erfolgen, die direkt am Arduino angeschlossen ist. Der mehrfach 
erwähnte DC-Link Kondensator ist ein Entkoppelkondensator. MOSFET, Diode 
und Kondensator müssen NAH beieinander sitzen und mit kurzen Kabeln 
verbunden sein, max. 5cm Leitungslänge, eher weniger. Ideal auf einem 
kleinen Stück Lochraster ausgebaut und verdrahtet. Dann wird das was. 
Siehe Anhang.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator

Hier sollten 100-1000uF reichen, es geht ja um die hochfrequenten 
PWM-Pulse.

Die Leitung zu den Spulen ist unkritisch, die wirken nur als 
Reihenschaltung zur Induktivität.

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Falk B. schrieb:
> @Wolfgang S. (wolle1337)
>
>>Habe die jeweiligen Schaltungen mit WAGO Verbindungsklemmen verbunden.
>
> Ohje!
>
>>So ich musste das leider aufschreiben, durch ein Bild würde man
>>sicherlich nichts erkennen.
>
> Dann machst du entweder schlechte Bilder oder dein Aufbau ist einfach
> nur chaotisch.
>
> Mach mal ein Bild von deinem Aufbau. Ich vermute, daß du elendig lange
> Leitungen hast, die an den falschen Stellen böse Induktivitäten
> reinbringen und damit dein ganzer Aufbau mächtig klingelt, vor allem der
> MOSFET.
>
> Dessen Ansteuerung sollte mit einer verdrillten Leitung mit Gate/Source
> Signal erfolgen, die direkt am Arduino angeschlossen ist. Der mehrfach
> erwähnte DC-Link Kondensator ist ein Entkoppelkondensator. MOSFET, Diode
> und Kondensator müssen NAH beieinander sitzen und mit kurzen Kabeln
> verbunden sein, max. 5cm Leitungslänge, eher weniger. Ideal auf einem
> kleinen Stück Lochraster ausgebaut und verdrahtet. Dann wird das was.
> Siehe Anhang.
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator
>
> Hier sollten 100-1000uF reichen, es geht ja um die hochfrequenten
> PWM-Pulse.
>
> Die Leitung zu den Spulen ist unkritisch, die wirken nur als
> Reihenschaltung zur Induktivität.

Ich mach lieber keine Bilder. Ich hab mir auch schon eine 
Lochrasterplatte besorgt, bekomm aber erst Samstag einen Lötkolben, dann 
wird das alles vernünftig gemacht.

Ich muss morgen sowieso nochmal zu reichelt, könnte mir jmd. einen 
passenden Kondensator von dort raussuchen?

Verdrillte Leitung ist so viel besser als über eine WAGO-Klemme?

Das Foto beinhaltet beide Schaltkreise, für den Motor und den Spulen.

Gruß wolfgang

von Falk B. (falk)


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@Wolfgang S. (wolle1337)

>Lochrasterplatte besorgt, bekomm aber erst Samstag einen Lötkolben, dann
>wird das alles vernünftig gemacht.

Du hast das doch auf deinen Steckbrettern schon relativ dicht 
beieinander. Das kann man damit schon so verschalten, daß es gut läuft.
Vor allem musst du aber deine unsinnig hohe PWM-Frequenz senken. Schrieb 
ich bereits.

>Ich muss morgen sowieso nochmal zu reichelt, könnte mir jmd. einen
>passenden Kondensator von dort raussuchen?

Ein einfacher 1000uF/35V Elko reicht vorerst.

>Verdrillte Leitung ist so viel besser als über eine WAGO-Klemme?

In deiner Schaltplanlyrik fehlt die DIREKTE Masseverbindung zwischen 
MOSFET und Arduino. Das schreit nach Problemen!

Wago-Klemmen sind nix für schnelle Schaltsignale schon gar nicht mit 
langen Leitungen.

>Das Foto beinhaltet beide Schaltkreise, für den Motor und den Spulen.

Wie schon befürchtet . . . 8-0

PWM ist keine Gleichspannung sondern schnell geschaltete Spannung, da 
kann man die Kabel nicht beliebig wild und lang verlegen!

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Erstmal dringend wieder runter mit der PWM-Frequenz. Mit so einem 
fliegenden Aufbau lass mal ruhig die originalen 1kHz. 4kHz ist direkt 
aus dem Port ist eigentlich schon etwas viel, weil da einfach nicht 
genug Strom rauskommt, geht aber auch. Vor allem bei nur 2A.
Was alle mit 12 Ohm oder gar keinem Gatewiderstand bezwecken verstehe 
ich nicht. Man handelt sich nur Ärger ein oder quält den Arduino 
unnötig. 10-47Ohm machen Sinn, wenn man einen potenten Treiber und einen 
sauberen Aufbau/Layout hat (Gate und Source verdrillt und solche 
Scherze).
Hier ist das komplett übers Ziel hinaus geschossen. Allerdings dürfte es 
auch nicht das Problem sein.

Du hattest ja zuerst 1kHz und 220 Ohm am Gate.
Leitverlust ist nach meiner Rechnung 140mW. Wenn der Mosfet dauerhaft 
leitet, darf der Fet keine 10° wärmer werden. Das merkst Du mit den 
Fingern praktisch nicht.
Weitere Faustformel: So wie Du das beschreibst, klingt das nach 55-60°C. 
Je nach Hornhaut fässt man das nicht lange freiwillig an.
Darunter fühlt sich warm an, lässt sich schwer beurteilen, darüber ist 
nur noch heiss. Diese Schwelle lässt sich aber gut ermitteln.
Wichtig ist die für Elektronik, bei der es auch mal 50-60°C im Gehäuse 
wird, dann ist das so noch ok.

Das müssten so 6-700mW Verluste sein und das ist viel zu viel. Der Fet 
hat ne recht geringe Gateladung und das war ja bei 1kHz. Aus dem Bauch 
raus dürften das kaum 100mW Schaltverluste sein.
Wenn es die PWM wäre, hätte Dir das bei 32kHz auch abfackeln müssen.
Da ist was Anderes faul.

Schalt mal den Fet dauerhaft ein. Nicht per fast PWM sondern Gate direkt 
an 5V. Da geht der nämlich entweder nie dauerhaft an oder aus, je nach 
Konfiguration. Dann darf der nicht warm werden. Man kann Fets auch so 
schädigen, daß der RDSon dramatisch steigt.

Was sind das überhaupt für Spulen oder habe ich das übersehen?

Ahrgh, jetzt sehe ich die Diode. Du hast eine banale Gleichrichterdiode, 
die ist vermutlich viel zu langsam und ausserdem unterdimensioniert.
Nimm mal sowas:
https://www.reichelt.de/MR-MURS-P600-RGP-Dioden/MBR-1060/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=41945&GROUPID=2990&artnr=MBR+1060&SEARCH=mbr

Gruß,
Norbert

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Falk B. schrieb:

> Vor allem musst du aber deine unsinnig hohe PWM-Frequenz senken.

Die Frequenz von Arduino? Ich hab die doch jetzt extra hoch gemacht, 
damit der Motor nicht piept.


> Ein einfacher 1000uF/35V Elko reicht vorerst.

Also der hier?
https://m.reichelt.de/Elkos-radial-105-C-5000-10000h/RAD-FR-1-000-35/3/index.html?ACTION=3&LA=517&ARTICLE=121272&GROUPID=5513&artnr=RAD+FR+1.000%2F35&SEARCH=elko%2B1000

35V reichen? Hab dich einmal 24V und einmal 48V
Wo genau muss der Kondensator hin?

> In deiner Schaltplanlyrik fehlt die DIREKTE Masseverbindung zwischen
> MOSFET und Arduino. Das schreit nach Problemen!
Wieso? Ich hab doch Source und GND in einer WAGO-Klemme mit V- vom 
Netzteil miteinander verbunden? So wie es auch im Schaltplan ist?
>
> Wago-Klemmen sind nix für schnelle Schaltsignale schon gar nicht mit
> langen Leitungen.

Alles klar, werde ich alles noch ändern.


>
> Wie schon befürchtet . . . 8-0
Was bedeutet das ?

> PWM ist keine Gleichspannung sondern schnell geschaltete Spannung, da
> kann man die Kabel nicht beliebig wild und lang verlegen!

Alles klar, wird geändert

Viele Dank nochmal an alle!
Freu mich auf jeden Fall schon mal, dass es läuft.

Gruß wolfgang

von Norbert S. (norberts)


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Wolfgang S. schrieb:
> Die Frequenz von Arduino? Ich hab die doch jetzt extra hoch gemacht,
> damit der Motor nicht piept.

Moin,

Das geht aber direkt aus dem Arduino nicht, der kann den Fet nicht so 
schnell an- und ausschalten. 4kHz würde hier so gerade noch gehen.
Eben sehe ich, daß Dir die von mir verlinkte Diode weiter oben empfohlen 
wurde, ist die jetzt da drin?

Gruß,
Norbert

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Norbert S. schrieb:
> Wolfgang S. schrieb:

>
> Das geht aber direkt aus dem Arduino nicht, der kann den Fet nicht so
> schnell an- und ausschalten. 4kHz würde hier so gerade noch gehen.
Wo genau ist denn jetzt die Stellschraube für die Frequenz, komme gerade 
nicht mit.
> Eben sehe ich, daß Dir die von mir verlinkte Diode weiter oben empfohlen
> wurde, ist die jetzt da drin?

Ja die ist da drin. Nur wie oben beschrieben, anscheinend mit einer viel 
zu langen Leitung. Die ist nicht auf dem Steckbrett sondern direkt mit 2 
Leitungen verbunden.
>
> Gruß,
> Norbert

>Schalt mal den Fet dauerhaft ein. Nicht per fast PWM sondern Gate direkt
an 5V. Da geht der nämlich entweder nie dauerhaft an oder aus, je nach
Konfiguration. Dann darf der nicht warm werden. Man kann Fets auch so
schädigen, daß der RDSon dramatisch steigt.

Hab ich gemacht und ca. 1 1/2 Minuten laufen lassen. Wurde gefühlt 
10Grad
wärmer, aber definitiv nicht mehr heiß. Als Gatewiderstand habe ich noch 
die 10 Ohm.

Gruß Wolfgang

von Wolfgang S. (wolle1337)


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>Was sind das überhaupt für Spulen oder habe ich das übersehen?

Das sind solche wie im Physikunterricht. Über den Eisenkern leite ich 
das Magnetfeld durch die drehende Scheibe. Dadurch wird diese 
Abgebremst, ist eine Wirbelstrombremse. Der Motor ist drehbar gelagert 
und an diesem werde ich dann über einen Hebelarm das Bremsmoment 
ermitteln.

Gruß
Wolfgang

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Wolfgang S. schrieb:
> Ja die ist da drin. Nur wie oben beschrieben, anscheinend mit einer viel
> zu langen Leitung. Die ist nicht auf dem Steckbrett sondern direkt mit 2
> Leitungen verbunden.

Gut, das "aber" ist aber schlecht.
Parallel zu dem von Falk eingezeichneten Elko 1000µF (da reichen auch 
47-100µF) würde ich einen Folienkondensator (MKS, MKP, fast egal hier) 
0,1-1µF 63-100V setzen.
Der, der Fet und die Diode müssen komplett eng zusammen.
Ich fürchte durch die langen Kabel (Diode) und ohne Folie der Fet 
ständig Überspannung abkriegt und die Wärme in Avalange verballert.
Mit 32kHz hat das nur funktioniert, weil der Stromrippel viel kleiner 
ist.

Eigentlich müsste man da wirklich mal ein Oszi dranhalten, um Dir zu 
zeigen, was da abgeht.

Fet direkt an 10°C wärmer ist ok.

Das Steckbrett fängt bei dem Strom noch nicht an zu riechen? Etwas 
grenzwertig...

Gruß,
Norbert

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Norbert S. schrieb:
> Moin,
>

>
> Gut, das "aber" ist aber schlecht.
> Parallel zu dem von Falk eingezeichneten Elko 1000µF (da reichen auch
> 47-100µF) würde ich einen Folienkondensator (MKS, MKP, fast egal hier)
> 0,1-1µF 63-100V setzen.
> Der, der Fet und die Diode müssen komplett eng zusammen.
> Ich fürchte durch die langen Kabel (Diode) und ohne Folie der Fet
> ständig Überspannung abkriegt und die Wärme in Avalange verballert.
> Mit 32kHz hat das nur funktioniert, weil der Stromrippel viel kleiner
> ist.

Wird alles ganz eng gemacht, wenn ich den Lötkolben habe.


> Eigentlich müsste man da wirklich mal ein Oszi dranhalten, um Dir zu
> zeigen, was da abgeht.
Ich hab Maschinenbau studiert und muss mich jetzt direkt mit so etwas 
für mein Modell befassen, mein Unwissen tut mir leid :P
> Fet direkt an 10°C wärmer ist ok.
Gut
> Das Steckbrett fängt bei dem Strom noch nicht an zu riechen? Etwas
> grenzwertig...
 Hatte extra gegooglet, sollte noch klappen


Werde dann morgen folgende Teile kaufen:
https://m.reichelt.de/Elkos-radial-105-C-5000-10000h/RAD-FR-1-000-35/3/index.html?ACTION=3&LA=517&ARTICLE=121272&GROUPID=5513&artnr=RAD+FR+1.000%2F35&SEARCH=elko%2B1000 
<-- Der geht auch bei 2A und 48V?

und

https://www.reichelt.de/Vielschicht-bedrahtet-Z5U-20-/Z5U-2-5-100N/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=22977&GROUPID=3163&artnr=Z5U-2%2C5+100N&SEARCH=Folienkondensator

Ist das korrekt soweit?

Zwei Fragen die ich noch habe:
-Das mit der Frequenz, was genau muss ich noch verändern?
-In Falks Schaltung der R2 sind da 220 Ohm gemeint?

Gruß
Wolfgang

von Falk B. (falk)


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@ Wolfgang S. (wolle1337)


>Werde dann morgen folgende Teile kaufen:
>https://m.reichelt.de/Elkos-radial-105-C-5000-1000...

Ist OK.

><-- Der geht auch bei 2A und 48V?

Nein, da brauchst du einen 63V Typen!

>https://www.reichelt.de/Vielschicht-bedrahtet-Z5U-...

>Ist das korrekt soweit?

Ist OK.

>-Das mit der Frequenz, was genau muss ich noch verändern?

Den Teiler für den Timer 1 erhöhen.

Versuchs mal mit /8 Prescaler, dann sind es nur noch ~4kHz und deutlich
sinnvoller.

TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 0x02;

>-In Falks Schaltung der R2 sind da 220 Ohm gemeint?

Nein. 22R bedeuten 22 Ohm.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Falk, geschlafen! Ein 35V Elko geht natürlich nicht bei 48V!
Das Gerödel läuft etzt an 48V für den Motor, die beiden 24V Spulen sind 
in Reihe.

Sowas ginge:
https://m.reichelt.de/Elkos-radial-105-C-5000-10000h/FR-A-180U-63/3/index.html?ACTION=3&LA=517&ARTICLE=200279&GROUPID=5513&artnr=FR-A+180U+63&SEARCH=%252A

47-220µF, 63V oder mehr, "Low ESR" oder "High Ripple".

Der Kerko ist etwas knapp, nimm lieber sowas:
https://m.reichelt.de/Kemet/MMK-100N-100/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=206605&GROUPID=8114&artnr=MMK+100N+100&SEARCH=100nF%2B100V

Der Gatewiderstand dürfte wirklich zweitrangig sein, wenn Du mit der 
PWM-Frequenz weit genug runter gehst. Mach das wieder original auf 1kHz 
und lass es piepen oder willst Du das im Wohnzimmer betreiben?
Ja, das geht auch ganz ohne Gatewiderstand aber "good practice" ist das 
nicht.
Bring das erstmal zum laufen, ohne daß der Fet so heiss wird.

Es ist erstaunlich, daß immer wieder Maschbauer mal eben auch E-technik 
mitmachen sollen. Büschn Plus und Minus anschliessen und mit Arduino 
kann ja auch jeder Hutsimpel (=Maschbauer) was Elektrisches ansteuern. 
Sagt der Chef.
Kannst Du Dir da nicht Hilfe holen? Du HAST studiert, arbeitest also, 
sind da keine E-Kollegen? Die schütteln Dir das aus dem Ärmel...
DU tappst da ja wirklich immer noch im Dunkeln.

Gruß,
Norbert

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Norbert S. schrieb:
> Moin,
>
> Falk, geschlafen! Ein 35V Elko geht natürlich nicht bei 48V!
> Das Gerödel läuft etzt an 48V für den Motor, die beiden 24V Spulen sind
> in Reihe.

Er hat ja auch gesagt, dass es nicht geht :P.
Aber Danke für den Link :)

> 47-220µF, 63V oder mehr, "Low ESR" oder "High Ripple".
>
> Der Kerko ist etwas knapp, nimm lieber sowas:
> 
https://m.reichelt.de/Kemet/MMK-100N-100/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=206605&GROUPID=8114&artnr=MMK+100N+100&SEARCH=100nF%2B100V

Werde ich besorgen

> Der Gatewiderstand dürfte wirklich zweitrangig sein, wenn Du mit der
> PWM-Frequenz weit genug runter gehst. Mach das wieder original auf 1kHz
> und lass es piepen oder willst Du das im Wohnzimmer betreiben?
> Ja, das geht auch ganz ohne Gatewiderstand aber "good practice" ist das
> nicht.

Ich nehme ja einen

> Bring das erstmal zum laufen, ohne daß der Fet so heiss wird.

So ist der Plan. Ich bin aber guter Dinge, wenn ich erstmal alle eure 
Vorschläge umgesetzt und alles auf eine Lochplatine gelötet habe.

> Es ist erstaunlich, daß immer wieder Maschbauer mal eben auch E-technik
> mitmachen sollen. Büschn Plus und Minus anschliessen und mit Arduino
> kann ja auch jeder Hutsimpel (=Maschbauer) was Elektrisches ansteuern.
> Sagt der Chef.
> Kannst Du Dir da nicht Hilfe holen? Du HAST studiert, arbeitest also,
> sind da keine E-Kollegen? Die schütteln Dir das aus dem Ärmel...
> DU tappst da ja wirklich immer noch im Dunkeln.

Ich arbeite noch nicht, das ist eine Abschlussarbeit in der unter 
anderem das Modell erstellt werden muss. Dafür das ich im Dunkeln tappe 
läuft es aber immerhin :D. Ich weiß aber was du meinst.
Ich habe unter anderem einen E-Technik Kollegen aus der FH und dieser 
kann mir das nicht mal eben aus dem Arm schütteln (Theorie und Praxis 
sind da wohl doch sehr unterschiedlich)

Ich bedanke mich nochmals für eure Hilfe. Ohne euch würde gar nichts 
funktionieren und ich würde sagen ich hab auch schon einiges durch euch 
dazu lernen können.

Gruß
Wolfgang

von Schwarzseher (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Was alle mit 12 Ohm oder gar keinem Gatewiderstand bezwecken verstehe
> ich nicht.

Im Abschalt-Moment reißt die dU/dt am Drain über die Miller-Charge die 
Gate-Spannung hoch, und zwingt den FET damit lange in den Linear-Betrieb 
nahe Ugsth ("Miller plateau"). Niederohmige Ableitung nach GND am Gate 
reduziert das.
Kann man z.B. mit einer Diode über dem Gate-Widerstand machen, oder das 
Gate zum Abschalten mit negativer Spannung ansteuern, oder eben einfach 
einen kleineren Gate-Widerstand nehmen, wenn sonst nichts dagegen 
spricht.

Und hier spricht nichts dagegen, EMV ist für so ein Vorführ-Objekt 
sicher kein Problem, und von der Max. Belastbarkeit des AVR-Ports sind 
wir noch meilenweit entfernt.

von Äxl (geloescht) (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> der Fet
> ständig Überspannung abkriegt und die Wärme in Avalange verballert.

That's it. Sei froh, das der FET für Avalanche-Betrieb ausgelegt ist...

Lautsprecherleitung 2x2.5mm² vom Netzteil bis zum "Konstrukt".
Ab hier enger Aufbau: Elko, Folien-C, Spule, Mosfet, FreilaufDiode.
Gate- und Source: Zwillingslitze 0.14 bis 0.22mm² herstellen, verdrillen 
(mitm Akkuschrauber oderso). Den verdrillten Anschlussdraht mit dem 
Arduino verbinden.
Gate -> PWM-PIN und Source vom Fet (direkt vom Anschlussbein) mit dem 
Arduino-Pin (GND).
Ein Bipolartransistor ist langsam, ein FET hingegen nicht.
Bist Du dort der Lehrer? Induktion? delta_I? delta_t? Klingelts da bei 
Dir? (Mal vom Klingeln der Leitungen abgesehen :) )
Die "aufgespannte Fläche", in welcher der Strom fliesst, muss klein 
sein.
Mir stellt sich hierbei immer das Bild mit den blauen und roten Pfeilen 
der stromdurchflossenen Flächen bei Schaltreglern dar, welche hier immer 
gern  bei Layoutfragen angeführt werden. Lässt sich auf deinen Fall 
sicher prima übertragen.

Äxl

von Wolfgang S. (wolle1337)


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Moin in die Runde,

ich wollte natürlich noch Rückmeldung geben.
Ich habe heute alles zusammen gelötet und der MOSFET wird nicht mehr 
heiß.

Deshalb vielen Dank für die konstruktive Kritik und den lehreichen 
Beiträgen.

@Falk, mit welchem Programm hast du den Schaltplan erstellt?


Viele Grüße
Wolfgang

von Falk B. (falk)


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@Wolfgang S. (wolle1337)

>ich wollte natürlich noch Rückmeldung geben.
>Ich habe heute alles zusammen gelötet und der MOSFET wird nicht mehr
>heiß.

Welchew PWM-Frequenz hast du eingestellt?

>@Falk, mit welchem Programm hast du den Schaltplan erstellt?

Eagle.

von Wolfgang (Gast)


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Falk B. schrieb:
> @Wolfgang S. (wolle1337)
>
> ich wollte natürlich noch Rückmeldung geben.
> Ich habe heute alles zusammen gelötet und der MOSFET wird nicht mehr
>>heiß.
>
> Welchew PWM-Frequenz hast du eingestellt?
Die höhste, wird nicht mehr heiß und es piept nicht. Das wird nicht im 
Dauerbetrieb arbeiten, lediglich zu Modell Zwecken.
> @Falk, mit welchem Programm hast du den Schaltplan erstellt?
>
> Eagle.

Thx

Gruß
Wolfgang

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