mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet Beschaltung


Autor: nbx31 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

  ich habe eine H-Brücke mit IR-Mosfets 50V/150A. Ich möchte die mit
normalen OP's ansteuern (kein PWM, kein Treiber).
Wie werden MOSFETs beschaltet und vor Spannungs- und Stromspitzen
schützen?

Danke.

nbx

Autor: Marc (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Morgen,

ist wie beim Tranistor!
Drain     Collector
Gate      Basis
Source    Emitter

Der Vorteil es fließt kein Strom zwischen Gate und Source wie beim
Transistor.

Ich kenn die Mosfets leider nicht die du verwendest, aber wenn du im
Datenblatt mal nachschaust sind deine Mosfets vielleicht sogar schon
intern mit Zenerdioden geschützt.

Du solltest das Gate durch einen Widerstand schützen und vor diesem
Widerstand einen weiteren Hochohmigen gegen Masse legen um den Mosfet
schnell wieder zu entladen. Geht das zu lange ist deine Last vielleicht
ungewollt zu lange mit Strom versorgt. Weiter hast du eine
Verlustleistung solange der Mosfet in der Schwebe ist, sprich nicht
geschloßen und auch nicht offen ist.

Autor: Marc (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hab da was gefunden aus einem Datasheet.

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hochohmiger Widerstand zum Entladen??? Das ist erstens ein Widerspruch
in sich, da sich eine (Gate-)Kapazität über einen hochohmigen
Widerstand eher langsam entlädt und außerdem Verschwendung von teuren
Widerständen;-) Lass den hochohmigen weg. Ein kleiner Widerstand (wie
groß der sein muss, hängt davon ab, wie groß die Gatekapazität Deiner
MOSFETs ist und wie schnell Du schalten willst bzw. maximal darfst,
letzteres um Spitzen beim schalten zu vermeiden) am Gate reicht völlig
aus. Wenn Du OPVs mit vernünftigen Endstufen verwendest (wenn möglich
symmetrisch), lädst und entlädst Du über denselben Widerstand. Je
nachdem was für OPVs Du verwenden willst, musst Du aber drauf achten,
ob die nicht in der Endstufe bereits Widerstände drin haben. Dann
kannste nämlich den Gate-Widerstand möglicherweise auch weglassen.
Andererseits kann das dazu führen, dass Deine Schaltgeschwindigkeit
darunter leidet. Wenn Du wirklich die 150A, die die MOSFETs können, da
drüber jagen willst, solltest Du das mit der Schaltgeschwindigkeit sehr
genau überlegen...

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@marc:
> ist wie beim Tranistor!
Ein MOSFET ist auch ein Transistor (wofür steht wohl das große 'T' da
hinten?) Du meinst sicher 'wie beim Bipolar-Transistor'... Ist im
Ganzen ein wenig zu allgemein ausgedrückt!

@nbx31:
Du schreibst was von einer H-Brücke... Ich hoffe Du denkst auch daran,
dass Du für die High-Side-MOSFETs eine separate Versorgungsspannung
brauchst... Die haben am Source nämlich kein massebezogenes Potenzial,
wenn der jeweilige Low-Side-FET aus ist...

Autor: Marc (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@johnny
ich geb dir recht.

Hab aber dennoch eine Frage. Ich hatte mit den Mosfet das Problem, dass
diese zu lange offen waren. Als ich dann den 1MOhm Widerstand
reingemacht hab hats funktioniert.
           150 Ohm
5V -------========--------Gate vom Mosfet
      |
     ||1M Ohm
     ||
     ||
      |
      |
    GND

Wie löst man das Problem normalerweise?

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Wie löst man das Problem normalerweise?
Mit einer "vernünftigen" Treiberstufe.
Wenn der ansteuernde Ausgang nicht voll in beide Richtungen schalten
kann, dann braucht der MOSFET entweder länger zu Laden oder zum
Entladen.
MOSFET-Treiber haben deswegen auch immer eine PUSH-Pull-Endstufe
(Gegentakt-Endstufe?).

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Richtig. Und da OPVs i.d.R. auch Gegentakt-Endstufen haben, kann man die
auch (wenn man nix anderes zur Hand hat) als MOSFET-Treiber einigermaßen
gebrauchen. Einziges Problem (das sich durch entsprechende Beschaltung
allerdings z.T. lösen lässt) ist die Tatsache, dass OPVs für den
Linearbetrieb ausgelegt sind und die Schaltgeschwindigkeit durch ein
Aufsteuern bis in die Sättigung sinkt, während 'echte' MOSFET-Treiber
bereits für den Schaltbetrieb ausgelegt sind.

Bei MOSFETs ist es wichtig, beim Schalten genügend Strom zur Verfügung
zu stellen, da die  Gatekapazität umgeladen werden muss (und dazu
können bei Leistungs-MOSFETs zur Minimierung der Schaltverluste schon
mal durchaus ein paar Ampere für ein paar zig Nanosekunden nötig sein,
die man über Kilo- bzw. Mega-Ohms sicher nicht drüber kriegt).

Autor: nbx31 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank, für die Hinweise.
Hätte ich nie gedacht, dass Ihr euch so gut bei MOSFETs auskennt! Wo
kann man all diese Informationen finden?
Für meine H-Brücke hab ich 4 Power Mosfets (IRF1405S) und für die
direkte Steuerung möchte ich OP's (LP324, symmetrisch +/-15V)
verwenden. Diese sollen an der Ansteuerungsgrenze betrieben werden.
Der maximalstrom bei den Mosfets liegt bei 150A! Aber in meiner
Anwendung nur 20A.
Noch einmal: ich habe kein PWM-Signal. Denkt Ihr, dass dies
funktionieren könnte? Brauche ich Kühlkörper? Nein, oder? Ich meine,
die Mosfets sind überdimensioniert (150A max für nur 20A).

Zusammengefasst: ich brauche zwischen dem OP-Ausgang einen Widerstand
(größenrodnung 150 Ohm) und zwischen Gate und GND einen ochhomige
Widerstand (größer 1 kOhm). Oder?

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau Dir im Datenblatt vom IRF mal die Kennlinien an. Da kannst Du
ablesen, wie groß die Drain-Source-Spannung bei einer bestimmten
Gate-Source-Spannung und einem bestimmten Drain-Strom ist. Daraus
kannst Du dann die Verlustleistung ausrechnen (ich komme bei den von
Dir genannten Werten auf 3-4W Verlustleistung) und mit den ebenfalls im
Datenblatt angegebenen Wärmewiderständen die daraus maximal
resultierende Temperaturänderung. Und dann musst Du entscheiden, ob
Du bei Deinen Betriebsbedingungen einen Kühler brauchst oder nicht. Der
IRF1405S ist ja dummerweise im D²PAK, was die Kühlung ein wenig
erschwert. Aber mit ausreichend Kupferfläche sollte das machbar sein...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.