Hallo,
ich möchte mit einem IRLML2502 einen DC-Motor mit 12V/1A ein- und
ausschalten (bei Ugs = 12V). Ist das ungekühlt möglich?
Im Datenblatt steht Imax = 4,5A.
Dort steht auch Rds(on) = 0,045R.
Dann wäre die Verlustleistung am IRLML2502 unter den angegebenen
Bedingungen bei eingeschaltetem Motor 0,045W - richtig?
https://www.mouser.de/datasheet/2/196/irlml2502pbf-1228585.pdf
Also summa summarum würde er keine Kühlung benötigen, wenn ich das
richtig sehe...
Gerri schrieb:> Dann wäre die Verlustleistung am IRLML2502 unter den angegebenen> Bedingungen bei eingeschaltetem Motor 0,045W - richtig?
Ja, im Prinzip richtig.
Nicht bekannt ist der Einschalt-/Blockierstrom des Motors, der ein
Vielfaches des Nennstroms betragen kann. Da könnten die 4.5A max. zu
gering sein.
Du kannst den ja mal messen ...
HildeK schrieb:> Nicht bekannt ist der Einschalt-/Blockierstrom des Motors, der ein> Vielfaches des Nennstroms betragen kann. Da könnten die 4.5A max. zu> gering sein.
Das stimmt! Mit dem Ohm-Meter misst man ca. 2 Ohm am kalten Motor.
Muss das noch mal überdenken.
Kann man eigentlich sinnvollerweise zwei IRLML2502 parallel schalten?
Gerri schrieb:> Kann man eigentlich sinnvollerweise zwei IRLML2502 parallel schalten?
Weshalb muss es der sein? Platzproblem? Ansonsten gibt es doch genug
Auswahl in TO220 o.ä., mit deutlich höherer Strombelastbarkeit.
Jörg R. schrieb:>> Kann man eigentlich sinnvollerweise zwei IRLML2502 parallel schalten?>> Weshalb muss es der sein? Platzproblem?
Kein Platzproblem, aber der IRLML2502 ist in der Bastelkiste vorrätig.
Dass der Motor im Betrieb stehen bleibt, ist extrem unwahrscheinlich,
weil ich mit ihm nur 0,5mm-Löcher in Platinen bohre und da bleibt nichts
stecken.
Bernd B. schrieb:> Die 4,2A sind aber der verkraftete Dauerstrom. Der Maximalwert für einen> Strompuls liegt bei 33A.
Dann könnte man den Motor vielleicht mit einem G-S-Kondensator über
einen Vorwiderstand langsam hochfahren (langsam = innerhalb einer
Sekunde)?
So wie hier:
+12V
+----------+------------------------------+-----------------+--+
| | |
| | Schutz-Diode |
| ----- |
| + |
| +|+ |
+-+ +---+ |
| | 10k | |
| | | +--------+ |
| | D | | | |
+-+ +------------------+----+| |+-+
| +---++ | |
| G | | | |
+-------+ | IRLML2502 +--------+
| +---++ Motor
| |S
----- |
----- |
| 10uF |
| |
| |
| |
GND +---------+-----------+----------------------------------------+
Der 10uF-C am Gate könnte über eine Diode nach +12V oder über einen
Parallel-R 220k wieder entladen werden, wenn abgeschaltet. Habe ich
jetzt nicht eingezeichnet.
Bernd B. schrieb:> Die 4,2A sind aber der verkraftete Dauerstrom. Der Maximalwert für einen> Strompuls liegt bei 33A.
Falls der Motor blockiert, nützt die Betrachtung nichts mehr.
Auch gilt der Strom nur bei UGS>4.5V, die Höhe der Steuerspannung wurde
aber nicht genannt.
Gerri schrieb:> Kann man eigentlich sinnvollerweise zwei IRLML2502 parallel schalten?
Ich habe dazu zwar keine eigenen Erfahrungen, aber wenn die Kennlinie Id
= f(UGS) nicht ideal übereinstimmen und/oder die Temperaturen beider BE
nicht identisch ist, wird möglicherweise einer der beiden bei der
Einschaltflanke trotzdem noch überlastet.
Bei der Betrachtung des Blockierstroms wird es helfen.
Gerri schrieb:> Dann könnte man den Motor vielleicht mit einem G-S-Kondensator über> einen Vorwiderstand langsam hochfahren (langsam = innerhalb einer> Sekunde)?
Damit bekommst Du ihn bestens kaputt.
Steuere ihn mit PWM an und erhöhe das Tastverhältnis von 0 - 100%
innerhalb von 0,3 - 0,5 s. Dann bleibt der Strom beim Anfahren niedrig.
Mit einem Komparator bzw. kleinem µC kann man auch auf Überstrom testen
und ggf. abschalten.
Gerri schrieb:> Dann könnte man den Motor vielleicht mit einem G-S-Kondensator über> einen Vorwiderstand langsam hochfahren (langsam = innerhalb einer> Sekunde)?> So wie hier:
Eher noch weniger: Das langsame Hochfahren produziert erheblich
Verlustleistung, weil (in der Mitte z.B.) dann die halbe Spannung an DS
anliegt und der Strom auch etwa bei der Hälfte ist. Das verkraftet ein
SOT-23-Gehäuse nicht.
Gerri schrieb:> Dann könnte man den Motor vielleicht mit einem G-S-Kondensator über> einen Vorwiderstand langsam hochfahren (langsam = innerhalb einer> Sekunde)?
Das waere wohl noch schlimmer.
PWM mit niedrigem Duty Cycle beginnend starten, und "langsam" erhöhen,
wre eine Option. (=Sanftanlauf)
Oder ein zweiter FET, der den Motor erst mal über einen Widerstand
an die 12V legt - und dann nach kurzer Zeit den Widerstand mit FET
No. 1 überbrücken, würde richtig dimensioniert auch gehen.
HildeK schrieb:> Eher noch weniger: Das langsame Hochfahren produziert erheblich> Verlustleistung, weil (in der Mitte z.B.) dann die halbe Spannung an DS> anliegt und der Strom auch etwa bei der Hälfte ist. Das verkraftet ein> SOT-23-Gehäuse nicht.
Ohoh, woher kommt dieses Wissen?
So ein Relais für 10A wäre vielleicht eine robuste Alternative und
könnte nach Jahren das Attribut "unkaputtbar" erhalten.
Für den FET bräuchte es sonst Schutzeinrichtungen, um sein Überleben zu
garantieren.
MfG
Gerri schrieb:> Dass der Motor im Betrieb stehen bleibt, ist extrem unwahrscheinlich,> weil ich mit ihm nur 0,5mm-Löcher in Platinen bohre und da bleibt nichts> stecken.
Ist die Stromaufnahme von 1A der Maximalwert den du am Motor gemessen
hast?
Nils P. schrieb:> HildeK schrieb:>> Eher noch weniger: Das langsame Hochfahren produziert erheblich>> Verlustleistung, weil (in der Mitte z.B.) dann die halbe Spannung an DS>> anliegt und der Strom auch etwa bei der Hälfte ist. Das verkraftet ein>> SOT-23-Gehäuse nicht.>> Ohoh, woher kommt dieses Wissen?
auja, man sollte schon den Bezug ansehen, ich war innerlich beim
Vorschlag mit dem PWM... die R-C-Variante geht wahrscheinlich nicht gut
aus ;-)
Greez Ert
Wie wäre es mit einem BSP78. Der hat zwar nur einen relativ
vergleichbaren RDSon, allerdings ist der Baustein mit vielen Sicherungen
gegen Überlastung gesichert.
Harald schrieb:> Wie wäre es mit einem BSP78.
Das wäre eine schöne, saubere Lösung. Aber:
Gerri schrieb:> Kein Platzproblem, aber der IRLML2502 ist in der Bastelkiste vorrätig.
Wenn es ein Bastelprojekt ist (Bastelkiste ...), dann würde ich mal zwei
parallel testen.
Mike J. schrieb:> Ist die Stromaufnahme von 1A der Maximalwert den du am Motor gemessen> hast?
Ja, genau genommen habe ich 0,9 irgendwas Ampere gemessen.
mAh lZeit schrieb:> PWM mit niedrigem Duty Cycle beginnend starten, und "langsam" erhöhen,> wre eine Option. (=Sanftanlauf)>> Oder ein zweiter FET, der den Motor erst mal über einen Widerstand> an die 12V legt - und dann nach kurzer Zeit den Widerstand mit FET> No. 1 überbrücken, würde richtig dimensioniert auch gehen.
Das ist ansich eine gute Idee, sprengt aber fast schon den
Projektrahmen.
Dann wäre es vielleicht besser, ein fertiges Motorsteuer-Projekt mit uC
nachzubauen mit allen Finessen!?!
(Links bitte zu mir :))
HildeK schrieb:> Wenn es ein Bastelprojekt ist (Bastelkiste ...), dann würde ich mal zwei> parallel testen.
Ich hatte mal zwei SOT-23 MosFETs einfach übereinander gelötet weil der
RDS_on noch etwas zu groß war. Bei einem Bastelprojekt ist das kein
Problem und selbst in Verbraucherelektronik aus China habe ich schon
eine ganze Menge nachträglicher Ausbesserungen gesehen die schon an
kleine, filigrane Kunstwerke gegrenzt haben.
Neuere Überlegungen.
Wenn ein 15V-Netzteil zum Einsatz kommt (statt dem jetzigen 12V-NT), hat
man noch etwas Raum für Schaltungszusätze. Der Motor selber benötigt ja
12V und 1A.
Was passiert eigentlich, wenn man den Motor mit einer
Konstantstromquelle betreibt und er immer 1A bekommt? Ist das gut oder
schlecht.
Zum anderen habe ich überlegt, dass man zu dem Motor ja auch eine
normalerweise nicht leuchtende Glühbirne in Reihe schalten könnte. Wenn
der Motor mal blockiert, leuchtet die Glühbirne auf und der Motor ist
geschützt.
Fahr eine PWM mit z.B. 10kHz.
Dann erhöhe das Tastverhätnis von 1% auf 100% innerhalb z.B. 5s. das
solte den Motor sanft starten, und den FET schonen. Parallel zum Motor
brauchst du eine Diode.
Ein Problem bleibt:
Hältst du den Motor (mechanisch) fest, paff. Vertust du dich in der
Software: Paff.
Da wäre ein richtiger DC-Motortreiber natürlich schön, mit seinen ganzen
Schutzfeatures.
>Was passiert eigentlich, wenn man den Motor mit einer>Konstantstromquelle betreibt und er immer 1A bekommt? Ist das gut oder>schlecht.
Dann läuft er im Leerlauf mit voll Speed, und Drehzahl ist total
lastabhängg.
>Zum anderen habe ich überlegt, dass man zu dem Motor ja auch eine>normalerweise nicht leuchtende Glühbirne in Reihe schalten könnte. Wenn>der Motor mal blockiert, leuchtet die Glühbirne auf und der Motor ist>geschützt.
Dann wird der Motor ebenfalls lastabhängig.
Lass dich doch nicht so kirre machen.
Bau das Teil einfach so, wie du es im Eröffnungspost geschrieben hast
(außer evtl Vgs etwas niedriger). Es wird funktionieren. Du kannst
dann gerne Belastungstests machen (Motor bremsen/anhalten) und schauen,
ob der MOSFET zu heiß wird. Gegebenenfalls setzt du, wie es MikeJ
geschrieben hat, nen zweiten Huckepack drauf (halber Rdson, halbe
Verlustleistung, halbe Wärme). Fertig.
Gerri schrieb:> Was passiert eigentlich, wenn man den Motor mit einer> Konstantstromquelle betreibt und er immer 1A bekommt? Ist das gut oder> schlecht.
Würde ich nicht machen.
Du kannst einen Motor ja mal am Labornetzteil betreiben und dann langsam
in die Strombegrenzung gehen, das hört sich gar nicht gut an.
Es wäre ja auch blöd wenn der Motor plötzlich zu schwach ist, der Bohrer
stecken bleibt und abbricht. Wenn es so wie es ist gut ist, dann lasse
es einfach so.
Wenn der Motor echt stecken bleiben würde, dann sind das I=U/R 12V/2
Ohm = 6A, zwei der MosFETs halten aber 9A ab, also sollte das für die
paar Sekunden auch funktionieren. Du kannst ja auch drei parallel
schalten wenn du dir unsicher bist ob die Reserve reicht.
Gerri schrieb:> Neuere Überlegungen.>> Wenn ein 15V-Netzteil zum Einsatz kommt (statt dem jetzigen 12V-NT), hat> man noch etwas Raum für Schaltungszusätze. Der Motor selber benötigt ja> 12V und 1A.
Die Luft wird dünner. Bei 12V ist noch viel Luft zu Udsmax=20V, die der
FET max abkann. Bei 15V. Hmmm.
> Was passiert eigentlich, wenn man den Motor mit einer> Konstantstromquelle betreibt und er immer 1A bekommt? Ist das gut oder> schlecht.>> Zum anderen habe ich überlegt, dass man zu dem Motor ja auch eine> normalerweise nicht leuchtende Glühbirne in Reihe schalten könnte. Wenn> der Motor mal blockiert, leuchtet die Glühbirne auf und der Motor ist> geschützt.
Bei Gleichstrommotoren gilt näherungsweise:
Drehzahl ~ Spannung
Drehmoment ~ Strom
Alles weitere kannst du dir damit selber überlegen.
An deiner Stelle würd' ich es aber einfach mal bauen. Die komplizierten
overengineering-Lösungen mit Strommessung, Überstromschutz und
Spezialbauteilen kannst du ja immer noch auspacken, sollte der FET
tatsächlich 2 mal abrauchen.
Das finanzielle Risiko eines kaputten Transistors ist ja nun wirklich
tragbar.
Danke für die Antworten!
Im Moment hängt der Motor erfolgreich an einem alten PC-Netzteil an der
+12V-Leitung (max.8A).
Druckschalter vom NT ein -> Motor läuft
Eigentlich kann das auch so bleiben.
Der Druckschalter schaltet übrigens tatsächlich noch 230V Netzspannung.
Ansonsten hätte man bei +15V auch einen LM317 vorschalten können. Da
kann man den "unteren" Widerstand einfach mit einem relativ dicken Elko
überbrücken und schon hätte man Softstart.
