Hallo liebe Gemeinde anbei habe ich eine Schaltung gehängt. Diese Schaltung beinhaltet fürs erste zwei Mosfet´s, die per PWM aus 14,4V bzw. 15V eine Ladespannung für eine LiFePo4 erzeugen/umwandeln sollen. Meine Bitte : Kann man das so machen? für die widerstände R1 und R3 sowie R4 und R5 bin ich mir über die Werte nicht ganz sicher. Verbesserungsvorschläge werden gern angenommen. Schaltfrequenz 980Hz. gesteuert von Arduino Uno die Leistungsströme betragen in etwa 30Ampere. P.S.: die Schaltung ist natürlich noch nicht fertig, Strom und Spannungsmessung und sowie Mosfet-Temp kommen noch dazu. Allerdings ist die bisherige Schaltung für mich jetzt das "größte"-Problem gewesen, drum auch die bitte um eure Hilfe. beste Grüße Christoph
:
Bearbeitet durch User
Beitrag #5981437 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #5981441 wurde vom Autor gelöscht.
Christoph H. schrieb: > anbei habe ich eine Schaltung gehängt. Unsichtbar, bestimmt aus einem alten Yps-Heft;-)
Also erstmal warum benutzt du einen NFET Treiber für PFETs? 2. Warum benutzt du PFETs? Ansonsten schau dir Mal die Funktionsweise von schaltwandlern an, Induktivitäten sind nicht optional. So schließt du dir im schlimmsten Fall deine beiden Versorgungen kurz.
Also erstmal sind NFETs wesentlich besser für die Höhe an Strom, da sie bedeutend weniger RDSon haben. Ansonsten werden solche Akkus mit einem konstanten Strom geladen. Den bekommst du nur mit einer Induktivität hin. Wenn du keine Induktivität in der Größe eines Kleinwagens verwenden willst sind 800Hz viel zu wenig mach da mal eher noch 3 Nullen dran und selbst dann wird die bei dem Strom nicht kompakt. Wie oben bereits erwähnt wenn du versehentlich beide FETs gleichzeitig schaltest schließt du deine Versorgungen Kurz. Du wirst im Endeffekt einen Buck Converter mit CC / CV brauchen. Wenn du ihn so auslegst, dass der Strom nicht lückt schließt du auch nichts kurz. Momentan wirst du gepulsed eine viel zu hohe Spannung auf deinen Akku geben und es fließen unter umständen hohe Ströme die diesen Zerstören können
Julian C. schrieb: > Also erstmal warum benutzt du einen NFET Treiber für PFETs? den Treiber habe ich aus der Übersicht von Mikrocontroller.net. wenn ich das richtig gesehen habe ist er für P und N-Mosfet´s. Stellt das ein Problem für die Funktion dar ? > 2. Warum benutzt du PFETs? das ganze ist im KFZ-Bereich, für eine Zusatzbatterie. ich kann leider kein LS-Schaltung verwenden, auch wenn das wesentlich einfacher/besser wäre. > Ansonsten schau dir Mal die Funktionsweise von schaltwandlern an, > Induktivitäten sind nicht optional. So schließt du dir im schlimmsten > Fall deine beiden Versorgungen kurz. Ich versteh nicht ganz was du meinst, sorry? Die Schaltung für den DC/DC Schaltwandler habe ich aus dem Datenblatt übernommen. 10DMW4_2415S1.5
vielleicht noch wichtig zur Erläuterung. die zwei Eingangsquellen(14,4V und 15Volt) sind ein Netzteil über 230Volt und die Lichtmaschine im Auto. Programmtechnisch sollten die Mosfets nie beide gleichzeitig arbeiten. entweder während der fahrt über die Lichtmaschine oder im Stand über 230Volt-Schaltnetzteil. N-Mosfet´s kann ich nicht nehmen, da wie erwähnt, KFZ-Bereich.
Christoph H. schrieb: > den Treiber habe ich aus der Übersicht von Mikrocontroller.net. wenn ich > das richtig gesehen habe ist er für P und N-Mosfet´s. Stellt das ein > Problem für die Funktion dar ? Mit dem Kürzel D finde ich keinen Treiber. Ich nehme an es handelt sich um diesen. https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2181-DataSheet-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015355c93cdd16ce der Ist für N-Channel und IGBTs. Schau dir am besten mal den Unterschied zwischen P und N und deren Ansteuerung an. Christoph H. schrieb: > das ganze ist im KFZ-Bereich, für eine Zusatzbatterie. ich kann leider > kein LS-Schaltung verwenden, auch wenn das wesentlich einfacher/besser > wäre. Was genau verstehst du unter LS-Schaltung? Du hast ohnehin einen N-FET Treiber dann benutz Sie doch auch. Christoph H. schrieb: > Ich versteh nicht ganz was du meinst, sorry? Die Schaltung für den > DC/DC Schaltwandler habe ich aus dem Datenblatt übernommen. > 10DMW4_2415S1.5 Ich versteh nicht ganz aus welchem Datenblatt du das entnommen hast aber ein DC/DC Wandler ist das nicht. Siehe meinen Beitrag oben bzw. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichspannungswandler
Christoph H. schrieb: > N-Mosfet´s kann ich nicht nehmen, da wie erwähnt, KFZ-Bereich. Warum nicht? Ich komme aus dem KFZ Bereich und da werden fast nur N-FETs benutzt. Ich denke mal du denkst man kann die nur Low-Side benutzen, was im KFZ-Bereich verboten ist. Das ist jedoch falsch, wie bereits oben mehrfach erwähnt sind genau dazu die Treiber mit Bootstrap Operation gut. Die haben eine Charge-pump durch die NFETs auch High-Side Betrieben werden können.
Guest schrieb: > der Ist für N-Channel und IGBTs. Schau dir am besten mal den Unterschied > zwischen P und N und deren Ansteuerung an. Im Datenblatt steht explizit, dass das ein HIGH AND LOW-SIDE DRIVER ist. Ich lass mich gern vom Gegenteil überzeugen, aber verstehen tu ich es nicht so ganz. > Christoph H. schrieb: >> Ich versteh nicht ganz was du meinst, sorry? Die Schaltung für den >> DC/DC Schaltwandler habe ich aus dem Datenblatt übernommen. >> 10DMW4_2415S1.5 > > Ich versteh nicht ganz aus welchem Datenblatt du das entnommen hast aber > ein DC/DC Wandler ist das nicht. Vielleicht ist mein Englisch auch nur zu schlecht aber er regelt doch eine Eingangsspannung von 9-36 Volt in eine Ausgangsspannung von 15Volt. das ganze auch noch Isoliert voneinander ? Robin W. schrieb: > Warum nicht? Ich komme aus dem KFZ Bereich und da werden fast nur N-FETs > benutzt. Ich denke mal du denkst man kann die nur Low-Side benutzen, was > im KFZ-Bereich verboten ist. Das ist jedoch falsch, wie bereits oben > mehrfach erwähnt sind genau dazu die Treiber mit Bootstrap Operation > gut. Die haben eine Charge-pump durch die NFETs auch High-Side Betrieben > werden können. Hab ich nicht gewusst. Dazu werde ich mich belesen! besten Dank
Christoph H. schrieb: > Im Datenblatt steht explizit, dass das ein HIGH AND LOW-SIDE DRIVER ist. > Ich lass mich gern vom Gegenteil überzeugen, aber verstehen tu ich es > nicht so ganz. Ja der Treibt 2 N-FET/IGBT eins High-Side und eins Low-Side um einen Halbbrücke zu betreiben die man üblicherweise für synchrone Schaltwandler verwendet. Christoph H. schrieb: > Vielleicht ist mein Englisch auch nur zu schlecht aber er regelt doch > eine Eingangsspannung von 9-36 Volt in eine Ausgangsspannung von 15Volt. > das ganze auch noch Isoliert voneinander ? Der ja, aber was du da baust mit deinen Beiden MOSFETSs ist ebenfalls ein DC/DC Wandler darauf wollte Julian hinaus.
Beitrag #5981626 wurde vom Autor gelöscht.
Du kannst das auch mit einem P-FET machen brauchst aber einen anderen Treiber. N-FETs bieten eben den Vorteil das sie einen deutlich geringeren Innenwiderstand haben (um Faktor 10 und mehr kleiner) daher macht das gerade bei so hohen Strömen Sinn. Noch zu dem FETs generell, nur weil im Datenblatt Steht das sie 100A können heißt das nicht das das immer so geht. Das kommt stark auf die Kühlung an, im Datenblatt ist der Thermische Widerstand angegeben damit kann man mal ganz gut rechnen wie heiß das Ding dann wird und ob man einen Kühlkörper braucht. Ansonsten kannst du die Treiber an sich nutzen ob für die Anwendung ein Synchronwandler notwendig ist sei mal dahin gestellt. Dann brauchst du eben 2 MOSFETs für jede deiner Spannungsquellen. Es gibt auch einfache Treiber die nur ein High-Side FET schalten. Wie bereits erwähnt muss da eine Induktivität rein und da du relativ viel Strom haben willst wird deren Induktivität im µH Bereich liegen da würde ich mal vorsichtig 200Khz aufwärts schätzen, damit der Strom nicht lückt. Ich denke mal, dass für die Anwendung der Strom Rippel sekundär ist. Hier findest du mal ein paar Grundlegende Formeln, findet man online aber idr. massenhaft: http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/snt/snt_deu/sntdeu2.pdf Da du hauptsächlich Konstant Strom lädst ist die Ausgangskapazität nicht so wichtig schadet aber auch nicht.
ok danke, ich hab mir das ganze mal durchgelesen, jetzt machen die ganzen Kommentare für mich auch sinn :D Verständnisfrage: ich habe mit den Formeln mal ein bisschen rumgerechnet. wenn ich tatsächlich "nur" ca. 31kHz PWM-Frequenz wähle und 0,5A ∆I(Last). Dann kommt man auf circa 60µH für die Induktivität der Spule. Mehrfach wurde hier aber erwähnt, eine weitaus höhere PWM-Frequenz zu nehmen. Kann ich mich auf die Werte verlassen oder mache ich einen Denkfehler. Bringt die "hohe"(oder auch nicht) Induktivität der Spule Probleme für die restliche Schaltung? Allem voran steht noch das Problem überhaupt erstmal eine Spule zu bekommen die 30-50Ampere abkann. Kennt jemand einen Anbieter oder ist es einfacher, selbst eine Spule zu wickeln ?
ich korrigiere mich selbst... eine 60µH Spule die auch noch 30Ampere abkann ist wohl nicht zu finden. ich werde gucken das ich die Frequenz um gut das 10 fache erhöhe und im Bereich von 2-6µH eine spule finde. das sollte möglicherweise machbar sein https://www.mouser.de/ProductDetail/Vishay-Sfernice/IPLA32L4R0KD?qs=%2Fha2pyFadujpsAeXyPCK%252BuUlfppJCPe5Jlx1cum%252BFMjhTUnPxpfKGA%3D%3D ich dachte an diese Spule ?!? am erhöhen der PWM Frequenz hänge ich jetzt noch, der Arduino Uno hat eine max. Frequenz von etwa 31kHz.
:
Bearbeitet durch User
Christoph H. schrieb: > am erhöhen der PWM Frequenz hänge ich jetzt noch, der Arduino Uno hat > eine max. Frequenz von etwa 31kHz. Das stimmt so nicht, wenn du driekt in die Register des ATMEGA schreibst kannst du auch viel höhere Frequenzen erzeugen. Einfach mal googlen, da gibt es viele Websites dazu. Ansonsten wäre da ein STM32 die bessere Alternative. Die Spule sollte passen, aber bedenke etwas die Abstrahlung der Spule und Leitungen bei höheren Frequenzen beim Layout, das kann ggf. Interferenzen in deine Schaltungen schießen, was diese nicht mögen werden. MFG
Quartzreferenzchen schrieb: > Das stimmt so nicht, wenn du driekt in die Register des ATMEGA schreibst > kannst du auch viel höhere Frequenzen erzeugen. Einfach mal googlen, da > gibt es viele Websites dazu. Ansonsten wäre da ein STM32 die bessere > Alternative. Auf den STM32 würde ich gern verzichten, weil alle Schaltung in diesem Projekt(mehrere CAN-Bus-knoten) auf Arduinobasis arbeiten. das würde ich der Einfachheit halber gern beibehalten. Und wie du schon erwähnt hast und ich jetzt auch nachgelesen habe, kann der Arduino ja auch noch mehr. das reicht mir hoffentlich > Die Spule sollte passen, aber bedenke etwas die Abstrahlung der Spule > und Leitungen bei höheren Frequenzen beim Layout, das kann ggf. > Interferenzen in deine Schaltungen schießen, was diese nicht mögen > werden. gedacht habe ich mir das schon mit der Abstrahlung. was das fürs Layout bedeutet weiß ich noch nicht so ganz. Ich möchte die Interferenzen natürlich so klein wie möglich halten. Daran muss ich noch arbeiten und mich bilden. bis dahin besten Dank Christoph
Guest schrieb: > Du kannst das auch mit einem P-FET machen brauchst aber einen anderen > Treiber. N-FETs bieten eben den Vorteil das sie einen deutlich > geringeren Innenwiderstand haben (um Faktor 10 und mehr kleiner) daher > macht das gerade bei so hohen Strömen Sinn. Faktor 10 war mal, inzwischen gibt es durchaus P-MOSFET mit ansehnlichen Leistungsdaten. Beispiel: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IPB180P04P4L_02-DS-v01_03-en.pdf?fileId=db3a30432f69f146012f7845736e2e49&ack=t
Bernd K. schrieb: > Faktor 10 war mal, inzwischen gibt es durchaus P-MOSFET mit ansehnlichen > Leistungsdaten. Beispiel: Ja immernoch knapp doppelt so hoch wie Power N-FETs. Mal davon abgesehen das die Gate Kapazität ziemlich hoch ist und das Teil allein durch die Schaltverluste bei der Frequenz gut heiß wird. Die Reverse Recovery Time der Diode könnte auch etwas schneller sein. Ich verwende das hier für einen Inverter. Das macht die Frequenz problemlos mit. https://www.infineon.com/cms/de/product/power/mosfet/12v-300v-n-channel-power-mosfet/bsc014n06ns/
Hallo liebe Gemeinde anbei habe ich eine Schaltung gehängt. Das Ziel ist die Eingenschaften des Transistors "DuT" zu messen und in einem Display zu anzeigen. Nicht alle Eigenschaften sondern nur Ic und Uce. Die Schaltung besteht links aus einer spannungsgestreuerten Stromquelle, um den Strom Ib zu erzeugen. Und rechts aus einem Integrator um die Spannungs Uce zu erzeugen. Und das ganze erfolgt durch eine Arduino Due (3,3V PWM-Signal). Wir haben einen Treiber nachdem Integratot verwendet um den Strom Ic zu erhöhen. Das hat aber nicht richtig funktioniert. Deswegen ich möchte um einen Korrektur unserer Schaltung oder eine andere Lösung bitten. Schöne Grüße Ayoub Ezzine
Ist es so schwer hier einen neuen Beitrag zu eröffnen, dass man die Beiträge anderer Nutzer kapern muss die inhaltlich nichts mit dem Thema zu tun haben? Zu der Schaltung, Das ist kein Integrator sondern ein nichtinvertierender Verstärker an dem mittels eines Tiefpasses am Eingang ein PWM geglättet wird. Die Konstantstromquelle sieht aus als könnte sie funktionieren. Was den versuch angeht einen Gegentaktverstärker zu bauen so wundert es mich nicht das das nicht Funktioniert. Mach dir mal die Funktion klar wie so ein Teil funktioniert da gibt es massenhaft Infos Online. Sinnigerweise nimmt man dann eher Gleich einen OpAmp bei dem "Integrator" der genug Strom treiben kann. Ich nehme mal nicht an das ihr da mehrere Ampere durchjagen wollt, es gibt genug die mehrere 100mA oder mehr können. Ansonsten ist mir nicht ganz klar was Ihr damit der ganzen Schaltung wirklich bezwecken wollt. Irgendwie bin ich mir nicht so ganz sicher ob ihr die Funktionsweise eines Transistors so richtig versteht. So ein paar mehr Infos währen da schon nicht verkehrt.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.