Hallo, ich möchte einen Motor (tatsächlich sind es mehrere Lüfter) per PWM drosseln. Das PWM läuft dabei mit >30kHz, damit keine Störgeräusche hörbar sind. Der Motor zieht bei 12V 2.5A. Ich generiere das PWM mit nem ATmega, also ca. 20mA bei 5V am Pin. Ich hatte einen BUZ11 rumliegen und hab ihn eingebaut. Das funktioniert auch, aber er wird sehr heiß bei der gewünschten Frequenz (bei 500Hz bleibt er schön kühl). Meine Vermutung ist, dass der ATmega mit seinen 20mA keine steilen Flanken generieren kann und der FET sich dadurch aufheizt. Man könnte jetzt einen Treiber nehmen, um den FET zu treiben. Oder vielleicht gleich einen anderen FET nehmen (brauche nen N-Kanal FET). Was wäre die beste Lösung?
Was ist es für ein Motor, wie sieht die Schaltung aus (welcher Gatevorwiderstand), welche Messgeräte stehen zur Verfügung?
> Meine Vermutung ist, dass der ATmega mit seinen 20mA keine steilen > Flanken generieren kann und der FET sich dadurch aufheizt. Insb bekommt er die Spannung für deinen MOSFET nicht hoch genug - der möchte eigentlich 10V. > Was wäre die beste Lösung? Wenn du nen Gate-Treiber da hast, der die Gatespannung auch auf z.B. 12V hochsetzt, setz den ein. Geht auch diskret (3 Transistoren). Wenn du nen Logic-Level-MOSFET da hast, probier's damit aus. Allerdings kann es bei 30kHz immer noch passieren, dass er nicht ganz so schnell schaltet wie man es eigentlich möchte und nen Treiber braucht.
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Yaya Y. schrieb: > Ich hatte einen BUZ11 rumliegen und hab ihn eingebaut. Das funktioniert > auch, aber er wird sehr heiß bei der gewünschten Frequenz (bei 500Hz > bleibt er schön kühl). Der Atmega steuert den BUZ direkt an? Dann ist das kein Wunder, der BUZ macht mit 5V noch nicht richtig auf. Hast du einen BC547 oder was ähnliches in der Schublade liegen? Dann steuere den BUZ11 an wie im Anhang gezeigt, dann wird der auch nicht heiß da er dann eine Gate-Source-Spannung von 12 VDC bekommt mit der er richtig öffnen kann.
Yaya Y. schrieb: > ch hatte einen BUZ11 rumliegen und hab ihn eingebaut. Das funktioniert > auch, aber er wird sehr heiß bei der gewünschten Frequenz (bei 500Hz > bleibt er schön kühl). Ein BUZ11 schaltet je nach Exemplarstreuung erst bei 10V zuverlässig durch. Freue dich, dass deiner schon bei 5V ausreichend leitet obwohl es kein LogicLevel Typ ist. Was ist mit der Freilaufdiode ? Wieso 30kHz, haben deine Lüfter keine kleinen Elektronikplatinen mit Kondensatoren drauf ? Du wurst nämlich 30000 mal pro Sekunde einen fast entladenen Kondensator hart an 12V legen, mit entsprechendem Spitzenstrom im Amperebereich. Nimm 50Hz, deine Lüfter sind träge genug, und einen LogicLevel MOSFET wie IRLML2502 und eine Freilaufdiode.
Yaya Y. schrieb: > Ich generiere das PWM mit nem ATmega, also > ca. 20mA bei 5V am Pin. > > Ich hatte einen BUZ11 rumliegen und hab ihn eingebaut. Genau das ist das Problem. Guck mal im Datenblatt eines BUZ11 die Ausgangscharakteristik für deine 4.5 ... 5V Gate-Source Spannungen an. Bei 5V U_GS bist du weit entfernt von den auf der Titelseite für r_DS(On) angegebenen 40mΩ und wenn du Pech hast, weicht dein Exemplar auch noch von dieser typischen Kennlinie ab. Dazu kommen noch die Umschaltverluste. Nimm einen Logiklevel FET, der bei 5V verlässlich schaltet.
Vielen Dank für die Antworten! Die Schaltung ist denkbar einfach. Kein gate Vorwiderstand ATmega hängt direkt am Gate, FET mit source an GND, darüber der Motor direkt an 12V und drain.Als Messgeräte habe ich hier leider nur ein Multimeter. Angesteuert werden handelsübliche PC Gehäuselüfter - viele parallel. Freilaufdioden sind integriert. Dass die gate Spannung zu niedrig ist, habe ich ausgeschlossen, weil er bei niedrigeren Frequenzen um die 500Hz absolut kalt bleibt. Möglich, dass ich ein gutes Exemplar erwischt habe, oder die Ströme sind einfach zu klein, sodass ein etwas höherer Widerstand nix ausmacht. Ich verwende 30kHz, weil die Lüfter bei kleineren Frequenzen deutlich hörbare Geräusche von sich geben. Ich habe leider nur noch nen IRF630 und nen IRF9510 hier, die beide ähnlich zum BUZ11 sind. Da ich sowieso jetzt bestellen muss, was wäre eurer Meinung nach besser bzw. was würde reichen? Ein IRLML2502 o.ä. alleine wie von @MaWin (allrdings bei 30kHz) und @Wolfgang oder eine Treiber Schaltung für den BZU11 wie von @M.K. oder ein "echter" gate treiber für den BUZ11 wie von foorbar befürchtet?
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Yaya Y. schrieb: > Da ich sowieso jetzt bestellen muss, was wäre eurer Meinung nach besser > bzw. was würde reichen? Wenn du eh was bestellst dann kaufe einen Transistor wie MaWin es vorschlug, also einen Logic-Level-FET. Mein Vorschlag ist nur ein Notbehelf wenn man die Teile eh schon in der Schublade hat. Extra zur Ansteuerung würde ich die nicht kaufen. Yaya Y. schrieb: > Dass die gate Spannung zu niedrig ist, habe ich ausgeschlossen, weil er > bei niedrigeren Frequenzen um die 500Hz absolut kalt bleibt. Tipp: Mach mal DC, schalte den Lüfter mit dem Atmega ein (keine PWM sondern Dauer-Ein) und messe den Strom durch den FET und den Spannungsfall über den FET (Drain-Source-Strecke). Daraus kannst du dann den Rds(On) berechnen
Hallo der BUZ10 ist vergleichbar mit den BC107 bei den Bipolartransistoren zwar jetzt nicht von den zulässigen Strömen und Leistungen, aber was das Alter und die Daten im Vergleich zu den was seit mehr 20 Jahren Standard ist betrifft - ja ich würde das sogar noch heftiger sehen - bei den Bipolastransistoren hat sich da sogar deutlich weniger getan (eben weil die MOSFETs bei sehr vielen Anwendungen die Bipolartypen ins Abseits gestellt haben) d.h. ein BC107 ist in seinen mittlerweile arg begrenzten Einsatzfeld eigentlich nicht so veraltet wie ein BUZ1x bei den MOSFETs. MOSFETs mit 10V U Gate Nennspannung gibt es auch heute noch, und diese haben immer noch bessere Daten als Logik Level Typen. Aber selbst der billigste einigermaßen zeitgemäße Logik Level Typ übertrifft einen BUZ1x bei weiten in allen wichtigen Punkten außer eventuell V DSS (die aber bei dir und vielen anderen Anwendungen sowieso weit unterschritten wird). Sag zum BUZ10 und seinen Alterskollegen tschüss - auf nahezu jeder Schrottplatine wirst du problemlos MOSFETs mit wesentlich bessern Daten abernten können, bzw. für deutlich unter einen Euro (leider ohne Versandkosten - die Krux in der Onlinewelt) einen zeitgemäßen Leistungs LogikLevel Typ bekommen (relativ zum BUZ10 bezogen nicht aber unbedingt was man heute als Leistungs MOSFET bezeichnen würde) . Es gibt auch "Module" die einen Treiber direkt beinhalten, allerdings kosten die allgemein mehr als ein MOSFET und ein separater Treiber - dafür sind die dann sehr einfach in der Anwendung - wobei ein externer Treiber, sogar aufgebaut aus einzelnen Transistoren auch nicht wirklich ein Hindernis sein sollte
Ich wollte mal ein kurzes Status update geben. Hab mir nen logic level MOSFET und nen gate Treiber geholt aber das Resultat war dasselbe. Hab dann mit Kondensatoren und Widerständen experimentiert und es ist klar geworden, dass es durch die Spulen zu Resonanzen und dadurch zu spikes kommt und die irgendwie (hab leider kein Oszi zur Hand) dafür sorgen, dass der MOSFET heiß wird. Ich konnte das mit Widerständen und Kondensatoren etwas drosseln, aber es war stark abhängig von der PWM Weite. Am Ende hats dann eine kleine Schottky mit niedriger Schwellspannung als Leerlaufdiode geschaltet getan. Anscheinend sind die Dioden in den Lüftern nicht schnell genug (oder es ist was anderes). Jedenfalls wird die Diode im Normalbetrieb nicht warm. Nur bei einer bestimmten Pulsweite heizt sie sich etwas stärker auf. Der MOSFET bleibt kalt (auch der BUZ11), auch wenn er ohne gate Treiber betrieben wird.
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