Hallo,
bin Elektronikanfänger und möchte gerade eine Schaltung entwerfen die
mir an der Modelleisenbahn eine Dimmung/Ambiente machen soll. Vom
Prinzip her sieht das wie unten aus: Port-Pin eines AVRs geht direkt auf
einen N-Kanal FET, wobei die PWM noch leicht über einen kleinen
Kondensator begrenzt wird damit es keine "Überschwinger" gibt (so die
Idee...). Hatte es mal probeweise mit einem IRF7401 aufgebaut (direkt an
den PIN des AVR gelötet), aber das ging nicht lange gut. Da ich die Pins
min. einmal unter Spannung verbunden habe, gab es Rauchzeichen...
Daher meine Fragen in Kurzform:
- Ist der IRF7401 zu klein dimensioniert und/oder unpassend
angeschlossen?
- Brauche ich schon einen Treiber bei so kleinen Lasten, oder ist die
Frequenz zu hoch für den direkten Anschluss?
- Wie bekomme ich die Schaltung kurzschlussfest (gegen Masse und 12V)
wenn ich mal wieder Drahtverhau habe (habe schon über einen R im Ausgang
nachgedacht, aber das verringert die Spannung und erhöht den Strom ->
gibt noch schneller Rauch...)?
Gruß, Peter
Peter Müller schrieb:> wobei die PWM noch leicht über einen kleinen> Kondensator begrenzt wird damit es keine "Überschwinger" gibt (so die> Idee...)
die Idee mit dem 20nF-Kondensator ist eher schlecht. Je nach Art der
Last kann aber eine Freilaufdiode parallel zur Last eine gute Idee (oder
sogar eine notwendige Maßnahme) sein, um Überschwinger zu begrenzen.
Peter Müller schrieb:> - Ist der IRF7401 zu klein dimensioniert und/oder unpassend> angeschlossen?
Nö: der ist völlig ausreichend für 500mA. Wenn seine Source an Masse
liegt (kann ich in deinem Plan nicht erkennen), ist er auch passend
angeschlossen. Manche Leute würden dir vielleicht noch einen kleinen
Gate-Widerstand zwischen Portpin und Gate empfehlen (z.B. 10 Ohm).
Peter Müller schrieb:> - Brauche ich schon einen Treiber bei so kleinen Lasten, oder ist die> Frequenz zu hoch für den direkten Anschluss?
du hast eine 200Hz-PWM und dein ATMega läuft mit 5V? Da kannst du den
FET problemlos direkt aus dem Portpin treiben.
Peter Müller schrieb:> Wie bekomme ich die Schaltung kurzschlussfest (gegen Masse und 12V)> wenn ich mal wieder Drahtverhau habe
du kannst die Schaltung nicht gegen beliebige Kurzschlüsse bei
chaotischem Drahtverhau absichern. Die best Vorsichtsmaßnahme ist, dir
eine geordnete Arbeitsweise anzugewöhnen, die das Risiko von
Kurzschlüssen reduziert. Jeder einzelne abgerauchte FET motiviert dich
dann, beim übersichtlichen Aufbau besser zu werden.
Ob dann noch weitere Schutzmaßnahmen (wie z.B. ein Verpolschutz)
sinnvoll sein können, hängt vom Einzelfall ab. Aber eine einfache
Schutzmaßnahme, die keine Performance kostet und dennoch gegen beliebige
Fehlschaltungen im Drahtverhau hilft, kenne ich keine.
Peter Müller schrieb:> Wie bekomme ich die Schaltung kurzschlussfest
So nicht.
Nimm einen smart low side switch (von ST, Infineon, Rohm etc.) wie
BTS3410.
Der begrenzt nicht nur den Strom, sondern schützt sich auch vor
Überhitzung was sonst problematisch beim Nachbau ist.
@Georg: das ist meine Last/die Beleuchtung die ich anschließen möchte
@Achim: danke dir vielmals. Am Wochenende kann ich mit einem Oszi
messen, da schaue ich mir das mal an. Nehme den C dann aber jetzt erst
mal raus.
Und ja, S liegt fest auf GND/Masse, für G suche ich mal nach einem
kleinen R und baue den davor ein.
Ja, 5ms ist ein Zyklus und das ganze läuft mit 5V. Danke für die
Einschätzung.
Chaos: tja, was soll ich dazu sagen. Recht hast du, aber ist leider die
Realität. Schnell mal irgendwo was angeschlossen und: zisch... Wenn es
den FET wenigstens größer als "Sockeltypen" geben würde, wäre es auch
einfacher. So ist das eine ewige Fummelei mit diesem kleinen Teil. Von
daher hatte ich auf eine Hilfe in der Art: mach ein zwei Bauteile in den
Ausgangskreis und damit ist das gröbste abgesichert...
@MaWin: gerade mal gegoogelt: als Privatmensch gibt es den wohl eher
nicht (jedenfalls nicht bei Reichelt, ELV oder so), oder? Hole mir mal
ein Datenblatt, evtl. ist das ja doch was für mich und es lohnt sich den
"Exoten" einzeln zu bestellen
Peter Müller schrieb:> das ist meine Last/die Beleuchtung die ich anschließen möchte
Ja gut, die Eigentumsverhältnisse sind hier eher weniger interessant als
technische Daten.
schau mal hier
https://i.stack.imgur.com/a0yBQ.jpg
je nach Last kann eine Freilaufdiode nötig sein.
der zusätzliche Widerstand ist zum entlädt oder lädt die Gatekapazität,
damit es wenn du deinen µC vom Strom nimmst zu einem sicherem Zustand
könnt.
@Georg: was brauchst du? Spannung ist bekannt, Strom auch (ok, kommt
über ein Multimeter und gibt kein peak, min/max o.ä. an). Und
Eigentumsverhältnisse sind auch klar...
@Thomas O: den zusätzlichen R Richtung GND (also einen Pull-Down) würde
ich dann auch so mit 100k vorsehen (den Werte hätte ich auch da ;-))
Peter Müller schrieb:> gerade mal gegoogelt: als Privatmensch gibt es den wohl eher> nicht (jedenfalls nicht bei Reichelt, ELV oder so), oder?
Es gibt auch andere und die hat Reichelt. Z.B. den BTS462. Den kannst du
direkt mit dem µC einschalten mit einem Signal zwischen 2.2V und 16V.
Also direkt von einem 3.3V- oder 5V-System aus.
Die PWM sollte auch gehen mit einigen hundert Hz bis ca. 1kHz.
Er ist kurzschlussfest um sich selber zu schützen. Für den Schutz eines
Netzteils ist er nicht vorgesehen. Der Kurzschlussstrom kann bis zu 20A
betragen - wenn die Quelle das liefert. Er wird dann heiß und regelt den
Strom herunter. Nominal ist er für 3.5A ausgelegt.
Es gibt auch welche, bei denen eine Strommessfunktion eingebaut ist. Das
kann man mit dem µC auswerten und den Switch abschalten.
Diese Bausteine sind primär vorgesehen für die Schaltung von Lasten im
Kfz und halten dann auch einen Kurzschluss der Last aus, wenn sie an die
Batterie angeschlossen sind.
MaWin hat es ins Spiel gebracht :-).
Ja, die Teile sind gut und sicher zu bedienen.
Aber nicht dafür gedacht, dass sie regelmäßig mit der
Überstromabschaltung konfrontiert werden - der Überstrom wird zum Teil
auf Grund von Übertemperatur im Die (bis zu 175°C) erkannt. Das nagt an
der Lebensdauer ...
Regelmäßig und für lange Zeit möchte ich ja auch nichts kurzschließen
;-) Und da das Netzteil nur 2A schafft, wird sich das dann schnell
bemerkbar machen. Da wandern dann schlimmstenfalls die Sorgen hin...
HildeK (Gast)
>Peter Müller schrieb:>> gerade mal gegoogelt: als Privatmensch gibt es den wohl eher>> nicht (jedenfalls nicht bei Reichelt, ELV oder so), oder?>Es gibt auch andere und die hat Reichelt. Z.B. den BTS462. Den kannst du
Du solltest dem TO aber auch sagen, daß dieses Teil bzw. die Last ein
klein wenig anders angeschlöossen wird, denn der TO ist ja scheinbar in
Elektroniksachen noch ein klein wenig unbedarft, und wird das
möglicherweise noch nicht selbst realisieren. Denn das ist ein
High-Side-Switch, wo die Last "unten" angeschlossen wird.
Jens G. schrieb:> Du solltest dem TO aber auch sagen, daß dieses Teil bzw. die Last ein> klein wenig anders angeschlöossen wird,
Da hast du recht! Im Datenblatt kann man das jedoch sehen.
Allerdings hat Reichelt auch einen LOW-Side-Switch; findet man, wenn man
nach BTS sucht.
Ich habe aber dessen Daten momentan nicht parat.
Immer schön um den heissen Brei herum :D
Peter Müller schrieb:> @Georg: was brauchst du? Spannung ist bekannt, Strom auch (ok, kommt> über ein Multimeter und gibt kein peak, min/max o.ä. an). Und> Eigentumsverhältnisse sind auch klar...
Ich denke Georg wollte doch eher nicht wissen wessen Last ("meine") das
darstellt, sondern um welche art von Last es sich handelt. Led,
Glühlampe, Motorbetriebenes Funkenreibrad, oder die leuchtenden Augen
eines Schäferhundes sollte man jeweils anders "behandeln". Auch das
Lastverhalten im gedimmten Zustand würden sich erheblich unterscheiden,
neben dem Einschaltmoment.
Mit genug Aufwand (zB ein teurer BTS3410) kannst du alle vier oben
genannten Kandidaten anschliessen.(*)
Einfache Lösungen ("Von daher hatte ich auf eine Hilfe in der Art: mach
ein zwei Bauteile in den Ausgangskreis und damit ist das gröbste
abgesichert...") erfordern allerdings etwas mehr als nur Informationen
über Eigentumsrechte.
(*)Stimmt so nicht ganz, auch am BTS3410 wird sich ein eigener
Schäferhund beim Anklemmen von 12V doch erheblich anders verhalten als
ein geklauter Schäferhund dies sofort tun würde :D
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