H-Brücke es wird nur ein P-Fet extrem heiß

[StABAL (Gast)]

Gleich mal bitte nicht lachen, ihr werdet den Fehler sicher gleich 
sehen.
Ich habe mein Fehlerbild mit der Suche nicht gefunden.
Bild bitte vorher ansehen.
Wenn ich die beiden Transistoren weg lasse, der µC nur Q5 ansteuert, G1 
auf Gnd und G2 auf +12VDC stecke oder umgekehrt bleibt Q6 kalt.
Wenn die Transisoren in der Schaltung bleiben wird nach 1-2 Stunde Q6 so 
heiß das er mir die Breadboardpins weggeschmolzen hat und das Netzteil 
in CC geht.
CC ist auf 350mA eingestellt.
Treibt ja nur einen alten Legozug.
Ich weiß die FETs sind für 120-250mA overkill hatte aber keine Anderen 
rumliegen.
Der MCU lässt werend der Umpolung Q5 für 2100ms auf Low. (nur zum 
Testen)
void setDir(bool dir) -> code.txt
Die FETs sollten in 2Sek. doch ihre Gate-Kapazitäten verlieren.
Mein Jungs haben mit der Bahn die besagten 1-2 Stunden gespielt.
Bis der Lüfter vom Netzteil angieng und das Breadboard sah.
Q3 lässt das ganze unbeeindruckt.
Habe Q6 auch im Breadboard umgesetzt um einen Kontaktfehler ausschließen 
zu können, hatte schon mit einem ESP-01 Spaß mit so einem Kontaktfehler.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

StABAL schrieb:
> Bild bitte vorher ansehen.
Huha, vogelwild...

> Ich weiß die FETs sind für 120-250mA overkill
Nicht, wenn die Fets recht langsam ohne Kühlkörper geschaltet werden. 
Hast du mal mit einem Oszilloskop gemessen, was da passiert?

> Wenn ich die beiden Transistoren weg lasse, der µC nur Q5 ansteuert, G1
> auf Gnd und G2 auf +12VDC stecke oder umgekehrt bleibt Q6 kalt.
Dann mach da mal statt der sehr hochohmigen 10k Pullups nach 12V einen 
mit 1k oder 470R rein...

[MaWin (Gast)]

StABAL schrieb:
> Gleich mal bitte nicht lachen, ihr werdet den Fehler sicher gleich
> sehen.

Wie kommst du auf die Idee, dass das eine funktionierende H-Brücke wäre 
?

Hast du dir NIE vorher angeschaut, wie man das richtig macht ?

Bei 6V am Gate leiten beide FETs, Kurzschluss. Klar tritt das nur 
kurzzeitig auf, aber auch kurz ist zu viel.

Mit 5V am irFz44 wird der nicht sicher durchgesteuert, er ist kein 
LogicLevelMOSFET.

Und wenn man schon eine funktionierende H-Brücke hätte, braucht man 
keinen fünften MOSFET mehr, ist ja wie ein fünftes Rad am Wagen.

Gönn dir 4 Ausgänge am uC, jeder steuert über einen S9015 einen MOSFET 
mit sauberen 0V/12V an, zeitversetzt mit Totzeit, und alles wird gut, 
Freilaufdioden sind ja in den FETs  drin.

[Kevin M. (arduinolover)]

Die Antwort ist ganz einfach, die Schaltung ist Murks. Wie bereits 
gesagt ist das 5. FET unnötig wenn man das anständig macht. Unabhängig 
davon hast du das Problem, dass durch das 5. FET die Brücke ständig am 
rumschwingen ist, da sie mal auf 0V und mal auf 12V hängt. In dem Fall 
von der statischen Beschaltung ist es so dass es glücklicherweise nur 
die FETs die ohnehin schalten sollen mal an und mal ausschaltet und die 
die sperren sollen, sperren oder werden auf ein potential gezogen das 
sie "noch mehr" sperren lässt. Wenn du nun die Schaltung mit den 
Transistoren aufbaust, wird die Seite, die über den Transistor auf GND 
gezogen wird, quasi genauso gut mit GND verbunden wie im Fall ohne 
Transistor und funktioniert einigermaßen wie erwartet. Die andere Seite, 
die nur über den 10KOhm Pullup an den gewünschten 12V hängt, schwingt 
jetzt schön mit der Brücke mit und die Gate Spannungen machen das 
gleiche, das führt dazu das in diesem Zweig teilweise die FETs 
gleichzeitig leiten und einen mehr oder weniger starken Kurzschluss 
verursachen. Das fällt eben an dem P-FET besonders auf, da es im 
Vergleich zu den anderen einen 10- bzw. 60-mal höheren Innenwiderstand 
hat und somit entsprechend deutlich mehr Abwärme erzeugt. Abgesehen 
davon hast du bei den Umschaltvorgängen vermutlich durch die schlechte 
Ansteuerung auch noch anderweitige Stromspitzen, wobei die hier eher 
nebensächlich für das Problem sind.

[Elektrofurz (Gast)]

Meines Wissens läuft der Legomotor mit max. 9 Volt. Bei einer 12 Volt 
Versorgungsspannung kann man dann auch eine H-Brücke mit bipolaren 
Transistoren aufbauen und diese direkt mit PWM ansteuern. Dann entfällt 
nicht nur die Erzeugung der Totzeit, sondern auch der 5. Transistor.

Für die Ansteuerung der H-Brücke kann dann je ein NPN-Transistor mit 
einem 100R / 4 Watt Pullup Widerstand eingesetzt werden.

[StABAL (Gast)]

Danke an alle und die gute Erklärung von Kevin M. was da eigentlich 
passiert.

[Dr. MCU (Gast)]

Tu Dir selber einen Gefallen und nimm einen Brücken-IC.
Der L9110 z.B. kostet nix und ist für Deine Bahn völlig ausreichend.
Gibt es auch fertig als Modul vom freundlichen Chinesen für unter einen 
Euro.

[StABAL (Gast)]

Danke, Digitaltechnik ist um einiges leichter aber irgendwann Muss du in 
die analoge "Leistungs"Technik.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Wenns beim diskreten Aufbau bleiben soll:
Beitrag "Re: RC-Servoelektronik für DC-Motor"

Nur Bremsen geht hier nicht, es bleibt beim Freilauf. Und man sollte 
nicht beide PWM Ausgänge gleichzeitig aktivieren.
Aber das ist beim Mega/Tiny einfach über das DDR Register zu machen, 
ohne die PWM Konfiguration anzufassen.

[Jens G. (jensig)]

StABAL (Gast)

>Wenn ich die beiden Transistoren weg lasse, der µC nur Q5 ansteuert,

Ich sehe sieben Transistoren ...
Wieso wird seit inzw. einigen Jahren gelehrt, daß Mosfets keine 
Transistoren seien?

>Die FETs sollten in 2Sek. doch ihre Gate-Kapazitäten verlieren.

Und was willst Du damit andeuten? Daß die rechten Mosfets zeitweise mit 
offenem Gate betrieben werden? Kein Wunder, wenn da was heißläuft.

>Danke, Digitaltechnik ist um einiges leichter aber irgendwann Muss du in
>die analoge "Leistungs"Technik.

Das hat nichts mit Analogtechnik zu tun (zumindest ist das mit Deiner 
Schaltung nicht beabsichtigt), denn Du willst ja im Schaltbetrieb 
arbeiten.

[(prx) A. K. (prx)]

Jens G. schrieb:
> Das hat nichts mit Analogtechnik zu tun (zumindest ist das mit Deiner
> Schaltung nicht beabsichtigt), denn Du willst ja im Schaltbetrieb
> arbeiten.

Beim Schaltbetrieb mit diskreten Komponenten kann etwas Verständnis vom 
Analogbetrieb nützlich sein. Denn jeder Schaltbetrieb ist lediglich ein 
mehr oder weniger an die Grenzen gefahrener Analogbetrieb. Und genau der 
analoge Weg zwischen diesen Grenzen kann wichtig sein. Je mehr Schmackes 
dahinter ist, umso wichtiger.