Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BUZ11 parallel als regelbarer 200 Watt Widerstand bis 20V 10A


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von Bernhard S. (bernhard)


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Geschätztes Forum,

ein regelbarer Lastwiderstand (Solarpanel-Tester) soll mit BUZ11 im 
Parallelbetrieb realisiert werden,
maximal 20V und 10A (kurzzeitig für ms).

4x BUZ11 und je einen Drain-Widerstand(1 Ohm), als Gegenkopplung, da die 
BUZ-Exemplare streuen können.

Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?

Danke

Bernhard

: Bearbeitet durch User
von Εrnst B. (ernst)


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Du brauchst eine Rückkopplung. Die Gate-Empfindlichkeit ändert sich mit 
der Temperatur, und du befindest dich an einem ziemlich steilen Teil der 
Kennlinie. Die Source-Widerstände helfen ein wenig, sind aber vmtl. noch 
zu klein.

Also: Opamp, mit 4 Widerständen den Mittelwert aus dem Spannungsabfall 
der 4 Source-Lastwiderstände bilden, analoge Sollwertvorgabe (z.B. 
PWM+RC oder DAC oder Poti...)

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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hat er doch über den Widerstand. Aus dem Bauch würde ich sagen, das 
reicht.

von Harald W. (wilhelms)


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Bernhard S. schrieb:

> Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?

Du solltest im Netz ein SOA-Diagramm für dDeine Transistoren suchen.

von Bernhard S. (bernhard)


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Εrnst B. schrieb:
> Du brauchst eine Rückkopplung. Die Gate-Empfindlichkeit änder sich mit
> der Temperatur.

Danke Ernst für Deine Antwort, aber das war nicht die Frage ^^

Die Frage war:

"Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?"

Die Gate-Steuerungsproblematik soll hier nicht zwingend diskuiert 
werden.

von Εrnst B. (ernst)


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Bernhard S. schrieb:
> "Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?"

Antwort: Vermutlich, ja. Falls nicht: Die Gate-Empfindlichkeit steigt 
mit der Temperatur. Der "heißeste" FET kriegt am meisten Strom ab, wird 
empfindlicher, und kriegt deswegen noch mehr Strom.

Mit z.B. je 4 Ohm an Source sind die Chancen besser, und du kommst 
trotzdem noch auf deine 10A. Brauchts aber mehr Gatespannung, was aber 
ja nicht Thema sein soll.

von Bernhard S. (bernhard)


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Harald W. schrieb:
>> Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?

> Du solltest im Netz ein SOA-Diagramm für dDeine Transistoren suchen.

Gefunden und optisch keine Überschreitung erkennen können

von Εrnst B. (ernst)


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Εrnst B. schrieb:

> Antwort: Vermutlich, ja.

PS: Soll heißen: Wenn die BUZe alle aus derselben Tüte kommen, selber 
Hersteller, selbe Charge, Werte nah beieinander etc, dann klappt das.

Wenn die Schaltung auch funktionieren soll, wenn deine FETs die Limits 
aus dem Datenblatt in alle Richtungen ausreizen, sollte man nochmal 
genau nachrechnen.


=> Für dein Einzelstück-Bastelprojekt: Aufbauen, wenn's nicht klappt 
war's 1€fuffzich Lehrgeld.

von H. H. (hhinz)


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Bernhard S. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>>> Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?
>
>> Du solltest im Netz ein SOA-Diagramm für dDeine Transistoren suchen.
>
> Gefunden und optisch keine Überschreitung erkennen können

Du hast beachtet was da links unten im Diagramm steht?

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Für die Symmetrierung würde ich jedem Transistor einen OPV spendieren, 
der die eigene Sourcespannung mit dem Vorgabewert vergleicht und ihn 
nachregelt. Dafür müsste schon ein LM324 aus der Schrottkiste reichen.

von Bernhard S. (bernhard)


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Εrnst B. schrieb:
>> "Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?"
>
> Antwort: Vermutlich, ja. Falls nicht: Die Gate-Empfindlichkeit steigt
> mit der Temperatur. Der "heißeste" FET kriegt am meisten Strom ab, wird
> empfindlicher, und kriegt deswegen noch mehr Strom.

Je höher der Strom, je höher der Spannungsabfall über dem Widerstand, 
desto geringer die Gatespannung, wenn der Widerstand nicht zu klein 
gewählt wird, müsste das sich das System schnell einpendeln.

Εrnst B. schrieb:
> => Für dein Einzelstück-Bastelprojekt: Aufbauen, wenn's nicht klappt
> war's 1€fuffzich Lehrgeld.

Ich werde eine Versuchsschaltung aufbauen und messen.

Solltet ihr längere Zeit nichts von mir lesen,
ist irgend etwas schiefgegangen ^^



Ingo W. schrieb:
> Für die Symmetrierung würde ich jedem Transistor einen OPV spendieren,
> der die eigene Sourcespannung mit dem Vorgabewert vergleicht und ihn
> nachregelt. Dafür müsste schon ein LM324 aus der Schrottkiste reichen.

Danke für den Tipp, aber wären ohne diesen Aufwand die FETs in Gefahr?

: Bearbeitet durch User
von Εrnst B. (ernst)


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Bernhard S. schrieb:
> wenn der Widerstand nicht zu klein
> gewählt wird, müsste das sich das System schnell einpendeln


Überschlagsweise hast du (angenommen bestmöglicher und 
schlechtestmögliche BUZ11) bei 1 Ohm an den Sources 2 Ampere mehr durch 
den "Guten" FET als durch die schlechten.
Statt 4×2,5A hast du dann eine Aufteilung von 4A + 3×2A. Das ist schon 
ganz knapp außerhalb der SOA :)

von Thomas O. (kosmos)


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3A 20V wäre in der Safe Area
bei 4 BUZ11 sollten die 10A drin sein.

Wenn du aber noch einen Widerstand benutzt dann entlastet dieser deine 
FETs.

Aus einer aktuellen Anwendung 32 x BUD250 schalten 270A bei ca. 35V. Da 
sind jeweils 8 auf einem Kühlblech montiert welche mit Abstandshaltern 
zusammen geschraubt sind und dann werden Sie auch noch von einen 250mm 
Lüfter angeblasen. Man vertraut ihnen so also etwa 8A pro Stück zu.

Aber nimm doch zur Sicherheit ein etwas größeres Gehäuse TO247 oder 263 
die dürften einen etwas größere Siliziumfläche haben wodurch sich die 
wärme etwas gleichmäßiger auf die Kühlfahne verteilt und abgeführt 
werden kann.

von H. H. (hhinz)


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Thomas O. schrieb:
> 3A 20V wäre in der Safe Area

Da braucht der BUZ11 aber verdammt gute Kühlung!

von Günni (Gast)


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Es wird mir immer ein Rätsel bleiben, warum jemand für lineare 
Anwendungen FET-Transistoren nimmt. Das könnten einfache 
NPN-Transistoren besser, wobei für diese Anwendung selbst der Uralttyp 
2N3055 geeignet wäre. Da die parallel geschalteten Transistoren einen 
gemeinsamen Basisstrom von bis zu 1 A benötigen, wird ein gemeinsamer 
Vorstufentransistor (als Darlingtonvorstufe geschaltet) benötigt. Die 
gemeinsamen Kollektoren der Endstufen und des Vorstufentransistors 
können auf das Kühlblech ohne Isolation montiert werden, da sie alle auf 
dem gleichen Potential liegen. Die 1 Ohm Emitterwiderstände der 
Endstufen reichen für eine Symmetrierung aus.

von Falk B. (falk)


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H. H. schrieb:
>> 3A 20V wäre in der Safe Area
>
> Da braucht der BUZ11 aber verdammt gute Kühlung!

Der OP redet von Pulsen im Millisekundenbereich.

Beitrag #7099509 wurde von einem Moderator gelöscht.
von H. H. (hhinz)


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Falk B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>>> 3A 20V wäre in der Safe Area
>>
>> Da braucht der BUZ11 aber verdammt gute Kühlung!
>
> Der OP redet von Pulsen im Millisekundenbereich.

Hab ich das übersehen?

Beitrag #7099512 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Ingo W. schrieb:
> Für die Symmetrierung würde ich jedem Transistor einen OPV
> spendieren, der die eigene Sourcespannung mit dem Vorgabewert vergleicht
> und ihn nachregelt. Dafür müsste schon ein LM324 aus der Schrottkiste
> reichen.

Da genügt auch ein LM358. Jeder 1 Ohm Widerstand bekommt seinen eigenen 
1k Widerstand, die dann alle gemeinsam an den LM358 Eingang 
angeschlossen werden.

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Michael M. schrieb:
> Da genügt auch ein LM358. Jeder 1 Ohm Widerstand bekommt seinen eigenen
> 1k Widerstand, die dann alle gemeinsam an den LM358 Eingang
> angeschlossen werden.

Damit werden dann aber die eventuell unterschiedlichen Gate-Source 
Threshold-Spannungen nicht ausgeglichen. Bei meinem Vorschlag mit den 4 
OPVs würde jeder BUZ die gleiche Last zu tragen haben.

von Falk B. (falk)


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Bernhard S. schrieb:
> Geschätztes Forum,
>
> ein regelbarer Lastwiderstand (Solarpanel-Tester) soll mit BUZ11 im
> Parallelbetrieb realisiert werden,

Das ist kein Jim Beam, ähh LastWIDERSTAND. Es ist eine reglebare 
Konstantstromquelle.

> maximal 20V und 10A (kurzzeitig für ms).

> 4x BUZ11 und je einen Drain-Widerstand(1 Ohm),

Sourcewiderstand.

> als Gegenkopplung, da die
> BUZ-Exemplare streuen können.

Ist recht wenig, zumal die Schwellspannungen reichlich variieren können. 
Der Standardansatz ist ein OPV pro MOSFET, kostet heute ja nix.

> Würden es die BUZ11 überleben, wenn nein, warum nicht?

Naja, auch schlechte Schaltungen funktionieren erstaunlich oft und lang. 
Wenn du max. 10A in Summe, sprich 2,5A pro MOSFET haben willst und 
sowieso eine recht große Mindestspannung von ca. 20V hast, muss man mit 
dem Sourcewiderstand nicht sparsam sein. Da kann man schon mal 5-10V 
drüber verbraten. Also eher 2,2-3,3 Ohm. Die Gateansteuerung braucht 
aber trotzdem einen OPV.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst%C3%A4rker_und_Transistor

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Ingo W. schrieb:
> Bei meinem Vorschlag mit den 4 OPVs würde jeder BUZ die gleiche Last zu
> tragen haben.

Ich dachte nur dass alle Gates zusammengeschaltet bleiben müssen, aber 
wenn jedes Gate einzeln angesteuert werden darf, ist deine Lösung 
natürlich besser.

Beitrag #7099532 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Löppt (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Das ist kein Jim Beam, ähh LastWIDERSTAND. Es ist eine reglebare
> Konstantstromquelle.

Konstantstromsenke, oder?

von Egon D. (Gast)


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Löppt schrieb:

> Falk B. schrieb:
>> Das ist kein Jim Beam, ähh LastWIDERSTAND. Es ist
>> eine reglebare Konstantstromquelle.
>
> Konstantstromsenke, oder?

Ja. ...senke, nicht ...quelle.

von Falk B. (falk)


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Löppt schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Das ist kein Jim Beam, ähh LastWIDERSTAND. Es ist eine reglebare
>> Konstantstromquelle.
>
> Konstantstromsenke, oder?

Nö, das kann man schon als Konstantstromquelle betrachten, auch wenn sie 
aktiv keinen Strom liefert. In der Schaltungstechnik nennt man es auch 
Konstantspannungsquelle bzw. Konstantstromquelle.

von Andrew T. (marsufant)


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Bernhard S. schrieb:

> Ingo W. schrieb:
>
>> Für die Symmetrierung würde ich jedem Transistor einen OPV spendieren,
>> der die eigene Sourcespannung mit dem Vorgabewert vergleicht und ihn
>> nachregelt. Dafür müsste schon ein LM324 aus der Schrottkiste reichen.
>
> Danke für den Tipp, aber wären ohne diesen Aufwand die FETs in Gefahr?

Eindeutig JA

von Bernhard S. (bernhard)


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Εrnst B. schrieb:
> Überschlagsweise hast du (angenommen bestmöglicher und
> schlechtestmögliche BUZ11) bei 1 Ohm an den Sources 2 Ampere mehr durch
> den "Guten" FET als durch die schlechten.

Bei 2A mehr durch den "guten" FET würde lt. Kennlinie bedeuten,
2V weniger Gatespannung, da er durch seinen Source-R gegenkekoppelt ist.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/560226/BUZ11_Kennlinie.jpg

Thomas O. schrieb:
> Wenn du aber noch einen Widerstand benutzt dann entlastet dieser deine
> FETs.

Da gebe ich Dir Recht, ein R in die Zuleitung verlagert die 
Verlustleistung.

Aber ich kann damit leider nicht den Kurzschlussstrom ermittel, da R 
alles begrenzt.

Günni schrieb:
> NPN-Transistoren besser, wobei für diese Anwendung selbst der Uralttyp
> 2N3055 geeignet wäre.

NPN / PNP haben den Vorteil, dass die Kennlinie nicht so 
temperaturabhängig ist wie bei den FETs.

Uwe S. schrieb im Beitrag #7099509:
> Du als TO bist hier nur ein gefundenes Opfer, das alle fertig machen
> wollen.

Den Eindruck habe ich auch, selten fachlich fundiertes.

Falk B. schrieb:
> Die Gateansteuerung braucht aber trotzdem einen OPV.

Nicht zwingend, man kann, man muss aber nicht ^^

Falk B. schrieb:
> Es ist eine reglebare Konstantstromquelle.

Ich denke, der Begriff Konstantstromsenke ist angebrachter.

Andrew T. schrieb:
>> Danke für den Tipp, aber wären ohne diesen Aufwand die FETs in Gefahr?
>
> Eindeutig JA

Ich denke NEIN , begründet durch die 1 Ohm Source-Gegenkopplung,
100mA mehr Source-Strom, bedeutet 0,1V Gatespannungsänderung, lt. 
Kennlienie doch eine relativ große Stromänderung, wenn die FETs nicht 
total verschieden sind.

von Andreas M. (amesser)


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Das Thema haben wir doch im Nachbarthread schon durchgekaut. Der Mann 
will einfach nicht begreifen das seine Schaltung so dimensioniert 
Schrott ist. Er wartet einfach nur darauf, das Ihm jemand das OK für den 
Mist gibt damit er dann später heulen kann weils Ihm um die Ohren 
geflogen ist.

von Andrew T. (marsufant)


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Dann Bau es einfach auf,
Und schau was passiert.

So what

von Manfred K. (4for)


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Andrew T. schrieb:
> Dann Bau es einfach auf,
> Und schau was passiert.
>
> So what

genau, und "kurzzeitig für ms" funktioniert das selbst ohne Kühlung, 
wenn er es nur alle paar Sekunden wiederholt.
Alles andere ist unnötiger Krampf!

von vorbeigesurft (Gast)


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Εrnst B. schrieb:
> Antwort: Vermutlich, ja. Falls nicht: Die Gate-Empfindlichkeit steigt
> mit der Temperatur. Der "heißeste" FET kriegt am meisten Strom ab, wird
> empfindlicher, und kriegt deswegen noch mehr Strom.

Stimmt das so?

Ich meine, mal gelesen zu haben (glaub bei Horowitz und Hill), dass 
dieses "Hoch-schaukeln" bei FETs eben gerade nicht passiert und dass die 
Parallel-Schaltung von FETs deshalb erheblich weniger problematisch ist 
als von bipolaren Leistungstransistoren (bei denen dies passiert).

Bin allerdings kein Profi der Leistungselektronik und lass mich gerne 
eines Besseren belehren...

von H. H. (hhinz)


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vorbeigesurft schrieb:
> Εrnst B. schrieb:
>> Antwort: Vermutlich, ja. Falls nicht: Die Gate-Empfindlichkeit steigt
>> mit der Temperatur. Der "heißeste" FET kriegt am meisten Strom ab, wird
>> empfindlicher, und kriegt deswegen noch mehr Strom.
>
> Stimmt das so?

Ja.


> Ich meine, mal gelesen zu haben (glaub bei Horowitz und Hill), dass
> dieses "Hoch-schaukeln" bei FETs eben gerade nicht passiert und dass die
> Parallel-Schaltung von FETs deshalb erheblich weniger problematisch ist
> als von bipolaren Leistungstransistoren (bei denen dies passiert).

Da war sicherlich nicht vom Linearbetrieb die Rede, sondern vom 
Schaltbetrieb. Im Schaltbetrieb lassen sich MOSFETs sehr gut parallel 
schalten, weil ja der Kanal einen positiven TK hat.

von Bernhard S. (bernhard)



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Praxistest. nach dem Motto "Versuch und Irrtum".

3x BUZ11 verbraten bei angelegten 20V und 5A stolze 200 *Watt* .

Der Kühlkörper heizte sich nach einigen Minuten sehr auf, Berührung war 
schmerzvoll,es roch auch schon nach "Strom" :-)

Die Source-Widerstände sind bewußt sehr klein gewählt, nur 0,47 Ohm.

Allerdings sind die 40 Jahre alten Widerstände aus der Bastelkiste sind 
doch etwas ungenau.


Fazit:

Es funktioniert , da jeder FET durch den Source-R gegengeoppelt ist.

Würde man diese Widerstände größer auswählen, z.B. 2 Ohm, dann würden 
Kennlinienabweichungen der einzelnen FETs noch besser kompensiert.

Benötigt dann allerdings mehr Gatespannung (gegen GND gemessen).

Messergebnisse bei 20V 5A:
Spannung am R von T1: 0,84V
Spannung am R von T2: 0,77V
Spannung am R von T3: 0,76V

: Bearbeitet durch User
von Armin X. (werweiswas)


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Bernhard S. schrieb:
> 3x BUZ11 verbraten bei angelegten 20V und 5A stolze 200 Watt

Adam Riese wäre auf ein anderes Ergebnis gekommen... ;-)

von Bernhard S. (bernhard)


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Armin X. schrieb:
>> 3x BUZ11 verbraten bei angelegten 20V und 5A stolze 200 Watt
>
> Adam Riese wäre auf ein anderes Ergebnis gekommen... ;-)

Ohhh, sorry, vertippt, besser wäre gewesen 100 Watt.

von H. H. (hhinz)


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Bernhard S. schrieb:
> 3x BUZ11 verbraten bei angelegten 20V und 5A stolze 200 Watt .

Ein Perpetuum Mobile!

von Bernhard S. (bernhard)


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H. H. schrieb:
> Ein Perpetuum Mobile!

Kannste mal sehen, was die Polung und Einbaulage der Widerstände so 
alles ausmachen^^

von Armin X. (werweiswas)


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Bernhard S. schrieb:
> Ohhh, sorry, vertippt, besser

Alles Gut, die Geier brauchen auch etwas Futter.

Bernhard S. schrieb:
> Der Kühlkörper heizte sich nach einigen Minuten sehr auf, Berührung war
> schmerzvoll,es roch auch schon nach "Strom" :-)

Daher bin ich eh der Meinung, dass 4 Transistoren für 200W sehr 
Grenzwertig sind. 50W pro T gehen ja laut SOA nur wenn das Die auf 25°C 
gehalten werden kann. Na Gut, ein klein wenig Luft ist dann noch. Für 
Dauerbetrieb würde ich aber nicht mehr als 20-30W ansetzen wollen.

von H. H. (hhinz)


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Armin X. schrieb:
> 50W pro T gehen ja laut SOA nur wenn das Die auf 25°C
> gehalten werden kann.

Nicht das Die, das Gehäuse!

von Bernhard S. (bernhard)


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Armin X. schrieb:
> Na Gut, ein klein wenig Luft ist dann noch. Für
> Dauerbetrieb würde ich aber nicht mehr als 20-30W ansetzen wollen.

Dem stimme ich Dir zu, danke für den Hinweis.

H. H. schrieb:
> Armin X. schrieb:
>> 50W pro T gehen ja laut SOA nur wenn das Die auf 25°C
>> gehalten werden kann.
>
> Nicht das Die, das Gehäuse!

...der Kühlkörper, bzw. das Gehäuse des FETs

: Bearbeitet durch User
von Εrnst B. (ernst)


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Bernhard S. schrieb:
> Bei 2A mehr durch den "guten" FET würde lt. Kennlinie bedeuten,
> 2V weniger Gatespannung, da er durch seinen Source-R gegenkekoppelt ist.

ja, so hab ich das überschlagen.
Die "Typische" Kennlinie schneidet den Ursprung bei der typischen 
Ugs(th)=3V, diese kann aber zwischen 2.1 und 4 V liegen. Insofern 
verschiebt sich diese Kennlinie auch, zumindest im "unteren Bereich", um 
dieselbe Spanne. Macht Pi-Mal-Daumen zwischen bestmöglichem und 
schlechtestmöglichen BUZ einen Unterschied von 2V Ugs.

Damit liegt der "Gute" FET mit 20-4=16V @ 4A ganz knapp außerhalb der 
SOA. (*)

Effekte durch unterschiedliche Temperatur garnicht mit einbezogen.

Aber, wie gesagt, so eine extreme Exemplarstreuung siehst du in der 
Realität eher nicht, und wenn, könntest du für dein Bastelprojekt ja 
selektieren.

Bernhard S. schrieb:
> Würde man diese Widerstände größer auswählen, z.B. 2 Ohm, dann würden
> Kennlinienabweichungen der einzelnen FETs noch besser kompensiert.

Ja. Den Tipp hast du schon mehrfach bekommen.


*) Edit: Hab mich mit den Ampere-Linien verzählt. Der Pfeil muss weiter 
runter, liegt vielleicht sogar noch auf oder in dem DC-SOA-Bereich.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Günni schrieb:
> Es wird mir immer ein Rätsel bleiben, warum jemand für lineare
> Anwendungen FET-Transistoren nimmt.

Schwierig aufzulösendes Rätsel, weshalb FETs für Analoganwendungen 
entwickelt und von namhaften Firmen verbaut wurden.

> Das könnten einfache NPN-Transistoren besser,

Nicht besser, aber auch. Oder auch nicht, mit FETs bekommt man U(DS) 
deutlich weniger Restspannung als U(CE) beim bipolaren Transistor hin - 
bei gleicher Speisung eines Verstärkers mehr Ausgangsleistung.

Meinen Akkutester habe ich mit FET gemacht, weil ich bipolar kaum unter 
1 Volt Endspannung gekommen wäre.

> wobei für diese Anwendung selbst der Uralttyp 2N3055 geeignet wäre.

Für diese mit 20 Volt vielleicht. Da ist ein nicht unerheblicher 
Basisstrom notwendig, der Aufwand für die Treiberstufe erfordert.

Mein 5A-Labornetzteil habe ich damals mit Darlingstons gebaut, wegen der 
geringeren Treiberleistung, aber zu Lasten deutlich größerer 
Emittwiderstände wegen der Stromverteilung.

Εrnst B. schrieb:
> Soll heißen: Wenn die BUZe alle aus derselben Tüte kommen, selber
> Hersteller, selbe Charge, Werte nah beieinander etc, dann klappt das.

Das ist eine blauäugig unrealistische Annahme. Ich habe mit IRF540 als 
Stromsenke gebaut, absolut seriöse Herkunft, selber Hersteller, gleiche 
Chargennummern - I(DS) bzw. R(DS) gegen U(GS) weichen erheblich ab.

Bernhard S. schrieb:
> Allerdings sind die 40 Jahre alten Widerstände aus der Bastelkiste sind
> doch etwas ungenau.

Auch vor 40 Jahren konnte man schon Toleranzen einhalten, vielleicht 
sogar besser als bei modernem Billigzeugs.

> Fazit:
> Es funktioniert , da jeder FET durch den Source-R gegengeoppelt ist.

Du hast Glück, dass Deine BUZze recht nahe beieinander liegen.

> Würde man diese Widerstände größer auswählen, z.B. 2 Ohm, dann würden
> Kennlinienabweichungen der einzelnen FETs noch besser kompensiert.

So ist das. Obendrein würden sie einen größeren Anteil der Leistung 
übernehmen, die sind thermisch höher belastbar ein Transistor.

> Benötigt dann allerdings mehr Gatespannung (gegen GND gemessen).

So ist das, aber das sollte nicht das wesentliche Problem sein. Damit 
das Gebilde nicht undefiniert arbeitet, brauchst Du sowieso eine Messung 
des Gesamtstroms und einen Regelkreis.

von Mitlesender Dunning Kruger Detektor (Gast)


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Hilf Ihm oder lass es...
Sitzt du eigentlich jeden Tag beim Abendessen und erzählst deiner Frau 
wie toll du bist weil du dennen im Forum wieder was "erklärt" hast?
Du wirfst nur Brocken rum... permanent...von Kompetenz keine spur...
Musste mal raus. Meine Meinung...

von Mitlesender Dunning Kruger Detektor (Gast)


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Es ging um Harald...

von camera obscura (Gast)


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Bernhard S. schrieb:
> Praxistest. nach dem Motto "Versuch und Irrtum".
>
> 3x BUZ11 verbraten bei angelegten 20V und 5A stolze 200 Watt .
>
> Der Kühlkörper heizte sich nach einigen Minuten sehr auf, Berührung war
> schmerzvoll,es roch auch schon nach "Strom" :-)

Sooo? Das war eigentlich nicht zu erwarten.

Welches Tastverhältnis? Du sprachst oben (TE) von Millisekunden.
Wie viele davon genau, mit wie langer Abkühlpause dazwischen?

Oder hast Du da minutenlang hundert_Watt_DAUERLAST gefahren...?

Falls ja: Wozu denn, wenn "in der Praxis" (im späteren Betrieb)
doch gar nicht vorkommend?

Bernhard S. schrieb:
> (Solarpanel-Tester)

Was willst Du da eigentlich genau testen? Normalerweise macht man
(jeweils bei "dauerhafter Nennbeleuchtung(sstärke)") hierzu doch
- Messung U_Leerlauf
- Messung I_Kurzschluß
  (logischerweise nacheinander) und dann noch
- MPP, getrackt und sowohl U als auch I Messung
  UND/ODER
- ca. Nennbetriebspunkt und sowohl U als auch I Messung

Was genau benutzt Du denn da überhaupt, um sowohl U als auch I in 
Millisekunden zu messen...? Also nicht daß das unmöglich wäre, nur 
normalerweise gar nicht nötig. Noch fehlen einige wichtige Infos.

von camera obscura (Gast)


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Mittlerweile fand ich zwar das hier:

Beitrag "MPP (Maximum Power Point ) Solarmodul Solaranlage messtechnisch ermitteln"

Aber auch zusammen ergeben sich nicht wirklich Antworten. :-/

von Falk B. (falk)


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Bernhard S. schrieb:

> Aber ich kann damit leider nicht den Kurzschlussstrom ermittel, da R
> alles begrenzt.

Tja, dann sollte man sich mal klar äußern, welche Parameter und 
Kennlinien erreicht werden sollen. U.a ein Minimalspannung.

>> NPN-Transistoren besser, wobei für diese Anwendung selbst der Uralttyp
>> 2N3055 geeignet wäre.
>
> NPN / PNP haben den Vorteil, dass die Kennlinie nicht so

Die nennt man Bipolartransistoren.

> temperaturabhängig ist wie bei den FETs.

Jain. MOSFETs haben ca. -5mV/K, Bipolare ca. -2mV/K.

>> Die Gateansteuerung braucht aber trotzdem einen OPV.
>
> Nicht zwingend, man kann, man muss aber nicht ^^

Klar, wenn man nur murksen will, spart man sich den UNBEZAHLBAREN OPV . 
. .

> Falk B. schrieb:
>> Es ist eine reglebare Konstantstromquelle.
>
> Ich denke, der Begriff Konstantstromsenke ist angebrachter.

Nö. Der Begriff Konstantstromquelle ist etabliert. Nur weil ein paar 
Bastler das anders sehen, wird deswegen die Begriffsdefionition nicht 
geändert.

von Bernhard S. (bernhard)


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camera obscura schrieb:
> Mittlerweile fand ich zwar das hier:
>
> Beitrag "MPP (Maximum Power Point ) Solarmodul Solaranlage messtechnisch
> ermitteln"
>
> Aber auch zusammen ergeben sich nicht wirklich Antworten. :-/

So ein Quatsch in höchster Perfektion,

manche lernen es nie, manche noch süäter,

schnapp Dir 'ne Praline-Zeitschrift und geh auf Dein Zimmer.

: Bearbeitet durch User
von pp (Gast)


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Es gibt Menschen die immer Recht haben. Selbst, wenn sie Fragen 
stellen...

von Andrew T. (marsufant)


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Falk B. schrieb:
> Nö. Der Begriff Konstantstromquelle ist etabliert. Nur weil ein paar
> Bastler das anders sehen, wird deswegen die Begriffsdefionition nicht
> geändert.

Magst Du so sehen. Ist aber Falk Quark.

Der mehrheitliche Rest der Welt sieht die Konstatstrom-Senke und die 
-Quelle.
Sogar in der Übersetzung macht man sich die Mühe von current source und 
current sink zu sprechen.

Es wird Zeit Falk das Du das erkennst

von Gerhard O. (gerhard_)


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Nur der Vollständigkeit halber: Keiner von Euch hat scheinbar schon 
erwähnt, daß die klassische OPV Konstantstromsenkenschaltung anstatt 
Konstantstrom Modus auch eine Widerstandskennlinie emulieren kann wenn 
die Einstellspannung an die Lastspannung, vorausgesetzt richtig 
skaliert, verbunden wird. Der OPV braucht natürlich eine unabhängige 
Versorgung. Vielleicht wäre so eine Verhaltungsweise sogar erwünscht. Es 
sollte möglich sein ziemlich nahe auf Null Volt herunterzukommen.

Ixys hat übrigens einige tolle lineare MOSFETS im Lieferprogramm in 
einem großen vier Pin Gehäuse die sich sehr gut kühlen lassen. TTI 
verwendet solche Bauformen in ihren elektronischen Lasten. Die haben 
einen Typ der noch bei 60V 10 A SOA-mässig aushält.

von Dieter (Gast)


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Bernhard S. schrieb:
> So ein Quatsch in höchster Perfektion, ...
> schnapp Dir 'ne ...

Wer kostenlose Hilfe haben möchte, sollte um seine Bittstellerrolle 
wissen. Da sind solche Sätze ein unflätiges Benehmen.

Da die Geschwindigkeit nur im ms-Bereich liegt, kannst Du auch über 
vergleichen der Kennlinien die Unterschiede über Spannungsteiler am Gate 
näherungsweise ausgleichen. Nachteil ist, dass dies die Treiberschaltung 
mehr belastet. Das kann für diese Lösung ein no-go-Kriterium sein.

von Eins N00B (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Löppt schrieb:
>> Falk B. schrieb:
>>> Das ist kein Jim Beam, ähh LastWIDERSTAND. Es ist eine reglebare
>>> Konstantstromquelle.
>>
>> Konstantstromsenke, oder?
>
> Nö, das kann man schon als Konstantstromquelle betrachten, auch wenn sie
> aktiv keinen Strom liefert. In der Schaltungstechnik nennt man es auch
> Konstantspannungsquelle bzw. Konstantstromquelle.

Wenn noch eine Spannungsquelle im gleichen Gerät vorhanden ist, würde 
ich auch so sehen. So finde ich es zumindest unintuitiv.
Der Tietze-Schenk sieht es allerdings auch wie du.

Andrew T. schrieb:
> Magst Du so sehen. Ist aber Falk Quark.
>
> Der mehrheitliche Rest der Welt sieht die Konstatstrom-Senke und die
> -Quelle.
> Sogar in der Übersetzung macht man sich die Mühe von current source und
> current sink zu sprechen.
>
> Es wird Zeit Falk das Du das erkennst

Der Tietze-Schenk scheint es wie Falk zu sehen.

Analog unterscheidet hingegen zwischen sink und source: 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-968.pdf
TI auch: https://www.ti.com/lit/an/snoaa46/snoaa46.pdf?ts=1655485740434

Ich habe ansonsten keine wirklichen anderen (professionellen) 
deutschsprachigen Quellen auf die Schnelle gefunden, bei denen nicht 
noch eine Versorgungsspannung über der Last angeschlossen war – da halte 
ich die „Stromquelle“ dann als Begriff für angebracht.

Fazit: auf Englisch scheint man zu unterscheiden, auf Deutsch nicht ganz 
so rigoros.

von camera obscura (Gast)


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Bernhard S. schrieb:
> ...

Zu Ihrer Information:

Das war nach den entdeckten Ausbrüchen nur ein kleiner Test, ob Sie
sich allen oder nur bestimmten Usern gegenüber so mies aufführen.

Ergebnis ist für mich eindeutig genug - damit verabschiede ich mich.

von Tany (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Ixys hat übrigens einige tolle lineare MOSFETS im Lieferprogramm in
> einem großen vier Pin Gehäuse die sich sehr gut kühlen lassen.

Diese Mosfets sind nicht billig und nicht unbedingt nötig für die 
"Linearisierung". Wenn man ein OPV zur Stromregelung verwendet, wird der 
Strom sowieso über Shunt geregelt.
Bei einem R-R OPV (vor allem R-Input) und ab bestimmten Spannung (meist 
2V über U_th) kann man separate Vesorgungspannung für den OPV 
verzichten.
100W wäre bei einem MOSFET in TO247 Pakage, Ptot ab 200W und 
entsprechendem KK kein Problem.

von vorbeigesurft (Gast)


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H. H. schrieb:
>> Ich meine, mal gelesen zu haben (glaub bei Horowitz und Hill), dass
>> dieses "Hoch-schaukeln" bei FETs eben gerade nicht passiert und dass die
>> Parallel-Schaltung von FETs deshalb erheblich weniger problematisch ist
>> als von bipolaren Leistungstransistoren (bei denen dies passiert).
>
> Da war sicherlich nicht vom Linearbetrieb die Rede, sondern vom
> Schaltbetrieb. Im Schaltbetrieb lassen sich MOSFETs sehr gut parallel
> schalten, weil ja der Kanal einen positiven TK hat.

Ah, interessant, dass sich die TK von Kanal und Gate unterscheiden. 
Wieder was gelernt.

von Bernhard S. (bernhard)


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Oh, hatte diese interesanten Fragen irgendwie übersehen, sorry.

camera obscura schrieb:
> Wie viele davon genau, mit wie langer Abkühlpause dazwischen?

im späteren Betrieb: einige ms Strom und Spannung messen,
dann 1 Minute Pause

> Oder hast Du da minutenlang hundert_Watt_DAUERLAST gefahren...?
Nein, wohin mit der Abwärme?


> Bernhard S. schrieb:
>> (Solarpanel-Tester)
>
> Was willst Du da eigentlich genau testen? Normalerweise macht man
> (jeweils bei "dauerhafter Nennbeleuchtung(sstärke)") hierzu doch
> - Messung U_Leerlauf
> - Messung I_Kurzschluß

Diese beiden Extremmessunen (Leerlauf / Kurzschluß) reichen aber zur 
Ermittlung der MPP-Spannung nicht aus, da MPP stark Temperaturabhängig 
ist.

> Was genau benutzt Du denn da überhaupt, um sowohl U als auch I in
> Millisekunden zu messen...?

Ganz einfach U(Spannung am Panel bei BUZ11-Last) und
I (Spannungsabfall über Source-R-BZ11),
gemessen mit einem ADC des ATmega8.

Die Steuerung der Gatespannungen (BUZ11 als Last) per PWM des AVR.

: Bearbeitet durch User
von Manfred K. (4for)


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endlich: macht eine ATmega8 oder sonstigen Prozessor dran, aus der Mücke 
einen Elefanten und verschiebt das Ding in die Rubrik 
mikrocontroller-elektronik. Damit man den Overkill Irrsinn nicht mehr 
lesen muss.

von Hobby B. (bastler2022)


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Bernhard S. schrieb:
> gemessen mit einem ADC des ATmega8.

Naja da ist der ADC vom ATmega8 nicht gerade so das richtige für das 
Vorhaben, da dieser nur einen 10-bit ADC hat.

Hier mal ein paar Eckdaten wie man es machen könnte z.B. mit einem 
ADS1115 ADC 16bit und dann einen ACS712 nutzen. Wenn das ganze dann auch 
noch für ein MPPT Regler genutzt werden soll am besten gleich einen 
etwas Leistungsfähigen Controller nutzen z.B ESP32 oder so.

ACS712 ELC-05 -> +/- 5A -> 185 mV/A
ACS712 ELC-20 -> +/- 20 A -> 100 mV/A
ACS712 ELC-30 -> +/- 30 A -> 66 mV/A

von Bernhard S. (bernhard)


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Hobby B. schrieb:
> Vorhaben, da dieser nur einen 10-bit ADC hat.

Danke für den Tipp, muss es wirklich so genau sein, zumal die 
MPP-Spannung, also der optimale Arbeitspunkt des Solarpanels sich 
permanent verschiebt?

Momentan strebe ich eine ganz einfache Lösung an mit hinreichender 
Genauigkeit ^^

Bei 10Bit und 20V Panelspannung ergibt sich eine Genauigkeit von +/- 
20mV.

von Hobby B. (bastler2022)


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Bernhard S. schrieb:
> Bei 10Bit und 20V Panelspannung ergibt sich eine Genauigkeit von +/-
> 20mV.

Guten Morgen,

beim ATmega8 hast 10Bit Auflösung und eine Genauigkeit von 8Bit.
Die letzten 2Bit sind zu wacklig die kannst eigentlich gleich wegwerfen.
Deshalb wäre es günstiger gleich von Anfang an die Auflösung immer 
gleich mindestens 2Bit höher zu wählen als die geforderte Genauigkeit 
die man haben möchte.

von Falk B. (falk)


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Bernhard S. schrieb:
> Die Steuerung der Gatespannungen (BUZ11 als Last) per PWM des AVR.

Unfug. Aber mach mal, Murksen ist auch ein Hobby.

von Falk B. (falk)


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Bernhard S. schrieb:
> Bei 10Bit und 20V Panelspannung ergibt sich eine Genauigkeit von +/-
> 20mV.

Nö. Das ist bestenfalls die AUFLÖSUNG. Siehe [[Auflösung und 
Genauigkeit]].

von Falk B. (falk)


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Hobby B. schrieb:
> Guten Morgen,
>
> beim ATmega8 hast 10Bit Auflösung und eine Genauigkeit von 8Bit.

Wer sagt das?

> Die letzten 2Bit sind zu wacklig die kannst eigentlich gleich wegwerfen.

Stimmt nicht. Ich habe schon einigen Schaltung mit dem AVR und ADC 
gebaut, auch welche wo recht schnell gemessen wurde, auch mit 10 Bit. 
Der ADC ist erstaunlich rauscharm, selbst das LSB wackelt gefühlt kaum. 
Das meiste "Rauschen" kommt bei den meisten Schaltungen, erst recht bei 
Hobbybastlern, aus dem schlechten Analogteil, wo haufenweise Störungen 
einkoppeln.

> Deshalb wäre es günstiger gleich von Anfang an die Auflösung immer
> gleich mindestens 2Bit höher zu wählen als die geforderte Genauigkeit
> die man haben möchte.

Der OP hat für seine 20V max. Meßspannung mit 10 Bit mehr als genug 
Auflösung. Die Genauigkeit kommt durch einen gescheiten Analogteil und 
Kalibrierung.

Beitrag #7101788 wurde vom Autor gelöscht.
von Bernhard S. (bernhard)


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Falk B. schrieb:
> Der OP hat für seine 20V max. Meßspannung mit 10 Bit mehr als genug
> Auflösung.

Das ADC-Ergebnis wird schlussendlich noch auf 8Bit eingedampft.

Bsp: ADC 225=22,5v

Die Spannungsmessungen werden durch drei Kurzzeitige 
hintereinanderfolgende Einzelmessungen realisiert, erst wenn das Ergenis 
aller drei Einzelmessungen gleich ist, ist das Gesamtergebnis gültig, 
ansonsten wird neu gemessen :)



Falk B. schrieb:
>> Die Steuerung der Gatespannungen (BUZ11 als Last) per PWM des AVR.
>
> Unfug. Aber mach mal, Murksen ist auch ein Hobby.

Eine RC-Kombination glättet das PWM-Signal, somit kann stufenweise die 
Gatespannung variiert werden?

Warum Unfug?

Eine nachvollziehbare Erkläung wäre mal ganz nett.

Nachtrag:

Dein Beitrags-Zähler beträgt momentan 56.106 an... ich möchte dazu 
nichts schreiben, sonst prügeln wieder viele auf mir rum.

Uwe, hat's mal so gut erklärt:

Bernhard, ich kann es echt kaum noch mit ansehen, muss dir das

vielleicht mal etwas erklären...

Du als TO bist hier nur ein gefundenes Opfer, das alle fertig machen

wollen. Und dein Thread ist nur eine Plattform, auf der sich die

hiesigen Schauspieler profilieren wollen, gegenüber ihresgleichen. Mehr

nicht! Hast ja gesehen, was im anderen Thread passiert ist. Also wenn

das nicht Beweis genug ist, und nun geht das hier schon wieder munter

weiter...

Du bist mit deinem eigentlichen Vorhaben überhaupt nicht vorangekommen,

im Gegenteil, du wurdest total verunsichert. Dein einziger, aber doch

ursächlicher Fehler ist nicht elektronischer Natur, sondern der hier:

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Nur der Vollständigkeit halber: Wenn's nicht zu schnell gehen soll kann 
man durch Mittelung über 64 mal noch zwei freie ADC Bits herausschinden.

Das geht weil der ADC oft mit statistischen Fehlern zu kämpfen hat. Wenn 
nun diese Fehler rein zufällig passieren (weisses Rauschen) dann kann 
man ohne weiterer HW die Auflösung ohne große Fehler erhöhen. Bevor man 
den Summenwert dividiert, noch N/2 1/2bit LSB, also 32 dazu addieren. 
Die Division durch power of 2 kann durch rechts schieben schmerzlos 
verwirklicht werden.

Ich habe das hin und wieder bei PICs mit guten Erfolg gemacht. Bei 
12-bit Auflösung hast Du bei 25V und Aref=5V immerhin eine Auflösung von 
5mV und die Meßwerte können recht stabil konvertiert werden. Die 
Genauigkeit ist nur dann gut, wenn die LSB Fehler zufällig erfolgen, 
also ähnlich weissem Rauschen.

Da der AVR ADC relativ schnell ist, brauchen die einzelnen Messzyklen 
nicht übermässig viel Zeit.

Versuch macht kluch. Du kannst ja mit einen genauen DMM die Fehlerwerte 
quantifizieren.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Gerhard O. schrieb:
> Nur der Vollständigkeit halber: Wenn's nicht zu schnell gehen soll kann
> man durch Mittelung über 64 mal noch zwei freie ADC Bits herausschinden.

Könnte man, muss man aber meistens gar nicht. Wenn der ADC und die 
analoge Schaltung davor halbwegs was taugt, kann man mit einem ADC auch 
OHNE Mittelwertbildung gescheit messen. Es gibt hier immer so eine mehr 
als nur unterschwellige Angst, daß ohne Mittelwertbildung und Filterung 
ein ADC unbrauchbar ist. Dem ist nicht so.

> 12-bit Auflösung hast Du bei 25V und Aref=5V immerhin eine Auflösung von
> 5mV

Selbst wenn das so wäre, BRAUCHT man das für DIESE Aufgabe?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Falk B. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Nur der Vollständigkeit halber: Wenn's nicht zu schnell gehen soll kann
>> man durch Mittelung über 64 mal noch zwei freie ADC Bits herausschinden.
>
> Könnte man, muss man aber meistens gar nicht. Wenn der ADC und die
> analoge Schaltung davor halbwegs was taugt, kann man mit einem ADC auch
> OHNE Mittelwertbildung gescheit messen. Es gibt hier immer so eine mehr
> als nur unterschwellige Angst, daß ohne Mittelwertbildung und Filterung
> ein ADC unbrauchbar ist. Dem ist nicht so.
>
>> 12-bit Auflösung hast Du bei 25V und Aref=5V immerhin eine Auflösung von
>> 5mV
>
> Selbst wenn das so wäre, BRAUCHT man das für DIESE Aufgabe?

Naja, war ja nur der Vollständigkeit halber:-)

Stimmt Vieles, was Du aufbrachtest.

Ich habe derzeit einen AVR128DB64 am Laufen mit einer gut durchdachten 
und ausgeführten LP und der 12-bit ADC liefert absolut stabile Werte 
wenn ich z.B eine CR2032 damit messe (Ext. Aref=4.096V). Also, es geht 
schon, wenn man beim HW Design aufpasst.

Was die Thread Thematik betrifft, müsste ich erst wieder nachlesen um 
nachzuholen um was es hier wirklich geht und was wirklich notwendig ist 
- zog sich zu lange hin:-)

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Hmm, irgendwie ist meine ziemlich lange Antwort auf den bernhard 
verschluckt worden. Schöner Mist!

von Falk B. (falk)


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Bernhard S. schrieb:

> Das ADC-Ergebnis wird schlussendlich noch auf 8Bit eingedampft.
>
> Bsp: ADC 225=22,5v

also reichen 0,1V Auflösung für dich.

>>> Die Steuerung der Gatespannungen (BUZ11 als Last) per PWM des AVR.
>>
>> Unfug. Aber mach mal, Murksen ist auch ein Hobby.
>
> Eine RC-Kombination glättet das PWM-Signal, somit kann stufenweise die
> Gatespannung variiert werden?
>
> Warum Unfug?
>
> Eine nachvollziehbare Erkläung wäre mal ganz nett.

1.) Wenn man jeden der MOSFETs einzeln per OPV regelt, muss man sich um 
Toleranzen keine Gedanken machen, die regelt der OPV aus. Außerdem kann 
man mit deutlich kleinerem Shunt arbeiten und damit einen deutlich 
geringere Minimalspannung erreichen.
2.) Wenn der OPV den Strom regelt, muss sich der AVR nicht darum 
kümmern. Das ist einfacher, schneller, ggf. sicherer.
3.) Wenn man PWM nutzen will, um den Sollwert für den OPV zu 
erzeugen, muss man filtern- Wenn man kurze Pulse im Millisekundenbereich 
haben will, muss das halbwegs "breitbandig" sein. Beispiel

Ein AVR mit 16 MHz und 8 Bit PWM macht 62,6kHz. Um das gescheit zu 
filtern braucht man mindestens einen Tiefpaß 2. Ordnung und 
schätzungsweise 1-5kHz Bandbreite. Macht 300-60us Anstiegszeit. Das 
paßt.

> Dein Beitrags-Zähler beträgt momentan 56.106 an... ich möchte dazu
> nichts schreiben, sonst prügeln wieder viele auf mir rum.

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