AVR -> IRLML6401 mit wieviel PWM Frequenz ohne Treiber möglich?

[Jan V. (janv)]

Hallo,ich würde bei der PWM Ansteuerung eines IRLML 6401/02 durch einen 
AVR gerne ohne Treiber auskommen. Welche Frequenz wär da noch 
unbedenklich möglich?

Geregelt werden soll ein Strom der Größenordnung 1A bei 5V.

[pegelwendler (Gast)]

Antwort leider "kommt drauf an".
Wie warm ist die Umgebungstemperatur, wieviel Kupfer steht zur Kühlung 
zur Verfügung?
Höhere Frequenz bedeutet erstmal mehr Wärme. Die ist aber kein Problem, 
wenn sie abgeführt werden kann.

Mit einer großen Kühlfläche, am besten noch mit einem Lüfter drauf, 
kannst du natürlich mit der Frequenz viel weiter rauf.

[Jan V. (janv)]

pegelwendler schrieb:
> Mit einer großen Kühlfläche, am besten noch mit einem Lüfter drauf,
> kannst du natürlich mit der Frequenz viel weiter rauf.

Weder gibts Kühlfläche und schon gar keinen Lüfter. Die Mosfets sind 
winzige Mini-SMD Teile. Einfach schalten tun sie den Strom problemlos. 
Nun hätte mich von  irgend einem Praktiker interessiert wieviel mehr so 
ohne Treiber möglich ist.

[Monk (Gast)]

Jan V. schrieb:
> Nun hätte mich von  irgend einem Praktiker interessiert wieviel mehr so
> ohne Treiber möglich ist.

Die Antwort hast du von pegelwandler bekommen. Ich finde dass er das 
perfekt formuliert hat, dem kann man nichts hinzufügen. Außer eine 
Kleinigkeit:

Jan V. schrieb:
> Weder gibts Kühlfläche und schon gar keinen Lüfter. Die Mosfets sind
> winzige Mini-SMD Teile.

Man kann diese Bauteile über ihre Anschlussbeine kühlen, primär dem 
Drain Pin. Die Leistungsangaben im Datenblatt beziehen sich auf eine 
recht große Kühlfläche von 1 Quadrat-Zoll Kühlfläche mit maximal 25°C so 
weit ich das verstanden habe.

[Jan V. (janv)]

Steve van de Grens schrieb:
> Die Antwort hast du von pegelwandler bekommen.

Ja danke, die Theorie ist schön und gut.
Vielleicht findet sich aber doch noch eine "praktischere" Antwort.

> Man kann diese Bauteile über ihre Anschlussbeine kühlen

Ja, da hätte ich noch Potential bei der Gestaltung des PCB. Was meine 
Frage nach der möglichen Treiber-Losigkeit leider noch nicht 
beantwortet.

[Falk B. (falk)]

Jan V. schrieb:
> Hallo,ich würde bei der PWM Ansteuerung eines IRLML 6401/02 durch einen
> AVR gerne ohne Treiber auskommen. Welche Frequenz wär da noch
> unbedenklich möglich?

Ich sag mal 5-20kHz.

Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"

Die Treiberleistung, die den AVR dann in der IO-Zelle verbraten muss, 
kannst du hier ausrechnen.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Treiberleistung

[Falk B. (falk)]

pegelwendler schrieb:
> Antwort leider "kommt drauf an".

Sicher, aber dazu muss man erstmal die Verlustleistung berechnen. Und 
nicht schon vorher die Nerven verlieren und alle möglichen Maßnahmen 
aufzählen, um ein AKW zu kühlen . . .

[Michael B. (laberkopp)]

Jan V. schrieb:
> Welche Frequenz wär da noch unbedenklich möglich?

Das Gate ist in - nach Datenblatt über'n Daumen gepeilt, nicht simuliert 
oder berechnet - 125ns umgeladen.

Wenn du unproblematische 1% Flanken erlaubst also 83kHz, wenn du 10% 
Flanken erlaubst - die dann schon zu deutlichen Umschaltverlusten führen 
die höher sein können als die Leitverluste - sogar 830kHz.

[Jan V. (janv)]

Falk B. schrieb:
> Ich sag mal 5-20kHz.

Super. Das könnte langen.
Soll eine kleine weiße LED Kette dimmen.

[SvenL (Gast)]

Für den Anwendungszweck reichen auch 500 Hz aus, ohne dass es zu 
sichtbarem Flimmern kommt!

Man muss es ja nicht übertreiben und da mit einigen kHz herangehen, denn 
die Schaltverluste steigen mit der Frequenz, außerdem wird das 
EMV-Verhalten schlechter.

Sven

[Falk B. (falk)]

Falk B. schrieb:
> Die Treiberleistung, die den AVR dann in der IO-Zelle verbraten muss,
> kannst du hier ausrechnen.
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Treiberleistung

Naja, ich bin mal unpädagogisch. Der IRLML6401 hat max. 15nC total gate 
charge, macht

Pd = f * Qg * Ug = 1kHz * 15nC * 5V = 75uW (MIKROwatt)

Das wird eng mit der Kühlung des Arduinos . . .

[Jan V. (janv)]

SvenL schrieb:
> Für den Anwendungszweck reichen auch 500 Hz aus

Noch besser.

Falk B. schrieb:
> Das wird eng mit der Kühlung des Arduinos . . .

Dann kann ich mir den Treiber beruhigt sparen. Danke @ alle.