Frage zu Push Pull Abwärtswandler

[Baum B. (baumbart81)]

Moin Freunde,

die Schaltung im Anhang habe ich wie folgt umgesetzt:
P Kanal Mosfet ist ein IRF9540N
N Kanal Transistoren sind S9014
P Kanal Transistor ist ein S9015
Betrieben wird das Ganze an einem Atmega 1284p bei ca 62,5Khz im Fast 
PWM Mode.

Bis hierhin funktioniert alles wunderbar. Tausche ich allerdings den 
IRF9540N gegen einen IRF4905, schaltet dieser nicht mehr vernünftig aus. 
Ich "nehme" an das liegt am zu hohen / niedrigen Widerstand R5?! Durch 
kleinere Widerstände im Bereich ~500Ohm funktioniert das wieder. Ist 
meine Vermutung richtig und wie kann ich diesen Widerstand optimal zum 
IRF4905 wählen? Wie wird dieser berechnet?



bG & merci
b.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Vergleiche im Datenblatt die Gate-Kapazitaeten der beiden Transistoren.

[Falk B. (falk)]

Baum B. schrieb:
> die Schaltung im Anhang habe ich wie folgt umgesetzt:

Deine Überschrift ist irreführend. Das ist kein Push-Pull Wandler, 
bestenfall ein Push-Pull Gatetreiber.

> P Kanal Mosfet ist ein IRF9540N

OK

> N Kanal Transistoren sind S9014
> P Kanal Transistor ist ein S9015

Nö. Das sind bipolare NPN bzw. PNP Transistoren, nix mit Kanal. Die kann 
man nehmen, auch wenn sie nicht optimal für den Job sind. Außerdem gibt 
es fertige MOSFET-Treiber an jeder Ecke nachgeworfen. Da baut man heute 
nicht mehr selber, auch nicht als Bastler.

> Betrieben wird das Ganze an einem Atmega 1284p bei ca 62,5Khz im Fast
> PWM Mode.

Naja, als langsamer Regler.

> Bis hierhin funktioniert alles wunderbar. Tausche ich allerdings den
> IRF9540N gegen einen IRF4905, schaltet dieser nicht mehr vernünftig aus.

Wie erkennst du das?

> Ich "nehme" an das liegt am zu hohen / niedrigen Widerstand R5?!

Nö.

> Durch
> kleinere Widerstände im Bereich ~500Ohm funktioniert das wieder.

Da ist was Anderes faul.

> Ist
> meine Vermutung richtig

Vermutlich nicht ;-)

> und wie kann ich diesen Widerstand optimal zum
> IRF4905 wählen? Wie wird dieser berechnet?

Nimm einen fertigen MOSFET-Treiber.

https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#MOSFET-Treiber

[H. H. (Gast)]

Das wird an deinem Aufbau liegen, zeig den mal.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Naja die Treiberstufe ist nicht optimal. Ich kenne die Transistoren 
nicht, aber kann sein, daß die bei 62kHz schon "langsam" werden oder 
ihre Stromverstärkung ist nicht so toll, das wird durch mehr Basisstrom 
natürlich besser.

Außerdem fehlt ein Gate-Widerstand, dadurch könnte das Ganze massiv 
schwingen, was ebenfalls solche Effekte erzeugen kann. Der FET schließt 
dann zwar, aber durch das Schwingen kann es sein, daß er ein paar Mal in 
schneller Folge nochmal etwas öffnet.

[Jens G. (jensig)]

Baum B. schrieb:
> Bis hierhin funktioniert alles wunderbar. Tausche ich allerdings den
> IRF9540N gegen einen IRF4905, schaltet dieser nicht mehr vernünftig aus.

Mache aus Q9 einen Darlington, dann wird das wieder (zumindest ein 
kleines Stück).

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Aus Q9 einen Darlington machen kostet weitere 0,6V, die das Gate des FET 
nicht mehr an das Source-Potential herankommt.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Mit einem Darlingten wird die Schalterei noch langsamer werden.

Der R5 gehört angepaßt, so daß die beiden Transistoren möglichst schnell 
schalten, wobei dies wie oben schon genannt nur bei geringen Frequenzen 
zufriedenstellend funktioniert und eigentlich unzureichend ist, um 
größere Gate-Kapazitäten schnell genug zu "bedienen". Von 
Abblockkondensatoren an bestimmten Stellen brauchen wir gar nicht erst 
anzufangen.

mfg

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

Baum B. schrieb:
> Tausche ich allerdings den IRF9540N gegen einen IRF4905, schaltet
> dieser nicht mehr vernünftig aus.
Wie stellst du das fest? Was macht die Ugs dabei?

H. H. schrieb:
> Das wird an deinem Aufbau liegen, zeig den mal.
Würde mich auch interesserieren. Wenn da ein Steckbrett beteiligt ist, 
dann kann alles Mögliche passieren.

[Baum B. (baumbart81)]

Moin Freunde,

erstmal danke für Eure Antworten! Der Fehler ist gefunden.. der IRF4905 
ist defekt. Ein Austausch mit einem Neuen und die Kiste läuft wieder. 
Wieso es sich verabschiedet hat erschließt sich mir nicht, jedenfalls 
zeigt das Multimeter ca ~1.9v zwischen Source & Drain. Ich nehme an das 
darf so nicht sein ..


Danke bis hierhin
bG
b.

[Mi N. (msx)]

Baum B. schrieb:
> erstmal danke für Eure Antworten! Der Fehler ist gefunden.. der IRF4905
> ist defekt.

Da soll man drauf kommen? ;-)
Parallel zu R5 könnte man eine bootstrap-Schaltung ergänzen, um die 
Schaltzeit zu verkürzen. Alternativ könnte man einen NE555 so verwenden, 
daß er mit Logikpegel angesteuert wird und mit seinem Ausgang den FET 
treibt.
Man müßte sehen, wie schnell das werden wird.

[Purzel H. (hacky)]

Normalerweise wuerde man fuer den 2N2222 noch einen Emitterwiderstand 
nehmen dafuer keinen Basiswiderstand, sodas Transistor & 
Emitterwiderstand eine Stromquelle bilden. Vielleicht 10mA oder weniger. 
Und dann R5 auf vielleicht 8V oder so aussteuern.