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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
03.06.2016,
17:51
(editiert von Sel
am 03.06.2016 um 17:57)
 

Mosfet Auswahl (Elektronik)

Hallo,

zum Rumprobieren (Schalten größerer Ströme, PWM, bis 24 Volt und so 10 Ampere vielleicht) am Arduino wollte ich eine Miniplatine basteln, kleiner Kühler dran, fertig. In der Bastelkiste fand ich IRF2804 und IRFB7430. Gehen die und welchen würdet ihr nehmen? Ja klar, es gibt spezielle Mosfets für die 5-Volt-Logik. Die Schutzdiode parallel zum Mosfet, kann ich die nutzen die im Mosfet drin ist oder ist es besser eine (dicke?) Schottky-Diode zusätzlich zu schalten?

Danke
Sel

Steffen

03.06.2016,
18:24

@ Sel

Mosfet Auswahl

» Hallo,
»
» zum Rumprobieren (Schalten größerer Ströme, PWM, bis 24 Volt und so 10
» Ampere vielleicht) am Arduino wollte ich eine Miniplatine basteln, kleiner
» Kühler dran, fertig. In der Bastelkiste fand ich IRF2804 und IRFB7430.
» Gehen die und welchen würdet ihr nehmen?
2804 hat schon "ordentlich" Gate- Kapazität,
soweit ich mich erinnere.
Also ein Treiber kann nicht schaden.

» Ja klar, es gibt spezielle Mosfets
» für die 5-Volt-Logik. Die Schutzdiode parallel zum Mosfet, kann ich die
» nutzen die im Mosfet drin ist oder ist es besser eine (dicke?)
» Schottky-Diode zusätzlich zu schalten?

Wäre ratsam. Die 'parasitäre Diode' hat
nicht unbedingt die besten Eigenschaften.
Hängt ja auch davon ab, was du damit vor hast.

Gruß Steffen

bigdie(R)

03.06.2016,
18:52

@ Sel

Mosfet Auswahl

» Hallo,
»
» zum Rumprobieren (Schalten größerer Ströme, PWM, bis 24 Volt und so 10
» Ampere vielleicht) am Arduino wollte ich eine Miniplatine basteln, kleiner
» Kühler dran, fertig. In der Bastelkiste fand ich IRF2804 und IRFB7430.
» Gehen die und welchen würdet ihr nehmen? Ja klar, es gibt spezielle Mosfets
» für die 5-Volt-Logik. Die Schutzdiode parallel zum Mosfet, kann ich die
» nutzen die im Mosfet drin ist oder ist es besser eine (dicke?)
» Schottky-Diode zusätzlich zu schalten?
»
» Danke
» Sel
Warum nimmst du keinen High Side Switch ie diesen z.B.
http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=PROFET+BTS432F&log=internal&recommend=true
Und wenn 11 A nicht reichen, der kann 165A
http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=39352;SEARCH=BTS%20555
Ich frag mich allerdings immer, wie das über 2 parallele Beine funktioniert, zumal der Peak so um 500A sein darf.
Der 2. steuert allerdings durch, wenn der Steuereingang auf - gelegt wird im Gegensatz zum 1. welcher 5V haben will.

BataillonDAmour(R)

E-Mail

03.06.2016,
22:34

@ bigdie

Mosfet Auswahl

Hallo,

die Teile eignen sich nur bedingt für eine Pulsweitenmodulation (Schaltzeiten!). Vielleicht für eine Heizung mit Schaltfrequenzen < 100Hz.

Grüße.

Steffen

03.06.2016,
22:53

@ BataillonDAmour

Mosfet Auswahl

» Vielleicht für eine Heizung mit Schaltfrequenzen < 100Hz.
»
Ptot 360W, hmmm....

Gruß Steffen

bigdie(R)

03.06.2016,
23:01

@ BataillonDAmour

Mosfet Auswahl

» Hallo,
»
» die Teile eignen sich nur bedingt für eine Pulsweitenmodulation
» (Schaltzeiten!). Vielleicht für eine Heizung mit Schaltfrequenzen < 100Hz.
»
» Grüße.
Naja beim 1. hab ich mal nachgesehen, der macht 5khz, wenn ich richtig gerechnet hab.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
04.06.2016,
08:45

@ bigdie

Mosfet Auswahl

» » Hallo,
» »
» » die Teile eignen sich nur bedingt für eine Pulsweitenmodulation
» » (Schaltzeiten!). Vielleicht für eine Heizung mit Schaltfrequenzen <
» 100Hz.
» »
» » Grüße.
» Naja beim 1. hab ich mal nachgesehen, der macht 5khz, wenn ich richtig
» gerechnet hab.

Die Gatekapazität liegt bei 15nF, das ist wirklich viel. Also sollte wirklich ein Treibertransistor vornedran. Da reicht ja ein kleiner Mosfet sicher aus (BS170), oder ein eben stinknormaler Transistor. Und wenns nur bis 10kHz funzt, ist das vielleicht noch vertretbar (LEDs oder Motoren mit PWM-Ansteuerung).

LG Sel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
04.06.2016,
10:20
(editiert von schaerer
am 04.06.2016 um 10:25)


@ Sel

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

» Die Gatekapazität liegt bei 15nF, das ist wirklich viel. Also sollte
» wirklich ein Treibertransistor vornedran. Da reicht ja ein kleiner Mosfet
» sicher aus (BS170), oder ein eben stinknormaler Transistor. Und wenns nur
» bis 10kHz funzt, ist das vielleicht noch vertretbar (LEDs oder Motoren mit
» PWM-Ansteuerung).

Der BS170 benötigt einen Drain-Widerstand - ein BJT einen Kollektorwiderstand - um am Gate des zu steuernden Power-MOFET ein HIGH- und ein LOW-Pegel zu erzeugen.

Dies hat, am Beispiel des BS170, zur Folge, dass der Quellwiderstand im unteren Ohmbereich liegt, beim LOW-Pegel, wenn der BS170 leitet.

Liefert der BS170 ein HIGH-Pegel, dann steigt die Spannung am Drain erst mal nach der Zeitkonstante, gegeben durch den Drainwiderstand und der Gate-Source-Kapazität von 15 nF des Power-MOFET.

Die Flankensteilheit an diesem Gate muss signifikant grösser sein, als die minimale Impulsdauer des HIGH-Pegels. Das musst Du berücksichtigen.

Das Berechnen des Drain-Widerstandes ist also eine einfache Sache. Je nach Wert, kann es sein, dass der Drainstrom am BS170 zu hoch ist.

Wenn dies der Fall ist, dann ist es besser einen richtigen Gate-Treiber zu verwenden oder Du realisierst selber eine kleine Gegentaktendstufe mit einem NPN- und PNP-BJT. Ganz nach Belieben...

Hier ein Beispiel mit einem 2N3904 und 2N3906:


Es verblüfft, dass es noch einen LMC555 (nicht lila!) quasi als Vortreiber hat. Mehr dazu liest man hier:

. . . "Der 555-CMOS-Timer als Impulsbreitenmodulator (PWM) zur Steuerung eines kleinen DC-Ventilators"
. . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pwm555.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
04.06.2016,
15:39
(editiert von Sel
am 04.06.2016 um 16:05)


@ schaerer

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

Supervielen Dank!

Ich orientiere mich an deiner Schaltung:


Für die Transistoren habe ich BC-Typen (160/140) da. Als Mosfet fand ich noch den STP80NE03L-06 http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/5640.pdf der mit weniger Spannung am Gate auskommt, von den Werten her trotzdem noch gut geeignet ist. Auch die Gatekapazität ist mit 6 bis 9nF schon mal niedriger. Beim Schalten über die Transistoren sind ja deren Spannungsabfälle auch noch mitzurechnen, da bleibt bei einer minimalen Betriebsspannung von 5 Volt kaum Luft (und bis 24 Volt solls ja auch gehen können). Rp mache ich auf maximal 10kOhm, R5 wird 12 Ohm groß. Bissel testen werde ich, auf welche Frequenz ich kommen kann.

Habe ganz schön gewühlt in meiner Bastelkiste :-D

LG Sel

Offroad GTI(R)

04.06.2016,
16:42

@ Sel

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

» Ich orientiere mich an deiner Schaltung:
Die hat aber einige Fallstricke.
Zum einen funktioniert sie nur, weil hinter dem Discharge-Pin des 555 ein offener Kollektor eines Transistors liegt.
Zum anderen bekommt das Gate immer die volle Betriebsspannung ab, was im Falle von 24V schon mehr als grenzwertig ist.
Mehr als 15V sollten der Gate-Source Strecke eines MOSFETs nicht zugemutet werden.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
04.06.2016,
18:29

@ Sel

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

» Beim Schalten über die Transistoren sind ja deren Spannungsabfälle auch
» noch mitzurechnen, da bleibt bei einer minimalen Betriebsspannung von 5
» Volt kaum Luft...

Wie kommst Du überhaupt auf 5 VDC? In Verbindung mit Bild 8 auf jedenfall nicht. Und auch nicht bei der Ventilatorschaltung in Bild 4. Da sind es etwa +7 VDC und da hat es keine diskrete Endstufe als Treiber. Da steuert Pin 3 (nicht Pin 7) direkt das Gate des MOSFET (IRLZ34N) und das ist erst noch ein Logik-Level-MOSFET.

» (und bis 24 Volt solls ja auch gehen können).

Klar. Der Hinweis auf einen Minikurs, bedeutet nie, dass man etwas 1:1 kopieren soll. Wenn es diese Ausnahme gibt, erwähne ich das. Es dient primär stets zur Anregung.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

BataillonDAmour(R)

E-Mail

05.06.2016,
00:20

@ bigdie

Mosfet Auswahl

» » Hallo,
» »
» » die Teile eignen sich nur bedingt für eine Pulsweitenmodulation
» » (Schaltzeiten!). Vielleicht für eine Heizung mit Schaltfrequenzen <
» 100Hz.
» »
» » Grüße.
» Naja beim 1. hab ich mal nachgesehen, der macht 5khz, wenn ich richtig
» gerechnet hab.

Beim BTS432F? Hast du da nur mit den dv/dt-Werten gerechnet?
Was wird aus den Schalt-Verzögerungszeiten? Wie sendet der Controller das Ausschaltsignal vor dem Einschaltsignal? Sollte eine PWM nicht wenigstens ein Tastverhältnisbereich von 0.1 bis 0.9 abdecken können?

Grüße.

BataillonDAmour(R)

E-Mail

05.06.2016,
00:25

@ Steffen

Mosfet Auswahl

» » Vielleicht für eine Heizung mit Schaltfrequenzen < 100Hz.
» »
» Ptot 360W, hmmm....
»
» Gruß Steffen

Es soll nicht der MOSFET heizen, sondern der MOSFET könnte die Leistung eines Heizelementes steuern - oder etwas anderes mit einer entsprechend hohen Zeitkonstante.

Grüße.

bigdie(R)

05.06.2016,
17:29

@ Sel

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

» Supervielen Dank!
»
» Ich orientiere mich an deiner Schaltung:
»
»
» Für die Transistoren habe ich BC-Typen (160/140) da. Als Mosfet fand ich
» noch den STP80NE03L-06
» http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/5640.pdf der
» mit weniger Spannung am Gate auskommt, von den Werten her trotzdem noch gut
» geeignet ist. Auch die Gatekapazität ist mit 6 bis 9nF schon mal niedriger.
» Beim Schalten über die Transistoren sind ja deren Spannungsabfälle auch
» noch mitzurechnen, da bleibt bei einer minimalen Betriebsspannung von 5
» Volt kaum Luft (und bis 24 Volt solls ja auch gehen können). Rp mache ich
» auf maximal 10kOhm, R5 wird 12 Ohm groß. Bissel testen werde ich, auf
» welche Frequenz ich kommen kann.
»
» Habe ganz schön gewühlt in meiner Bastelkiste :-D
»
» LG Sel
Naja an einem µRechner Ausgang ist die Schaltung nicht zu brauchen.
Ich würde hier einfach einen Optokoppler nehmen, der z.B. 70mA am Ausgang kann und ihn die positive Betriebsspannung schalten lassen und ein Widerstand, bei höherer Spannung auch Spannungsteiler gegen Masse. Das wird zum umladen reichen und du hast eine ordentliche Trennung zum µRechner.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
05.06.2016,
19:33

@ bigdie

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

» Naja an einem µRechner Ausgang ist die Schaltung nicht zu brauchen.
» Ich würde hier einfach einen Optokoppler nehmen, der z.B. 70mA am Ausgang
» kann und ihn die positive Betriebsspannung schalten lassen und ein
» Widerstand, bei höherer Spannung auch Spannungsteiler gegen Masse. Das wird
» zum umladen reichen und du hast eine ordentliche Trennung zum µRechner.

Habe so was bereits jetzt fertig. Optokoppler mit 40mA, Vorwiderstand zum Mosfet und fertsch. Allerdings denke ich, das eine als Strombegrenzung wirkende KSQ nach dem Optokoppler gar nicht so schlecht wäre. Sind ja nur 2 Transistoren und paar Widerstände zusätzlich...

LG Sel

bigdie(R)

06.06.2016,
09:22

@ Sel

MOSFET-Ansteuerung, nicht ganz so einfach!

Es gibt übrigens auch fertige Gate Treiber Ics z.B.
http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=446&LA=446