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Vorschlag mit P-Kanal MOSFET (Elektronik)

verfasst von geralds , Wien, AT, 16.06.2012, 07:37 Uhr
(editiert von geralds am 16.06.2012 um 07:52)

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» » Hast du das pdf in meinem vorgestellten Link gelesen?
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» Hi ich hab´s überflogen, aber dort geht es ja eher um H Brücken und co,
» oder?
»
» Ich dachte am Anfang wg dem Fettgedruckten, dass es sich gar nicht um
» einen Beitrag sondern um Werbung handelt.
» Ich werde das Buch mir aber einmal genauer, komplett einverleiben. Danke!

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... nur wer lesen kann ...

... ist im Vorteil.

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Die H Brücke ist eine Möglichkeit.

Wobei es in diesem Kapitel nicht ausschließlich nur um H-Brücken geht.

Das Augenmerk ist auf die MOSFET Typen zu richten.

Du hast eine 12V_DC Pumpe, welche nur in eine Richtung dreht,
oder willst auch in die Retourrichtung pumpen?
Denke eher nicht; wäre auch schwierig .

Es kommt nun darauf an, WIE du ansteuern willst.
--> Das war auch mein Vorschlag anhand dieses Kapitels vorhin.

Von High-side oder LOW-side.
Dem entsprechend musst den Transityp wählen.

Auf der High-side verwendest du den Verarmungstyp - P-Typ_MOSFET.
Achtung: der leitet, wenn das Gate gesperrt ist.
Daher musst den Transi mit LOW ansteuern.
Das geht einfach mit dem Controller-Ausgang; -- LOW-aktiv, fertig.

Aber! daher musst einen Source-Gate_Widerstand zum Sperren des MOSFET montieren.
Dadurch wird der Transi beim Strom aufdrehen sofort gesperrt.

Kleiner Haken noch dazu.... die 12V würden auch über diesen R auf dem Controller-Port anliegen.
Daher ist ein Treiber-Transi NPN oder N_MOSFET dazwischen zu schalten.
Der Treiber hält diese 12V aus. Er macht dabei auch den Pegel-Wandler.

Nun dann,,, gegen GND wird dann die Pumpe geschaltet.
Also, du bringst so die Versorgung (Plus) zum Verbraucher.
Wie bei einem normalen Netzteil.

Anderseits:
Wenn du auf LOW-Side schalten willst, dann nimmst einen N_MOSFET, ist der Anreicherungstyp.

Das heißt nun, dass bei inaktiven Gate der Transi sperrt.
Ok,, dann kannst auch direkt vom Controller aus mit einem HIGH-aktiv den Transi steuern.
Es würde somit auch einen Treibertransi dazwischen sparen.
Der Nachteil hier... du bist mit dem uC am Transi direkt drauf und musst die Leistung direkt umschalten.

Du bringst ein MINUS (GND) zum Verbraucher.
Weil der Verbraucher mit der zweiten Leitung auf plus hängt.

Wäre hier nun ein Fehlerfall, würde die Pumpe u.U. dauernd laufen.
Im obigen eher stehen.

Dann brauchst bei induktiven Lasten eine Freilaufdiode parallel zur Wicklung geschaltet.
Wird die Pumpe abgeschaltet, baut sich durch die Gegeninduktion eine Spannungsaddition auf.
Ist nun die Pumpe auf Plus oben, dann addiert sie sich auf die Versorgung.
Ist die Pumpe unten bei GND, dann vernichtet sich diese Energie eher Richtung GND.
Weil nun der Transi sperrt, kommt "nix" zur Versorgung (außer der Transi hat eine "Bodi-Diode" mit eingebaut, die "Freilaufdiode" im Transi).

--- alles hat so seine Vor und Nachteile.

Mein Vorschlag:
Baue das mit einem P_Typ auf und schalte als Trennstufe einen NPN Transi zwischen Controller-Ausgang und MOSFET_Gate.

Du kannst selbverständlich auch einen anderen P-Kanal MOSFET nehmen.
Mit oder ohne Bodydiode. Mit wäre besser.

Der NPN ist universal. zB heutig BC547B, 2N2222, 2N3904 ...

In deiner Schaltung hast du dir einen Optokoppler vorgestellt.
Du kannst diesen NPN gegen den vom Opto tauschen. - ist ja auch ein NPN ähnlichen Typs.
Achte halt auf die Lichtstromverstärkung.

ABER ... dein uC, hast du doch gesagt, dass er sehr wenig Strom liefern kann.
Aber du willst doch eine LED mit dem Controller ansteuern. ... ist ja so an die 10mA.

Daher ginge eigentlich die Opto-Lösung eher wiederum nicht mehr.
Außer du verwendest für die LED einen Treibertransi.
Tja, sind schon einige Teile mehr.

Also .. kannst, wenn keine Opto-Trennnung notwendig ist, den Aufwand sparen.

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Die beiden Kondis: der Source-Gate_C3 1n ist parallel zum Miller-Kondi im Transi.
Der hilft die Energie beim Sperren aus den Transi zu bringen.

Der parallele Kondi zur Motorspule ist ein Filter -- EMV.
Der vernichtet die Transienten, macht den Phasenausgleich (Blind- bzw. Scheinanteil) die durch den Motor entstehen.
Die Werte musst halt für deine Anwendung anpassen.
C3 mit 1nF ist passend.
Die 270nF vom C1 sind jetzt mal eine Annahme von mir -- der sollte
mit dem Motor zusammenstimmen, sodass die Transienten, bzw. die induktive Phasenverschiebung so klein wie möglich werden.
--> bedingt durch die Umdrehungszahl, Ströme,,, etc ...
Der Filter kann auch noch so aussehen, dass 2 Kondis an den Motor Anschlüssen montiert werden.
Die anderen Enden der Kondis sind dann auf PE. -- Erde (nicht GND - Masse).

Grüße
Gerald
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