Hallo,
ist diese Avalanche-Energie, wenn der Motor den Strom quasi zurückschickt (induktivität)? Warum nimmt man da keine normale schnelle Diode?
MFG Manuel
Die das Gate mit ca. 30nC auf 10V bringen über 10V und 100kOhm, also mit 0,1mA, das wären etwa 300µs.
Ich glaube in der Größenordnung wäre es.
Dafür hat man aber einen Motor der noch steht an 300V.
Bei dem wäre der Widerstand und die Induktivität des Ankers interessant, um den Stromverlauf in der Schaltphase zu berechnen. Messen wäre einfacher. Schnell einschalten muss man nachher aber in jedem Fall.
Hallo,
äh, also meine Art, das Mosfet zu beschalten, hätte 100uS gebraucht? Ähm, sorry Manf, ich verstehe dein Fachdeutsch nicht. Ich habe nicht genug Ahnung, um daraus schlau zu werden. Könntest du das vielleicht genauer beschreiben? Das hier :
Verstehe ich komplett nicht, sorryDafür hat man aber einen Motor der noch steht an 300V.
Bei dem wäre der Widerstand und die Induktivität des Ankers interessant, um den Stromverlauf in der Schaltphase zu berechnen. Messen wäre einfacher. Schnell einschalten muss man nachher aber in jedem Fall..
MFG Manuel
Wenn man anhand der Datenblattangaben nachvollziehen will ob der Transistor sich nach den Regeln verabschiedet hat dann kann man versuchen abzuschätzen wieviel Energie er beim Schaltvorgang aufgenommen hat. Es gibt dafür im Datenblatt die Diagramme "Safe Operating Area" und "Thermal Impedance". Es ist damit auch immer noch ein Abschätzen.
Interessant ist zunächst der Stromverlauf beim idealen Enschalten. Hierbei liegen 325V an der Motorspule. Diese hat bei Stillstand noch keine induzierte Spannung durch Bewegung und die Spannung liegt damit an der Induktivität L und dem Widerstand R. Der Strom steigt mit der Zeitkonstanten L/R von Null gegen den Wert 325V/R. Dreht sich der Motor dann wird vielleicht 300V induziert und der Strom Fällt auf 25V/R.
Nach 5ms ist die Zeitkonstante der Selbstinduktion meistens um und der Strom ist maximal. Wie groß er in Verlauf des Einschaltens ist ergibt sich aus den Werten L und R. Je schneller der Transistor einschaltet desto geringer wird er dabei belastet.
Das schalten sollte schon etwas schneller gehen. Die oben genannten 10 µS sind Ok, schneller kann auch schon wieder Problem machen.
Das sollte aber noch ohne extra Treiber gehen, halt mit dem Optokoppler und einem kleineren Widerstand (z.B: 2 K Ohm). Eventuell sogar noch ein extra Widerstand direkt vor das Gate, damit auch das Ausschalten nicht zu schnell geht.
Der Mosfet kann auf verschiedene Weise kaput gehen
1) durch zu viel Hitze beim langsamen ein/aus-schalten
2) durch Überspannung und zu viel Pulsenenergie (z.B. beim Ausschalten)
3) durch eine zu hohe Spannung am Gate
Das Gate kann man mit einer Zenerdiode (z.B. 15 V) schützen.
Beim Motor sollte noch eine Freilaufdiode dran. Die Diode im MOSFET ist einfach an der falschen Stelle um als Freilaufdiode zu nutzen. Das ist ein relativ einfacher Schutz vor der Induktionsspannung des Motors.
Beim ein und ausschalten kann kurzzeitig viel Wärme im MOSFET freiwerden. Das kann so viel sein, dass es innen zu heiß wird, ohne das es außen merklich heiß wird. Beim Anlaufen kann der 100 W ;Motor auch schon mal deutlich mehr als 1 A ziehen, weil der Motor halt noch steht. Wieviel das wird, hängt vom Motor ab. Bei der Auslegung glaube ich das hier allerdings nicht, das es das Problem ist.
Hallo,
vielen Dank für die vielen Tipps
Jetzt hatte ich noch eine Idee: Wenn das mit dem Schalten so schnell gehn muss, wie wäre es, wenn ich zwei Ports des uCs nutze, um
a) über einen Transistor die Vollen 17V auff das Gate zu schalten, wenn der Motor an sein soll und
b) über einen Transistor Miuns auf das Gate zu schalten, wenn der Motor aus sein soll?
Klar, die Transistoren sollten niemal beide gleichzeitig durchgesteuert werden, aber wäre das nicht die schnellste, einfachste und vielleicht auch beste Lösung? Oder gibt es da einen Haken?
MFG Manuel
Aus allgemeiner Erfahrung erfolgt die Umladung des Gates mit Treibern die einen Innenwiderstand von 10 Ohm und mehr haben die oft auch noch über einen 100Ohm Widerstand begrenzt werden. Im Bereich um 10V (17V) ergibt sich damit ein Strom von 100mA.
Damit werden die 30nC in 300ns umgeladen. Schneller wird es nicht sein müssen. Bisher hat es eben 1000 mal länger gedauert. Höchstwahrscheinlich wird auch ein Strom um 10mA reichen die Gateladung ist ja mit 30nC nicht sehr groß.
Hallo Manuel,
Du hast ganz einfach Deinen MOSFET durch Überspannung beim Ausschalten durchgeschossen. Die Freilaufdiode des MOSFET hat damit nichts zu tun. Es muss zwingend eine Freilaufdiode am Motor vorhanden sein.
http://thinksilicon.de/28/Die-Freilaufdiode.html
Gruss Klaus.
Hallo,
@ Manf: Okay, sollte ich dann also an den Transistor, der das Gate nach + 17Volt schaltet, einen 100Ohm Widerstand schalten? Ginge auch 47 Ohm? Und wie ist das mit dem Entladen des MosFETs, also auf Minus ziehen? Soll ich das knallpeng, also ohne Widerstand machen?
@KlaRaw: Klingt interessant. Aber warum ist das MosFET dann nicht direkt beim ersten an-ausschalten kaputtgegangen?
Noch was anderes: Würde es etwas ausmachen, wenn ich sie Gatespannung sicherheitshalber mit einem 7805 bereitstelle? Dann kann die auch nicht zu hoch sein. Weil sie Spannung, die ich heute gemessen habe (Lüfter war angeschlossen und lief, also keine Leerlaufspannung), ist mit 18,5 Volt hart an der Grenze. Gut, das Multimeteter ist leer, aber naja... Würde das etwas ausmachen, wenn ich 5 statt 18,5 Volt nehme? Wäre es zu empfehlen?
Und noch was: Wie muss ich die Freilaufdiode dimensionieren? Kann ich ein paar 1N4007 parallel schalten? Oder müssen es schnelle Dioden sein?
MFG Manuel
Die Gatespannung sollte mindestens 10V betragen, bei 5V würde der Mosfet noch nicht komplett schalten. Üblich sind 12 bis 15V.
Eine Schaltung zur Ansteuerung:
http://www.mikrocontroller.net/artic...-Side_Treibern
(Variante 2)
ACHTUNG: Der Plan hat einen Fehler drin! Die Transistoren sind vertauscht, der untere müsste ein NPN-Typ sein, der obere ein PNP.
Berechtigungen
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