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Logiklevel FETs ansteuern |
Problem gelöst 
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BID = 419261
elektroluchs
Gesprächig
Beiträge: 194
Wohnort: Austria
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Hallo!
Ich habe vor, einen DC Motor anzusteuern und zwar mit einer H-Brücke. Zur Ansteuerung verwende ich einen μC (ATmega8).
Bisher habe ich zu Testzwecken einen kleinen DC Motor mit bipolaren Transistoren angesteuert und das hat auch gut funktioniert.
Später muss aber ein Motor mit 12V DC mit ca. 10A angesteuert werden und dafür würde ich gerne Leistungs FETs verwenden.
Ich habe noch nie mit solchen Teilen gearbeitet und daher habe ich ein paar Fragen.
1.)Welchen FET würdet ihr empfehlen? (Leistung: s.o.; Logic Level; bei RS od. C*nrad verfügbar,...)
2.)Da die Gate-Source-Strecke ja wie ein Kondensator wirkt, habe ich im Einschaltmoment einen hohen Strom --> hält das der μC aus, wenn nein, was kann ich dagegen tun?
3.)Gibt es irgendwelche notwendigen Vorkehrungen, um unerwünschtes Schalten durch Störungen zu unterdrücken?
mfg
elektroluchs |
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BID = 419273
DonComi
Inventar
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Wohnort: Amerika
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Zitat :
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2.)Da die Gate-Source-Strecke ja wie ein Kondensator wirkt, habe ich im Einschaltmoment einen hohen Strom --> hält das der μC aus, wenn nein, was kann ich dagegen tun?
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Einen Treiber benutzen, z.B. den integrierten Schaltkreis ULN28xx.
Oder du benutzt Bipolare als Treiber, aber ich würde das nicht machen, sondern wie schon gesagt ein IC nutzen.
(Wobei der ULN28xx bipolar ist, ein sog. Darlington-Array/Feld. Aber du weißt ja, was ich meine  ).
Zitat :
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3.)Gibt es irgendwelche notwendigen Vorkehrungen, um unerwünschtes Schalten durch Störungen zu unterdrücken?
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Da ein FET recht hochohmig ist, sollte immer ein definiertes Potential am Gate liegen.
Weiterhin sollten Schottkydioden als Klemmdioden verwendet werden, um die FETs zu schützen.
In MOSFETs sind diese Dioden oft (oder immer?) integriert.
Da du Logikleven-FETs nehmen willst, weiß ich garnicht, ob man die so kompliziert ansteuern muss. Möglicherweise sind die so hergestellt, dass man sich über die Stärke der digitalen Signale keine Gedanken machen muss.
Ich habe sowas noch nie verwendet, sondern immer "normale" (MOS-)FETs.
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BID = 419292
elektroluchs
Gesprächig
Beiträge: 194
Wohnort: Austria
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ok, danke DonComi, deine Antwort klärt schon einmal einiges.
Bleibt nur noch offen, welchen ich nehmen soll. Logic Level Typen sind irgendwie schwer zu finden.
Aber es gibt hier sicher jemanden, der sich damit auskennt.
mfg
elektroluchs
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BID = 419293
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| | Logikleven-FETs nehmen willst, weiß ich garnicht, ob man die so kompliziert ansteuern muss. Möglicherweise sind die so hergestellt, |
Keine Zauberei, die L2FETs haben lediglich eine geringere Schwellenspannung.
Ob der Treiberstrom ausreicht, richtet sich nach der Geschwindigkeit mit der geschaltet werden muss und natürlich nach der Größe der FETs. Evtl reicht der µC Ausgang aus.
Es ist aber nicht nur die Gate-Soaurce Kapazität zu berücksichtigen, sondern vor allen die Gate-Drain Kapazität (Miller-Kapazität), weil am Drain meist ein sehr hoher Spannungshub herrscht.
Die ULN sind als Treiber nicht gut geeignet, da das Open-Collektor Darlingtons sind. Zum Ansteuern von MOS-H-Brücken gibt es spezielle Treiber, die so 1..2A zur Verfügung stellen.
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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
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BID = 419301
elektroluchs
Gesprächig
Beiträge: 194
Wohnort: Austria
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Zur Schaltgeschwindigkeit: Der Motor wird nicht mit PWM gesteuert, sondern nur ab und zu Ein und Aus geschaltet.
...und der ATmega8 kann an einem Portpin 40mA sinken und sourcen.
Ich weiß jetzt aber nicht wie ich mir da meinen max. Steuerstrom ausrechnen kann.
Zitat :
| | Zum Ansteuern von MOS-H-Brücken gibt es spezielle Treiber |
...hört sich gut an. Wie heißen die denn (Typennummer) und kann man die bei den o.g. Händlern beziehen?
mfg
elektroluchs
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BID = 419310
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| | er Motor wird nicht mit PWM gesteuert, sondern nur ab und zu Ein und Aus geschaltet. |
Dann brauchst du keine speziellen Treiber.
Es könnte aber zweckmäßig sein, mit vier Ausgängen des µC zu steuern, damit kein Shoot-Through auftritt.
Außerdem für die p-FETs keine Logiktypen verwenden, sondern normale, weil die L2FETs keine 12V Steuerspannung aushalten.
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BID = 419328
elektroluchs
Gesprächig
Beiträge: 194
Wohnort: Austria
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Ok, ich bin schon fast beim Bestellen, aber ein paar Fragen hab' ich noch 
1.)
...hört sich gefährlich an  Was ist das denn genau?
2.)
Zitat :
| | für die p-FETs keine Logiktypen verwenden, sondern normale, weil die L2FETs keine 12V Steuerspannung aushalten |
Das hab' ich jetzt nicht ganz verstanden, die P Kanal-FETs werden doch auch mit den 5V vom µC angesteuert, oder etwa nicht? 
mfg
elektroluchs
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BID = 419333
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| | .hört sich gefährlich an Was ist das denn genau? |
Wenn der p-FET und der n-FET auf der gleichen Brückenseite zu gleicher Zeit leiten. Ohne Vorsichtsmassnahmen kann das beim Umschalten für µs passieren und resultiert in enormen Stromspitzen (=Kurzschluss !) auf den Versorgungsleitungen.
Zitat :
| | die P Kanal-FETs werden doch auch mit den 5V vom µC angesteuert, oder etwa nicht |
Nicht, wenn die Source auf +12V liegt. Da muss noch ein npn-Transistor (evtl ein RET BCR...) mit Pullup-Widerstand zwischen.
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BID = 419385
elektroluchs
Gesprächig
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Ein großes Danke mal @Perl 
Ich werde mir das einmal aufbauen und hoffen, dass es funktioniert 
mfg
elektroluchs
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BID = 419416
DonComi
Inventar
Beiträge: 8605
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Hallo, ich nochmal
Wenn du grade dabei bist, einen guten FET auszusuchen, dann achte darauf, dass der Widerstand zwischen Drain und Source (R_DS) bei "geöffnetem" Gate möglichst klein ist!
Der zugehörige Wert wird meist mit "R_DS(on)" oder ähnlich angegeben.
Bei 10A können schon einige Völtchen über dem FET abfallen, die dann, wenn der Widerstand nicht sehr klein ist, eine entsprechende Verlustleistung und damit eine gute Kühlung des FETs erzwingen.
Beispielsweise gibt es welche mit 2,irgendwas Ω, was nicht sehr gut ist. Deshalb am Besten welche mit einigen 10mΩ versuchen zu bekommen.
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BID = 419454
powersupply
Schreibmaschine
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BID = 419465
elektroluchs
Gesprächig
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Wohnort: Austria
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Hallo
Danke für die Tips!
Ich hab' mich für den IRLZ34N (N-Kanal, Logic Level) und für den IRF5305 (P-Kanal) entschieden.
Die beiden MOSFETs sind von der Schaltleistung in etwa gleich und ziemlich robust.
Rdson=60mΩ (beide)
IDcont= ~30A
IDpulse= 110 A
Die Verlustleistung beträgt also 6Watt, was einen Kühlkörper notwendig macht.
mfg
elektroluchs
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