PWM mit k8055

[M50user]

Nabend,

Ich möchte gerne mit dem Velleman K8055 Board einen Motor ansteuern.
Dazu möchte ich den vorhandenen PWM Ausgang nutzen. Dies ist ein Open Collector Ausgang.

Ich habe bereits etwas dazu gefunden.
https://www.roboternetz.de/community/threads/15858-Velleman-K8055-PWM-DC-Motor-Drehzahl/page2

Dort wird der IRLZ34N empfohlen.
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162873-da-01-en-IRLZ_34_N.pdf
Vielleicht lese ich das Datenblatt ja falsch, aber da steht doch VGS(th) = 2,0 V
Und das Diagramm Fig. 3 sagt doch auch was anderes.
Ich brauche jedoch einen einen MOSFET der über 2,0 V zu macht.

Wie gesagt, ein Logic Level Gate MOSFet für Open Collector PWM Signal.

Gruß
Daniel

[PICture]

Hallo!


Ich brauche jedoch einen einen MOSFET der über 2,0 V zu macht.

Inverter davor ? ;)

[M50user]

Gibt es nicht was besseres?

Brauche ja "nur" einen passenden Transistor der bei einem Open Collector PWM Signal mit TTL Pegel, 200W (15A) schalten kann.

Nur bei der 12V Motor Spannung kommt ein P Kanal jawohl nicht in Frage wenn ich es richtig verstehe.

[Hubert.G]

Ganz klar ist mir dein Problem nicht.
Den PWM-Ausgang über 100Ohm an +12V und an das Gate des FET. Bei einem N-Kanal ist der FET gesperrt wenn der Transistor leitet. Bei einem P-Kanal leitet der FET wenn der Transistor leitet.
Nachteil ist das du über den 100Ohm viel Leistung verbratest, es sollte ein 2W Typ sein. Ausserdem kannst du mit der PWM-Frequenz nicht sehr hoch gehen, bei 200W ist mit dieser Ansteuerung nicht viel mehr als 10kHz möglich. Du solltest zumindest eine Push-Pull Stufe verwenden.

[M50user]

Die PWM Frequenz von 23,43 kHz ist vorgegeben. Die kann ich nicht ändern.
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe müsste die Schaltung dann ja so aussehen. Wäre das nicht möglich?

http://img96.imageshack.us/img96/5159/pwmmosfet.jpg (http://imageshack.us/photo/my-images/96/pwmmosfet.jpg/)

Uploaded with ImageShack.us (http://imageshack.us)

Wie kommst du auf die 100 Ohm ? Wieso könnte ich den nicht größer wählen?
Er dient doch lediglich dazu das Potenzial am Gate auf 12V zu ziehen wenn der BC337 offen ist, damit der P MOS schließt.

Das mit der Push-Pull Stufe habe ich noch nicht ganz verstanden, ist die unbedingt notwendig?

Der BC337 und die Diode 1N4148 ist auf dem dem K8055 Board.
Im Datenblatt zum Board steht das der BC337 nur mit 100 mA belastet werden darf. Laut Datenblatt des BC337 kann der aber mehr.

Wieso ist bei solch einer Leistung von 200 W nicht mehr drin als eine PWM Frequenz von 10 kHz? Das Problem ist doch das bei steigender Leistung der MOSFET nicht mehr so schnell schalten kann, kann man diesen dann nicht einfach noch größer dimensionieren?

Danke für eure Hilfe.

[Hubert.G]

Die Schaltung ist grundsätzlich richtig, nur der PMOS ist falsch herum drinnen. Source gehört nach +12V, die Last von Drain nach GND.
Der Strom sollte für den BC337 kein Problem sein.
Das Problem der Umschaltezeit liegt in der Gatekapazität, diese muss umgeladen werden. FET mit größerer Leistung habe auch eine größere Gatekapazität und damit eine größere Umschaltezeit.
Die damit verbundene Erwärmung lässt sich dann nur bedingt über Kühlkörper abführen.

[M50user]

Kann ich berechnen wie lange ich zum Umladen brauche bei der angelegten Spannung bis der FET schaltet?

Sonst kommt nur die Push Pull Stufe in Frage, wenn ich es richtig verstehe.
Mit einer Push Pull Stufe würde das Ganze dann so aussehen. ??

http://s1.directupload.net/images/120208/fox92vkd.png (http://www.directupload.net)

[Hubert.G]

Die PushPull Stufe wird für das Gate benötigt. Hier sind Beispiele dafür.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber

[Thegon]

Ich glaube die Push - Pull Stufe war dazu gedacht, den 100 Ohm Widerstand zu umgehen. Wegen der großen Gatekapazitäten braucht man ja zum Umladen des Gates bei Hohen Frequenzen viel Strom, deshalb der Kleine Widerstand von 100R, wie schon gesagt wurde.
Wenn man das Gate mit einer Push- Pull Stufe treibt, dann könnten über einen durchgeschalteten Transistor große Ströme fließen, um das Gate schnell umzuladen und währenddessen sperrt der zweite Transistor, es wird also keine unnötige Verlustleisung frei.

So eine Push - Pull könnte man einfach mit BC337/BC327 aufbauen, denke ich ;-)

Mfg Thegon

EDIT: War wieder zu langsam ;-)

[M50user]

Achsooooo... :Strahl der höhe Strom wird dann ja nur noch durch den leitenden BC327 bestimmt, und um so höher dieser ist umso schneller wird die Gatekapazität des PMOS umgeladen, macht Sinn.

das würde dann so aussehen...

http://s1.directupload.net/images/120209/esg6ayqc.png (http://www.directupload.net)

[Hubert.G]

Ich weiß jetzt nicht woher deine Schaltung stammt, aber sie würde nicht funktionieren. Es fehlen für beide Transistoren die Basiswiderstände und vom PWM nach +12V ein 1k Widerstand.
Ausserdem würde ich doch eher einen N-FET verwenden, sind billiger und leichter zu beschaffen.

[M50user]

Auf dem K8055 Board ist bereits ein Vorwiderstand mit für die Basis, bei einem N-FET wäre der Schaltzustand des N-FET doch dann genau anders herum als das PWM Signal. Müsste jeder der BC Transistoren einen Basiswiderstand haben? Oder würde einer für beide reichen? Oder man schaltet vor die Push Pull Stufe noch einen BC337 um das PWM SIgnal nochmal um zu drehen um dann einen N-FET nutzen zu können??

Gruß
Daniel

[Hubert.G]

Wenn du aus dem Link den ich geschrieben habe diese Schaltung nimmst: Diskreter LS-Treiber 2 für LogicLevel-Signal , bei der ist alles richtig beschalten.
Anstelle des Q3 kannst du deinen BC337 nehmen. Zum invertieren musst du vom PWM-Ausgang des K8055 einen 1k Widerstand nach +12V geben und dann die gesamte Schaltung verwenden.
Die Invertierung des Signal würde ich aber wenn möglich über die Software machen.

[M50user]

Ja, sollte wollte ich das dar Stellen, die Schaltungen stammen von mir :rolleyes:

R4, Q3 und D1 sind auf dem K8055 Board.

So muss ich das PWM ja nun nichtmehr umdrehen.
So sollte die unten stehende Schaltung doch funktionieren, diese ist ja nun ziemlich gleich mit der aus dem Link ( LS-Treiber 2 für LogicLevel-Signal )

Mir ist nur noch nicht klar wozu ich die Parallelschaltung der beiden Widerstände wo bei einem die die Schottky- Diode vorgeschaltet ist.
Eventuell dafür das nicht ein zu hoher Strom zum Gate fließt?

http://s1.directupload.net/images/120209/bmox4a23.png (http://www.directupload.net)


Gruß Daniel

[Hubert.G]

Du hast Q1 und Q2 vertauscht.
Die Widerstand-Dioden Kombination soll ein Überschwingen des Ausgang verringern. Zum optimieren braucht man da allerdings ein Oszi. Ein Widerstand <47 Ohm sollte aber schon vorhanden sein.

[M50user]

Oh klar, Q1 und Q2 tauschen.

Der Widerstand wirkt denn ja aber dem Ganzen entgegen, ich nutze ja die Treiberstufe um die Gatekapazität schnell umzuladen. Da hemmt der Widerstand das doch nur.
Aber okay, dann werde ich dort einen 39 Ohm einsetzen.

Als N-MOSFET wollte ich den IRLZ34N nehmen, das ist eigentlich ein LogicLevel MOSFET, jedoch steuer ich den mit 12 V an, aber das wird wohl trotzdem funktionieren, denn den habe ich schon hier liegen.
Ebenso als Freilaufdiode die MBR 745, die habe ich auch schon hier liegen.

Danke für die Hilfe

Gruß
Daniel

[Hubert.G]

Dieser Widerstand hat schon seinen Sinn, er sollte natürlich so klein wie möglich gehalten werden.
In dem Artikel über die Treiber steht auch der Zusammenhang mit der Induktivität von Leitungen.

[M50user]

Ich habe am Wochenende nun die Zeit gehabt und konnte die Schaltung nachbauen.
Sie hat soweit sehr gut funktioniert. Anstatt des IRL3915 habe ich den IRLZ34n verwendet.
Dieser wurde aber doch noch sehr heiß. Eventuell muss ich den Gatewiderstand doch noch etwas kleiner wählen.
Den Q4 nutze ich um das PWM Signal nochmal umzukehren, denn das ist mit der Software nicht möglich.

http://s14.directupload.net/images/120213/dkems8a3.png (http://www.directupload.net)

Gruß
Daniel

[Hubert.G]

Eventuell auch noch R3 auf 470Ohm verringern.
Es kann aber sein das die PWM schon vom K8055 her nicht sehr sauber ist. Das müsste man sich aber mit einem Oszi ansehen.