Motoranlauf unter Last - brauche Hilfe

[Powell]

ah verstehe, so hab ich das noch garnicht gesehen. Man stelle sich also den Mosfet als Kondensator vor, dessen Widerstand sich in Abhängigkeit mit der LAdungsmenge ändert. Gut, also werd ich mal die Basisvorwiderstände für die Transistoren auf 1K ändern, und die Pullups auf 560. Blöd ist dann nur, dass ich dann auch eine größere Verlustleistung habe... naja was solls, dann muss eben die batterie immer abgeklemmt werden.

[Ratber]

Äh,ja ne nicht ganz.

Das Gate ist ja isoliert von der Draun/Source strecke und wirkt durch ihr Elektrisches Feld.
Daher ja die fast leistungslose Steuerung da im Endeffekt nur die unvermeidbaren Leckströme fliessen.

Aber diese Kombination wirkt eben aufgrund ihrer Bauart wie ein kleiner Kondensator (Parasitäre Kondensatoren gibt es eh überall)

Um es jetzt mal anschaulich zu gestallten mache ich mal nen Bildlichen Vergleich ohne Anspruch auf Exactheit.Nur mal so aus dem Hut gezaubert.

Stell dir die Drain/Sourcestrecke als Siliziumstäbchen vor.
Das Gate liegt ganz dicht als paralleles stäbchen daneben und es hat eine passende Größe um auch wirken zu können.

Je höher der gewünschte Strom ist den der Fet verkraften soll desto massiver wird das D/S-Stäbchen.
aber damit das Gatestäbchen noch wirken kann muß es mitwachsen.

Wie du dir jetzt sicher denken kannst wächst mit der Größe auch diese Kapazität mit so das Leistungs-Fet's eben eine größere Gatekapazität haben.

Ja und je größer die kapazität ist desto größer muß der nötige Ladestrom sein um diese Kapazität in der gewünschten Zeit zu laden.

BeispielAbsichtlich übertrieben)

Nimm nen 1F Kondensator und versuch ihn mit einer Spannungsquelle zu laden der nur magere 100mA liefert.
Es dauert ewig bis sich da was am Ladezustand tut.

Nehme ich aber eine Spannungsquelle die mir zb. 20A liefern kann dann geht das wesentlich flotter.
Die Ladezeit verkürzt sich und damit steigt die Schaltfrequenz (Laden/Entladen) mit der ich arbeiten kann.


Das gleich passiert bei deinem Mosfet.

Was du brauchst ist einen Treiber am Gate.
Einfach wäre das ein einfacher Transistor der das Gate ansteuert und genug Strom liefern kann.
Der Gatewiderstand sollte möglichst niedrig sein oder gleich wegfallen.

Wenn du ein Oszilloskop dein eigen nennst (oder leihen kannst) dann ist das ne gute Gelegenheit dort zu experimenteren um ein Gefühl für diesen Effekt zu bekommen.

Du kannst dich bei der Bastelei schonmal drauf einstellen das es überall unerwünschte Kapazitäten,Induktivitäten und Widerstände gibt.
Sie sind schließlich dafür verantwortlich das wir mit Realen Bauteilen arbeiten und nicht mit Idealen.



Wie gesagt,die obigen Beispiele und Modelle sind vereinfacht und teilweise umgebogen.
Es ging nur darum ein Verständnis zu erzeugen worum es geht.
Nicht das mir jetzt einer die Goldwaagen nachwirft.

[Powell]

Ok, habe ich verstanden... aber in was für Größenordnungen bewegen wir uns denn nun? Ich habe erwähnt, dass der Transistor nicht per PWM, sondern einfach über einen I/O Ausgang angesteuert wird? Er geht also genau ein mal in Sättigung und legt für die besagten 75ms das Gate auf Masse (bzw. sperrt für selbige Zeit). Wie groß ist denn diese parasitäre Kapazität des Mosfets in etwa?
Wenn ich mal nachrechne: Angenommen der Mosfet schaltet nach 10ms vollständig durch (angenommene Zeittoleranz), dann fließen bei einem 4k7 und 12V 0,002A*0,01sec=0,00002As -> bei 12V entspricht das einer Kapazität von 0,00002As/12V=0,0000016F=1,6µF - Kann das hinkommen? Kommt mir jedenfalls etwas hoch vor...

[Ratber]

Nee,das wäre dann der besch....eidenste Fet den ich kenne
Das bewegt sich im pF-Bereich

Die Werte für deine Modelle kannst du aus den Datenblättern herauslesen.

Hier mal die beiden:
IRF5305
BUZ11


Du schriebst ja oben das du schon nen Treiber in Form des BC549B nebst !K vorgeschaltet hast.
Soweit sollte das auch funktionieren.
Ich denke mal das die Leitungswiderstände dir nen Strich durch die Rechnung machen aber wie immer sind Ferndiagnosen schwer.

[ogni42]

BTW, die Dioden sollet Ihr Euch unbedingt gönnen, sonst kann es passieren, dass Ihr Euch die FETs frittiert.

[Ratber]

Sind doch schon drinn

[ogni42]

laut ursprungsposting nicht

[Ratber]

Yo,wo de Recht hast haste Recht.
Hab ich überlesen das er die Schottkys weggelassen hat.

[Powell]

Aber laut Datenblatt haben die Mosfets doch schon eine Schottky-Diode integriert!? Oder taugen die nichts?

[shaun]

Keine Schottky-Diode, es sein denn, Du hast Fetkys oder wie die Dinger heissen (Markenname von irgendwem), da ist "absichtlich" eine Schottky-Diode eingebaut, es gibt auch welche (hauptsächlich Isotop- und andere Module) mit Fast Recovery-Dioden drin (bei höheren Spannungen ist mit normalen Schottkys nicht mehr viel zu holen, bei handelsüblichen 600V kommen dann halt nur noch FR oder SiC in Frage). Bei den MOSFETs, die man "zu Hause" im Normalfall verwendet, besteht die Diode lediglich aus der fertigungstechnisch bedingten parasitären Bulk-Drain-Diode, die von den Herstellern aber meistens auch im Datenblatt spezifiziert wird um sie ihren Fähigkeiten entsprechend einzusetzen. Mit Schottkys liegt man auf der sicheren Seite, ohne kann es sein, dass die Verluste im FET durch Benutzung der Diode im Freilauf grösser werden als die eigentlich erwarteten Schalt- und Leitungsverluste des FET selber. Abhilfe: aktiver Freilauf, in einer H-Brücke, die einen Motor steuert, also im Freilauffall die beiden oberen ODER die beiden unteren MOSFETs gleichzeitig ansteuern. Während des Totzeit des Umschaltvorganges fliesst der Motorstrom dann allerdings durch die Body-Diode des oberen MOSFETs der gepulsten Brückenhälfte. In meinem aktuellen Design werde ich trotz des aktiven Freilaufs Schottkys spendieren, da das Ding zuverlässig laufen muss.