Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektromagnetische Verträglichkeit Mosfet VS Darlington


von Jan (Gast)


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Hallo Community

Im Rahmen der Verbesserung meines selbstgebauten Motorsteuergeräts denke 
ich darüber nach, die für die Zündung verwendeten IGBTs durch Darlington 
Transistoren zu ersetzen.
Grund hierfür ist:
Bisher liegen die IGBTs für die Zündung ( 12V ca 8 A 400V Rückinduktion) 
auf einer seperaten Platine, weil ich befürchtet habe, dass mein Stm32 
durch die elektromagnetischen Felder der Mosfets durcheinanderkommt bzw. 
die Daten in meinem EEProm verfälscht werden.

Sind Darlington Transistoren hier besser geeignet ?
Wie nah kann man IGBTs bzw. Darlington Transistoren an den Prozesser 
packen ?

In einem auseinandergebauten Steuergerät von Bosch habe ich gesehen, 
dass Linearregler und die IGBTs auf der Platine sehr weit auseinander 
liegen ist das der Grund?

Die Version 2 meines Steuergeräts soll etwas kompakter werden und den 
Kabelsalat reduzieren. Außerdem soll eine Strommessung zur Ermittlung 
der Ladezeit der Zündspule integriert werden, da wäre der ganze Aufbau 
auf einer Platine natürlich besser.

mfg Jan

von MaWin (Gast)


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Alle Transistoren gehen nach (deutlicher) Überschreitung
ihrer Maximalwerte kaputt, egal ob MOSFET oder bipolarer
Darlington. Letztlich nimmt man das, was in der realen
Anwendung billiger ist, je nach dem halt.

von Anja (Gast)


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Jan schrieb:
> In einem auseinandergebauten Steuergerät von Bosch habe ich gesehen,
> dass Linearregler und die IGBTs auf der Platine sehr weit auseinander
> liegen ist das der Grund?

welches EEPROM im "Linearregler" willst Du denn stören?
(Abgesehen davon daß das Steuergerät uralt sein muß wenn da wirklich ein 
Linearregler drin ist).

Ich denke das hat eher praktische Gründe: Endstufen mit dicken 
Leiterbahnen wird man eher direkt an den Stecker setzen. Den stark 
strahlenenen Prozessor und seine Peripherie eher ans andere Ende.

Gruß Anja

von Thomas (kosmos)


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die Störungen hängen doch nicht mit der Transistortechnologie zusammen. 
Viel wichtiger ist es doch die Leitungen möglichst kurz zu halten und 
nicht quer über die ganze Platine zu jagen.

Das die 12V Seite der Zündung auch möglichst weit weg von der 
Spannungsversorgung für das STG geführt wird hat schon seinen Grund.

Bei neueren Anwendung ist ja die Leistungselektronik für die Zündspulen 
eh ausgelagert, also direkt in die Zündspule integriert. Vom STG kommt 
dann ein eher Schwaches Signal zum Treiber in der Zündspule.

Mich würde mal deine Motorsteuerung interessieren? Gibts weitere Infos 
im Netz?

von Jan (Gast)


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@ Anja
Also im Linearregler ist natürlich kein EEprom drin. Ich spreche über 
das EEprom in dem ich meine Kennfelddaten speicher.

@Thomas O.
Das Steuergerät wird im Kartbereich verwendet. Eine kleine Bauform ist 
also sehr wünschenswert. Auf einer kleinen Platine würden natürlich auch 
die Spannungsführenden Leitungen sehr klein ausfallen.
Die Frage ist hier eher welchen Abstand ich einhalten muss um mit 
starken Strömen an den Zünd Igbts nicht den Prozessor durcheinander zu 
bringen.

Eine Auslagerung der Zündendstufe ist natürlich ein logischer Schritt, 
kostet mich aber zusätzlich Platz. Aufgrund der Bauform des Motors ist 
leider auch keine Zündspule mit intgriertem Treiber möglich.

Über mein Steuergerät gibt es keine Seite im Internet, es ist eine 
komplette Eigenentwicklung.
Gesteuert wird im Moment nur der Zündzeitpunkt,maximale Drehzahl + 
übertragung von Telemetriedaten an den Leistungsprüfstand ( noch nicht 
ganz fertig) zur Abstimmung des Motors/erfassung der Motorleistung.

Die Implementierung von Drosselklappe und Einspritzventilen findet 
gerade statt und ist schon so gut wie einsatzbereit.
Einfache Steuerung mit Peak&Hold über einen IC Treiber ( bei Farnell 
verfügbar)

Falls dich solche Sachen interessieren gibt es aber auch einige 
interessante Projekte im Internet wie z.B. Megasquirt.

von Thomas (kosmos)


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@Jan: Ja Megasquirt kenne ich, dachte vielleicht ein paar Daten deiner 
Anlage zu bekommen, da mich so etwas immer interessiert oder vielleicht 
ein paar Bilder...

Ich habe mal eine kleine Zündanlage frei verdrahtetes auf einem 
Steckboard aufgebaut und so entstört. Vor dem Spannungsregler 100µH 
Drosselspule plus 15V Supressordiode danach nochmal 10µH Drosselspule 
kurz vor VCC und AVCC des µC, die Zündspule und die Zündkerze bzw. die 
freien Leitungsenden zw. den ich den Funken springen ließ brachten den 
µC nicht aus dem Tritt am PC hingegen der einige Meter weiter Weg stand 
meldeten sich aber die USB Geräte ab und wieder an. Nutzt du einen 
externen EEPROM Baustein oder den im µC selber? Ich habe da gleichzeitig 
nicht auf EEPROM zugegriffen oder geschrieben, deswegen weis ich nicht 
wie es reagiert hätte.

von Tip (Gast)


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Um die Abstrahlung eines Feldes klein zu halten, müssen die 
eingeschlossene Fläche zwischen hin- und rückfließenden Strömen 
möglichst klein sein, z.B. indem die Leiterbahnen auf den beiden 
Platinenseiten direkt aufeinander liegen und/oder kurz sind. 
Leitungsgebundenen Störungen werden mit Tiefpässen unterdrückt, z.B. 
eine Induktivität mit Abblock C, möglichst gleich an der Quelle. 
Signalreflektionen auf Leitungen werden durch Impedanzanpassung von 
Ausgang, Leitung und Eingang verhindert.

von Jan (Gast)


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Genutzt wird ein Stm32 mit einem externen Eeprom.
Das EEprom wird aber eh nur in der Initialisierungsphase angesprochen 
und die Daten ins Flash überstellt. Zu diesem Zeitpunkt wird nicht 
gezündet.
Außerdem wird zur Absicherung gegen Fehler zusätzlich noch ein CRC-Wert 
errechnet. Wenn da also irgendwas schief läuft streikt er^^.
Ich muss allerdings zugeben, dass die USB-Sache mir etwas Sorgen macht, 
denn meine Daten sollen im laufenden Betrieb über USB--> Ft232 --> 
Stm32_Uart übertragen werden.

Über die Störung der Spannungsversorgung mache ich mir auch keine 
Sorgen. Hier gibt es gute Schaltungen die die Störeinflüsse gut 
unterdrücken.
Wenn man hier noch die Kondensatorfarm mitrechnet welche Stm verlangt 
dann mache ich mir gar keine Sorgen.

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