Transistor mit höheren Stromen per µC steuern

[Milad K. (Gast)]

Hi Leute,

ich wollte per µC die Steuerung von 4 Lüftern kontrollieren. Ich wollte 
NTCs oder andere Temperatursensoren nehmen um dann damit je nach 
Temperatur die Spannung der Lüfter zu variieren.

Mein Problem momentan ist aber, wie ich die Spannung richtig variieren 
kann.
Die Kanäle sollen wie folgt aufgeteilt sein:

1. Kanal: 2 Lüfter
2. Kanal: 1 Lüfter
3. Kanal: 1 Lüfter

Also hat ein Kanal zwei und der Rest ein Lüfter.
Ein Lüfter verbraucht 400mA. Somit müsste der Transistor für den ersten 
Kanal 800mA schaffen, falls ich die Lüfter parallel schalte.

Ich habe schon bemerkt, dass ein BC548C nicht in Frage kommt. :D Der 
schafft ja maximal nur 100mA.

Ich habe an den BD135-10 (1.5A, 45V) gedacht. Nun meine Frage: Ist es 
möglich den direkt per µC anzusteuern? Ich habe da einige Simulationen 
gemacht und gesehen, dass knapp 12mA in die Basis fließen würden. Macht 
das der µC überhaupt mit (Achja, es wird wahrscheinlich ein Atmega oder 
der R8C von Renesas benutzt. Hab hier noch beide rumfliegen)? Oder 
vielleicht doch einen MOSFET benutzen? Leider bin ich mir da nicht 
sicher, wie ich den anschließen soll.
Klappt das überhaupt so oder habe ich einen Denkfehler drinnen?

Grüße

[whatthe (Gast)]

nimm nen logic level MOSFET oder einen normalen 
FET(http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F) 
und betreibe den mit PWM.

[Milad K. (Gast)]

Ja an PWM hatte ich auch schon gedacht. Aber wird das nicht ziemlich 
kompliziert?

Wegen dem MOSFET: Wie genau stelle ich den Arbeitspunkt ein? Beim dem 
BJT kann ich das ja über den Basiswiderstand steuern. Beim MOSFET bringt 
das ja nichts, da kein Strom in das Gate fließt.


Grüße

[whatthe (Gast)]

pwm und mosfet: du betreibst den mosfet sowieso im schaltbetrieb 
(linearer bereich) du brauchst nur +5 und 0V (bei LL-MOS).
PWM = Pulse width modulation... d.h. konstante frequenz, du variierst 
nur das Tastverhältnis. je nachdem hat der Lüfter uunterschiedliche 
Spannung im Mittel und dreht bei kleiner High time langsamer(kleines 
tasverhältnis) als bei hoher High time(hohes tastverhältnis).
und die meisten uC haben bereits PWM ausgänge... wenn nicht dann:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Soft-PWM
mittels software gelöst.

sieh es als herausforderung.

[Milad K. (Gast)]

Danke für die Info. Ich werde mir das überlegen.

Aber mal angenommen, ich würde kein PWM nutzen. Ich habe mir den IRLZ34N 
rausgesucht. Das ist ja auch LL-MOS. Dieser schaltet ab 1-2V durch. Mal 
angenommen, dass der Bereich zwischen 0V und 12V knapp 500mV an 
Gatespannung beträgt. Dann hätte ich mit einer D/A Auflösung von 8Bit 
(also 20mV Auflösung) doch knapp 25 Stufen, was mehr als ausreicht. Der 
hält 30A aus, was mehr als genug ist und die Drain-Source Spannung wird 
auch nicht überschritten. Also müsste es so eigentlich klappen, oder 
sehe ich das falsch?
Wahrscheinlich müsste ich dann den MOSFET kühlen, aber das ist kein 
Problem.

Grüße

[E.K. (Gast)]

So wird das nicht zum gewünschten Verhalten führen..
1. Schau dir mal den Einschaltvorgang eines MOSFETs genau an, z.B. hier:
http://www.scribd.com/doc/50522744/62/Schaltverhalten
2. Der Maximalstrom ist für den durchgesteuerten Zustand angegeben. 
Ansonsten wird er durch die maximal zulässige Verlustleistung begrenzt. 
Wird diese überschritten, ist der MOSFET zerstört.

[Milad K. (Gast)]

Ja, bei der Threshold-Spannung wird der MOSFET ja leitend und geht 
ziemlich schnell auf den Sättigungsstrom hoch. Kann man nicht im Bereich 
von 0A und I_0 variieren?

Der IRLZ34N hat eine Verlustleistung von 68W. Das sollte für zwei Lüfter 
a 12V / 0.4A doch eigentlich reichen, oder sehe ich das falsch?

[Michael A. (Gast)]

Warum willst du deine Schaltung unbedingt mit einem Kühlkörper 
aufblähen. Ohne wirst du auch bei 12V 800 mA nicht auskommen.

Bei PWM-Betrieb schaltet der FET das locker ohne zusätzliche Kühlung.

[Milad K. (Gast)]

Hm, okay. Ist schon ein guter Grund.

Das heißt also, dass ich den MOSFET genauso aufbaue wie oben in meiner 
Schaltung (aber ohne Gate-Widerstand) und dann vom µC das PWM-Signal an 
das Gate ausgebe?
Sind die 100Hz im Beispielprogramm (Soft-PWM Link von oben) in Ordnung?

[Milad K. (Gast)]

Okay, anscheinend brauch man da eher 10kHz. Hab gerade eine gute Seite 
gefunden. Da stehen ein paar Beispielanwendungen.

[Michael A. (Gast)]

Milad K. schrieb:
> Das heißt also, dass ich den MOSFET genauso aufbaue wie oben in meiner
> Schaltung (aber ohne Gate-Widerstand) und dann vom µC das PWM-Signal an
> das Gate ausgebe?

Zwischen Gate und µC-Ausgang sollte ein Strombegrenzungswiderstand (typ. 
100Ω) liegen und zwischen G und Gnd ein Ableitwiderstand (10..100kΩ).

[Milad K. (Gast)]

Okay, alles klar. Meinst du so wie im Anhang? Im Bild ist jetzt nur ein 
Beispiel-MOSFET. Ich werde dann den IRLZ34N einsetzen.

Die Sache ist, dass wohl anscheinend nicht jeder Lüfter mit dieser 
Schaltung funktioniert.
Ist auf dieser Seite nachzulesen: 
http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/luefter/luefter.htm#ansteuerung

Ich werde das erstmal ausprobieren und falls es nicht klappt, muss ich 
wohl einen Buck-Konverter nutzen.

Danke für die Hilfe.

[Michael A. (Gast)]

Da dein Motor höchstwahrscheinlich ;-) eine induktive Last darstellt, 
solltest du parallel dazu noch eine Freilaufdiode einplanen, sonst kommt 
es beim Abschalten zu fiesen und evtl. für Bauteile auch tödlichen 
Induktionsspannungen.

[Milad K. (Gast)]

Ja klar. Hab ich vergessen reinzumachen. Danke. :-)

[Milad K. (Gast)]

Also ich hab das mal durchsimuliert. Scheint zu funktionieren. Das 
Ergebnis sieht ganz gut aus, oder?

Jetzt brauch ich nur zu hoffen, dass der Lüfter, den ich bestellt habe, 
das mitmacht.