Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nicht angesteuerter MOSFET fängt Störungen ein -> wie beheben?


von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Hallo allerseits,

ich habe hier eine KSQ mit einem LM3404 für eine Aquarienbeleuchtung 
laufen welche zunächst auch erstmal tut was sie soll. Heute habe ich 
zufällig mitbekommen, wie die Spule der KSQ vom einen auf den anderen 
Moment anfing zu Surren. Als Ursache konnte ich letztenendes einen 
MOSFET ausmachen welcher später mal dazu gedacht ist die KSQ mittels µC 
ein- und auszuschalten.

Einen vereinfachten Schaltplan von dem Ganzen habe ich angehängt. Die 
KSQ wird ausgeschaltet wenn ENABLE auf High, d.h. 5V geht. Den 
Gate-Source-Widerstand habe ich an Anlehnung an die Empfehlung aus dem 
Artikel [[http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand]] 
eingefügt.

Meine Vermutung ist nun, dass das etwas mit dem zusätzlichen 
Gate-Source-Widerstand zu tun hat, ich nehme mal stark an, dass die 
Dimensionierung einfach falsch ist und nicht genauso wie bei BPTs 
erfolgen darf.

Kann mir jemand eine kleine Hilfestellung geben wie ich die Schaltung 
bei offenem Gate gescheit entstören kann? Gerne auch nur Links zu 
Artikeln o.ä., dann lese ich mich selber ein.

Viele Grüße,
Daniel

von Ingo L. (Gast)


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Probiere mal einen 47k. 330k können bei stark verseuchter Umgebung die 
Störquelle evtl. nicht stark genug belasten.




Ingo

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Hallo,

danke für deine Antwort. Dem entnehme ich, dass der Widerstand auch bei 
MOSFETs seine Berechtigung hat damit Störungen nicht aufs Gate wirken, 
oder?

Daniel

von Ingo L. (Gast)


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Für beide Widerstände, sorry! Der Pullup kann wenn er so hoch ist dafür 
sorgen, dass der Biasstrom nicht ausreichend groß ist.



Ingo

von Ingo L. (Gast)


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Daniel H. schrieb:
> danke für deine Antwort. Dem entnehme ich, dass der Widerstand auch bei
> MOSFETs seine Berechtigung hat damit Störungen nicht aufs Gate wirken,
> oder?

Richtig!


Ingo

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Ah, ich hatte deinen zweiten Nachtrag gerade erst gelesen. Den zweiten 
Widerstand kann ich leider nicht verkleinern, der ist verantwortlich für 
die Einstellung der Schaltfrequenz des LM3404. Verkleinere ich den jetzt 
auf 47k dann geht die Schaltfrequenz auf knapp 1.6 MHz hoch, womit er am 
Ausgang aber nur noch knapp 7V liefern kann, ich brauche aber mindestens 
9,6V :-/

von Michael H. (michael_h45)


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wo kommt denn das enable-signal her?
wie sieht das layout aus?

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Hallo,

wie gesagt, ENABLE ist momentan einfach auf einen Steckverbinder 
rausgeführt, d.h. offen. Ich war allerdings davon ausgegangen dass die 
330k das Gate zuverlässig auf GND ziehen können, was aber scheinbar 
nicht der Fall ist. Die 47k konnte ich bisher auch nicht ausprobieren da 
ich in 0805 z.Zt nur 220k und 330k habe (habe halt noch kein 
umfangreiches Sortiment angehäuft). Fakt ist allerdings, dass ich das 
Brummen bisher nur gestern einmal für einen gewissen hören konnte, 
ansonsten ist die KSQ die letzten zwei Wochen und heute auch wieder 
ruhig.

Das Layout an der betreffenden Stelle ist im Anhang.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Daniel H. schrieb:
> Ich war allerdings davon ausgegangen dass die 330k das Gate zuverlässig
> auf GND ziehen können
Für unseren EMV-Prüfer ist alles, was hochohmiger als 4.7k ist, ein 
unbeschalteter Eingang (meiner Erfahrung nach hat er damit ein gutes 
Stück weit Recht). Und 330kOhm sind um den Faktor 100 daneben...

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Hallo,

auch dir danke für deinen Beitrag. Wie aber wird nun bestimmt, was für 
ein Widerstand gut geeignet ist? Wie gesagt, der genannte Artikel 
empfiehlt 50k bis 1M, 4.7k sind ja nun deutlich darunter, wobei ich 
natürlich hier dann erstmal eher dem Prüfer Glauben schenke. Gibt es 
irgendwelche Seiten/Dokumente, in welche ich mich zu der Thematik 
einlesen kann? Mir ist klar, dass das kein Thema ist, dass man sich mal 
eben in 10 Minuten aneignet, aber spannend finde ich es trotzdem und 
würde mich da gerne einlesen. Ich habe auch schon selber gesucht aber 
z.B. für den konkreten Fall eines MOSFETs/BPTs mit offenem Gate/Basis 
finde ich nichts Gescheites, bzw. ich finde nichts wo auch mal erklärt 
wird warum z.B. ein Pull-down genau so dimensioniert wird um die EMV zu 
verbessern.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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ein Kondensator 1-10nF parallel zu den 330K erschlägt das Problem sicher
und behindert nur wenn du das ding als Stroboskop benutzen willst. ;-)

von Jens G. (jensig)


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>natürlich hier dann erstmal eher dem Prüfer Glauben schenke. Gibt es
>irgendwelche Seiten/Dokumente, in welche ich mich zu der Thematik
>einlesen kann? Mir ist klar, dass das kein Thema ist, dass man sich mal

Es gibt sicher irgendwelche Doks, die sich damit befassen. Allerdings 
wird solch ein R eher nach Erfahrung bzw. Geschmack dimensioniert, wenn 
keine größeren Anforderungen bestehen.
Man kann ihn auf 4,7k einstellen, wie schon vorgeschlagen, dann ist die 
EMV-Geschichte praktisch schon entschärft. Nachteil ist aber dann der 
erhöhte Stromverbrauch für eine möglicherweise angeschlossene 
Signalquelle, denn wenn ein Gate mit 4,7k parallel mit 5V angesteuert 
wird, dann zieht das logischerweise 1mA. Bei Schaltungen, die auf 
minimalen Stromverbrauch ausgelegt werden sollen, ein No-Go.
In dem Falle könnte man dann eher den 330k beibehalten, und schaltet ein 
paar nF parallel, um den Eingang träge zu machen, bzw. mit der 
parasitären Einkoppelkapazität, die die Störspannung einkoppelt, einen 
kapazitiven Spannungsteiler zu bilden, der kapazitiv eingekoppelte 
Störspannungen stark reduziert. Nachteil ist wiederum die kapazitive 
Belastung der Signalquelle, und damit die Verringerung der Bandbeite des 
Eingangs (bei niederohmiger Ansteuerung aber noch nicht so das Thema, 
solange man nicht superschnell schalten will).
Für Eingänge, die einerseits meistens unbeschaltet bleiben sollen, 
andererseits aber die genannten Nachteile bei Anschluß einer 
Signalquelle vermeiden sollen, würde ich einfach einen Jumper 
(Kurzschlußstecker) vorsehen, der bei offenem Eingang gesteckt bleibt, 
und bei Anschluß einer Signalquelle gezogen wird. Damit hätte man für 
beide Fälle das "Ideal".

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Daniel H. schrieb:
> Wie gesagt, der genannte Artikel
> empfiehlt 50k bis 1M, 4.7k sind ja nun deutlich darunter, wobei ich
> natürlich hier dann erstmal eher dem Prüfer Glauben schenke.
Das ist gut so. Ich hatte da nämlich ein Point-of-Load 
Schaltreglermodul, bei dem der On/Off-Pin laut Datenblatt auch 
unbeschaltet sein darf, wenn man diese Funktionalität nicht braucht. Der 
Pin wird dann durch einen 47k Widerstand auf aktiv gezogen. Und hoppla: 
beim Burst-Test stieg das Ding schon beim kleinsten Störpegel aus und 
schaltete sich kurzzeitig ab...  :-o
Mit einem zusätzlichen 4k7 Pullup war dann Ruhe. Letztlich habe ich den 
Pin dann hart auf die aktive Spannung gelegt. Sicher ist sicher... ;-)

von Michael H. (michael_h45)


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Sehe da direkt darunter eine dicke fette Leitung, die dicke fette 
zappelnde Ströme führt? =)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael H. schrieb:
> Sehe da direkt darunter eine dicke fette Leitung, die dicke fette
> zappelnde Ströme führt?
Nein, (bei) mir passiert sowas nicht mehr  ;-)
Es ging dabei wie gesagt um Probleme, die ...
>> ... beim Burst-Test ...
... auftraten.

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Michael H. schrieb:
> Sehe da direkt darunter eine dicke fette Leitung, die dicke fette
> zappelnde Ströme führt? =)

Da ich kein Oszilloskop habe kann ich dazu leider keine konkrete Aussage 
machen, im Endeffekt ist es aber erstmal nur die Versorgungsspannung des 
LM3404, die Spannung wird von einem stabilisierten Schaltnetzteil 
geliefert. Was den Strom angeht, der bewegt sich ungefähr in der 
Größenordnung von 400mA, keine Ahnung ob das nun schon ein fetter Strom 
ist ;)

Und wie gesagt, das Problem ist bisher erst einmal aufgetreten, davor 
nicht und danach auch nicht wieder. Ich habe auch schon versucht es 
etwas zu provozieren mittels
- Relais ohne Freilaufdiode, Snubber o.ä.
- Elektromotor ohne Funkentstörung
- Handy während eines Gesprächs

Ich habe hier nun kein EMV-Equipment o.ä. aber die KSQ hat sich dadurch 
weder abgeschaltet, noch konnte ich das genannten Brummen hören. 
Tatsache ist aber dass das Relais und der Motor z.B. mein DVB-T massiv 
stören (Empfang ist dann quasi weg) :D

Ich werde nun jetzt erstmal den Pull-down verkleinern, 4.7k Widerstönde 
habe ich hier sogar in 0805 und mit den geringen Verlusten kann ich sehr 
gut leben da es ohnehin eine stationäre Anwendung ist und die 
zusätzliche Verlustleistung im Vergleich zu dem, was die KSQ zieht 
tatsächlich vernachlässigbar ist.

Edit: Ich habe nun übrigens Target 3001 für mich entdeckt, die 
EMV-Simulation finde ich sehr spannend, auch wenn ich davon noch quasi 
keine Ahnung habe :)

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