Hallo zusammen, ich stehe vor folgendem Problem: Ich habe eine Schrittmotor-Karte gekauft, welche 3 Achsen bis 3A ansteuern kann (TB6560AHQ). Leider ist die Platine nicht wirklich an die Anforderungen des Treiber-Chips angepasst: Aus den bis zu 36V DC, die angelegt werden, werden dann über einen LM2576 die 5V Versorgungsspannung erzeugt. Laut Datenblatt müssen aber erst die 5V anliegen und dann die Motorspannung dazugeschaltet werden. Meine Lösung sieht so aus: LM2576 von der Platine entfernen, 5V von anderem Schaltnetzteil direkt anlegen, und mit einem Atmega8 dann etwas verzögert die 30V Motorspannung schalten. Insgesamt ziehen die 3 Motoren knapp 7A + Verlustleistung im Treiber. Dies mit einem Relais zu schalten wird (soweit ich weis, bzw was ich so an Relais gefunden habe) schwierig & teuer. Einfacher geht's mit einem Leistungs MOSFET. N-Kanal FET fällt raus, da 5V und 30V natürlich denselben GND besitzen. Also muss ein P-FET her. (Falls ich an dieser Stelle unrecht habe, sagt bitte bescheid). Fast alle Schaltungen die ich gefunden habe sind darauf ausgelegt, hohe Frequenzen zu schalten. Das ist bei mir nicht der Fall, ich will nur verzögert einschalten bzw zu einem definierten Zeitpunkt ausschalten. Folgende Schaltung habe ich hier im Forum gefunden: Beitrag "Re: Wie Ugs (p-FET) sinnvoll begrenzen?" Da das ganze nicht in SMD gebaut werden soll, kommen BC 547 bzw BC 557 zum Einsatz. Als P-FET wollte ich ein IRF 5305 nehmen (etwas überdimensioniert, aber alles bei Reichelt erhältlich). Die Widerstände sollen mit dem Faktor 10 multipliziert werden, da ich, wie bereits erwähnt, keine schnellen Schaltvorgänge benötige. Da auch erst nach dem Einschalten der 30V die Enable-Leitungen der Treiber aktiviert werden, werden beim Schaltvorgang lediglich die Kondensatoren aufgeladen. Nun zu meinen Frage: - Ist die o.g. Schaltung für meine Anforderung geeignet, oder gibt es einfachere/andere/bessere Schaltungen (mir geht es nicht um "möglichst geringen Hardware-Aufwand", ich habe reichlich Platz auf der Platine). - Muss der IRF 5305 gekühlt werden? - In der Zeichnung ist kein Basiswiderstand zum µC eingezeichnet. Laut meinen Berechnungen (hFESAT=20) komme ich auf 5k6 bei eingezeichneten Widerständen, bzw 56k bei R1=10k,R2=3k3. Kommt das in etwa hin? Gruß, Simon
Simon R. schrieb: > N-Kanal FET fällt raus, da > 5V und 30V natürlich denselben GND besitzen. Also muss ein P-FET her. > (Falls ich an dieser Stelle unrecht habe, sagt bitte bescheid). du hast eine 5V und eine 30V Schiene und klemmst dort deine Verbracher an. Zwischen Verbraucher und Masse kommt dein N-FET dazwischen. Es spielt keine Rolle ob du deinen Verbraucher auf der +Seite(mittels P-Fet) oder Masseseite(mittels n-Fet) schaltest. Es gibt aber einige Bereiche wo das gefordert sein kann. Also auf der High Side zu schalten damit am Verbraucher keine Spannung anleigt und bei einem Masseschluß der Motor losläuft. Wenn die Motorsteuerung eine Enableleitung hat, kann man hier mittels RC-Glied verzögert einschalten.
Nimm die Schaltung aus dem ersten Beitrag: Beitrag "Wie Ugs (p-FET) sinnvoll begrenzen?" die reicht aus. Der IRF5305 ist in der Tat überdimensioniert. Kühlen brauchst du den nicht, bei 7A wird er ungekühlt wohl nur 3 Kelvin wärmer... außer du schaltest ihn sehr schnell an und aus. PS.: statt des unteren Mosfets kannst du auch einen kleinen NPN+Basiswiderstand nehmen
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Hallo, und vielen Dank für eure Antworten. @Thomas O.: Die Treiber-Platine ist fertig bestück gekauft, darauf sind die Masse-Leitungen von 5v und 30v verbunden (bzw die 5v werden hier erst erzeugt.) Ich könnte natürlich alle Knotenpunkte auftrennen und dann per N-FET die Motor-Masse schalten, ist mir aber zu viel gefummel bzw zu unsauber. @Maik M.: ich habe aus dem Thread folgende Schaltung: Beitrag "Re: Wie Ugs (p-FET) sinnvoll begrenzen?" genutzt. Nun versuche ich die 30v per RC-Glied verzögert zu schalten. Der BS170 schaltet ab 2,1v, die Gate-Spannung steigt aber sehr langsam aufgrund des großen R4, sodass auch der IRF5305 laut LTSpice ca 0,8s braucht um die gesamten 8A durchzuschalten. Ich schätze, man kann das ganze auch etwas anders realisiern, aber ich komme irgendwie nicht weiter. Hat jemand eine Idee? Zur Erklärung: V(n001) ist das Einschalten der 5v-Spannungsquelle (1s verzögert) V(N003,N002) ist die Gate-Spannung bezogen auf die Source-Spannung, IR_Last sind die zu Schaltenden 8A Simon
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Ansonsten geht natürlich auch eine Comparator-Schaltung (siehe Anhang) oder Schmitt-Trigger... ...aber das muss doch auch einfacher gehen oder?
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wenn es nur um das Verzögern geht -> siehe Anhang Wenn du eine Hysterese brauchst, wird es etwas komplizierter (1 Transistor mehr) Bei deiner oberen Schaltung würde es sicherlich auch funktionieren wenn du R3 einfach über den M1 packst.
Wenn Du sowieso schon einen Schaltregler verwendest, kannst Du auch einen N-MOSFET verwenden. Das angehängte Beispiel kannst Du abmagern und dem FET noch eine ZD12 am Gate spendieren, damit Vgs nicht überschritten wird. Durch geeignete Wahl von C4 und C5 kann man die Ausgangsspannung um einige ms verzögern. Mehr sollte nicht notwendig sein. http://www.mino-elektronik.de/12VDC/mehrfach_aus12vdc.htm
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So, ich habe meine Schaltung jetzt ein wenig umgebaut. Grund ist folgender: Ich möchte noch 2 10.000µF Kondensatoren zwischenschalten. Um den Einschalt-Strom zu begrenzen, lade ich diesen über einen 4,7 Ohm 7 Watt Widerstand auf. Gedacht ist die Schaltung so: von einem Atmega8 wird zunächst "LOAD_CAP" geschaltet. Dadurch werden C1 und C2 über Q4 und R7 aufgeladen. Nach einigen Sekunden Schalte ich dann "ENABLE_OUTPUT", während "LOAD_CAP" wieder zurückgesetzt wird. Jetzt werden die 30V über Q5 zu den Kondensatoren geschaltet, und die gepufferten 30V über Q6 an den Ausgang zur Motor-Platine. Der Atmega kann über einen Taster die 30V bei bedarf wieder ausschalten. Damit die +-20V V(GS) bei Q6 nicht unterschritten werden, wird die Gatespannung von der Spannung an den Kondensatoren erzeugt. Muss ich sonst noch was beachten, was evtl. zu Problemen führen kann? Die Simulation in LTSpice funktioniert einwandfrei. Viele Dank für eure Hilfe, Simon
R1-3 sollten jeweils zwischen Drain von Q1-3 und Gate von Q4-6 ansonsten kann es passieren, dass Q1-3 nicht vollständig durchschalten.
Q1-3 sollen garnicht vollständig durchschalten ( http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Kollektorschaltung_.28Emitterfolger.29 ). Wie in Beitrag "Re: Wie Ugs (p-FET) sinnvoll begrenzen?" beschrieben fließen somit durch R1-3 ca 13mA, über R4-6 fallen somit 13V ab und Q4-6 können vollständig durchschalten. So habe ich es zumindest verstanden. Wenn ich es so schalte wie von dir beschrieben, fließen über R1-3 ca 22,5mA und es fallen an R4-6 nur 7,4V ab, sodass Q4-6 nicht komplett durchsteuern.
Nach meiner Rechnung würden über R4-6 ca. 22V abfallen, was sogar zu viel wäre, aber das kann man mit anderen Widerständen korrigieren. Bei deiner Version bist du sehr abhängig, wie groß deine Gate-Spannung am N-Mos ist... die bestimmt massgeblich wie schnell dein P-Mos geöffnet wird. Bei meiner Version bestimmen es zum größten Teil die Widerstände, die Gate-Spannung am N-Mos hat überhalb der VGS(th) einen sehr geringen Einfluss.
Hallo Maik, bei den 22V hast du natürlich recht, die 7,4V fallen an R1-3 ab. Die Abhängigkeit der Schaltung von der Gate-Spannung ist richtig, diese kommt aber aus einem Atmega8, der mit 5V betrieben wird, deshalb ist diese Abhängigkeit eher nebensächlich. Da beide Schaltungen sehr ähnlich sind und durch Austauschen und Umsetzen der Widerstände "umgebaut" werden können, werde ich mir einfach beide mal aufbauen und anschauen und dann entscheiden. Vielen Dank für dein Feedback!
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