Mosfet Beschaltung am µC

[Toba W. (tob4)]

Hi,

bin hier gerade ein wenig am Tüfteln und stecke nun ein wenig fest. Hab 
zwar schon einiges gelesen, bin mir aber einfach nicht 100% sicher ob 
das nun auch so stimmt wie ich das vorhabe.

Möchte eigentlich nur, mit einem µC (PIC12F629) einen Motor schalten.
Motor ohne PWM, einfach nur ein oder aus.
Nun ließt man immer wieder, der µC kann nicht genug strom am Ausgang 
(PIN 6 / GP1) liefern und man bräuchte eine Treiberschaltung. Dazu muss 
ich noch sagen, es ist egal, wenn der Mosfet nicht sofort durchschaltet, 
er muss nur innerhalb von ~ 1-2 Sekunden komplett geschalten sein.
Strom des Motors ca. 10A.

Eine Schaltung wie sie zumindest bei LTSpice funktioniert ist im Anhang.

Ist mein erstes mal das ich sowas mache, und bin wirklich über jeden 
Tipp (trotzdem bitte nur konstruktiv!) dankbar.


mfg

Edit: ok, hab ausversehen 2x das gleiche Bild angehängt und bekomms 
nicht wieder raus, einfach ignorieren.

[nicht "Gast" (Gast)]

Würde die Schaltung nicht wesentlich besser funktionieren, wenn du R2 
und Q2 vertaucht? --> Q1 kriegt statt 4V dann 12V Steuerspannung.

[HildeK (Gast)]

nicht "Gast" schrieb:
> Würde die Schaltung nicht wesentlich besser funktionieren, wenn du R2
> und Q2 vertaucht? --> Q1 kriegt statt 4V dann 12V Steuerspannung.

Natürlich würde sie - vorausgesetzt, er nimmt das Gate auch mit an den 
Kollektor. Bei gut 4V UGS tut der IRF1010 noch gar nichts.

Toba Weißgarnix schrieb:
> Dazu muss
> ich noch sagen, es ist egal, wenn der Mosfet nicht sofort durchschaltet,
> er muss nur innerhalb von ~ 1-2 Sekunden komplett geschalten sein.
Davon würde ich Abstand nehmen! So schnell wie möglich einschalten, 
alles andere heizt den IFR nur unnötig auf - es verheizt ihn vielleicht 
sogar.

> Strom des Motors ca. 10A.
Nennstrom oder Anlauf-/ Blockierstrom?
Ist es der Nennstrom, dann benötigst du auf jeden Fall 12V am Gate, da 
der Anlaufstrom wesentlich höher ist.

[Horst H. (horst_h44)]

Da das Ausgangsport vom Mikrocontroller nur nach 5V durchschaltet, kann 
der Transistor Q2 u.U. den Strom nicht liefern, den Q1 draucht um die 
10A voll durchzuschalten. Eine eine Push-Pull-Stufe an 12V wäre 
eventuell besser um den FET schneller ein- bzw. auszuschalten(weniger 
Verlustleistung). Etwas ähnliches wie die Ausgangstufe beim iC-DX. Hier 
befindet sich das Blockschaltbild und auch das deutsche Datenblatt: 
http://www.ichaus.de/product/iC-DX .

[HildeK (Gast)]

Horst H. schrieb:
> kann
> der Transistor Q2 u.U. den Strom nicht liefern, den Q1 draucht um die
> 10A voll durchzuschalten.

Es ist nicht der Strom, sondern die Spannung, die nicht reicht.

PushPull-Treiber ist nur notwendig, wenn er eine PWM machen will. Sonst 
reicht der 1kΩ zum Einschalten locker.

[Toba W. (tob4)]

Hi, das gate mit an den Kollektor zu nehmen ist nicht möglich (R2 und Q2 
tauschen), da sonst der motor anlaufen würde wenn der µC z.B. mal Defekt 
wäre. Also dann wäre die Schaltung ja invertiered. Strom des Motors ist 
genau 6A. Anlaufstrom ca. 16 (kann aber weitaus höher sein).
Im Prinzip egal, da bei 12V 6,3A schluss ist und eine Strombegrenzung 
einspringt.

Noch eine blöde Frage, wie kommt ihr auf 4V GS Spannung? Müsste da nicht 
~12V anliegen? der Transistor leigt ja die der Mosfet auch an 12V.

Bauteile können auch getauscht werden, ich hab diese Bauteile nur, weil 
die eben bei der Simulation mit LTSpice funktioniert haben. Hab schon 
öfters von einem IRF3805 gehört der gerade bei µC schaltungen beliebt 
sein soll?

[tip (Gast)]

Nimm einen Logik-Level MOS-FET z.b. IRLZ34N

Und einen Pulldown (gegen einschalten bei uC-Reset).

[Stefan W. (wswbln)]

>wie kommt ihr auf 4V GS Spannung?

Google mal "Emitterfolger"

[Toba W. (tob4)]

Ok, dann ist das wirklich mist was ich da gemacht habe :/
Habs nun wieder so geändert wies auch überall zu finden ist.

Habe nun im das invertierte rumzudrehen einfach nochmal einen 2ten 
Transistor mit reingenommen. Die Teile habe ich geändert auf Teile die 
ich auch wirklich da habe. Würde das so gehen?

Am elegantesten wäre natürlich die Schaltung von "tip". Hat damit 
schonmal jemand erfahrung gemacht?

mfg

[Sven H. (dsb_sven)]

Würde es nicht reichen, Q2 und R2 weg zu lassen und die Basis von Q3 
direkt an den µC anzuschließen? Musst dann halt den Ausgang noch in der 
Software inverteiren...

[(prx) A. K. (prx)]

Toba Weißgarnix schrieb:

> Habe nun im das invertierte rumzudrehen einfach nochmal einen 2ten
> Transistor mit reingenommen. Die Teile habe ich geändert auf Teile die
> ich auch wirklich da habe. Würde das so gehen?

Einschalten wird so schon gehen, wenn auch recht langsam. Aber nur das.

[Jens G. (jensig)]

Machs einfach so, wie tip (Gast) es geschrieben hat. Einfach und 
effizient, wenn es nur um gelegentliches Schalten geht.

>Sven H. (dsb_sven)

>Würde es nicht reichen, Q2 und R2 weg zu lassen und die Basis von Q3
>direkt an den µC anzuschließen? Musst dann halt den Ausgang noch in der
>Software inverteiren...

Dann hätte er doch denselben Effekt wie in der Ursprungsschaltung.

[Udo S. (urschmitt)]

Sven H. schrieb:
> Würde es nicht reichen, Q2 und R2 weg zu lassen und die Basis von Q3
> direkt an den µC anzuschließen? Musst dann halt den Ausgang noch in der
> Software inverteiren...

Toba Weißgarnix weiß sogar schon was. Er hat nämlich weiter oben gesagt, 
daß er keine Schaltung will die bei inaktivem µC oder defekten µC den 
Motor einschaltet, und genau das würde die bei deinem Vorschlag tun.

@Toba
Der Vorschlag von tip sollte funktionieren. Bei einer PWM sollte man 
aber schnell schalten da bei jedem Schaltvorgang eine Leistungsspitze im 
MOSFET entsteht (je langsamer das Umschalten desto höher) und die sich 
dann zu einer zu großen durchschnittlichen Verlustleistung summiert.
Bei einmaligem Durchschalten und einer Strombegrenzung auf 6A sollte das 
aber hinhauen.

Ansonsten suche mal nach Mosfet treiber zum Beispiel hier in dem 
Artikel:
MOSFET-Übersicht

[Uwe (Gast)]

> Würde das so gehen?
Nö.
gate von Q1 gehört ZWISCHEN R3 und Kollektor von Q3, der Emiter von Q3 
an GND. Und mach R3 kleiner z.B. 470  Ohm oder 1K.

[Toba W. (tob4)]

Hi, ja, da ist noch ein Fehler drin, das gate gehört an den kollektor. 
Ist mir gerade bei der Simulation aufgefallen. Dann gehts bei der 
Simulation.
Den Widerstand R3 hab ich auf Uwe´s wunsch auch mal mit 1,2K angenommen 
(den hab ich halt grad da).

Invertierend geht nicht, auch nicht bei invertiertem µC ausgang, da es 
sich später um bewegte Teile handelt, und es nicht passieren darf, das 
bei einem Fehler im µC sich etwas bewegt. Sicherheit geht vor ;)


Ich werde mir mal beide Schaltungen anschaun, ev. auch mal beide aufbaun 
mich dann mal mit dem Oszi austoben.

Vielen Herzlichen dank euch allen, ihr habt mir sehr geholfen!

mfg

[Falk B. (falk)]

Ganz schön viel Aufwand für ein eher mässiges Ergebnis. Andere Leute 
hätten einfach einen Logic Level MOSFET ala IRLZ34N direkt an den PIC 
angeschlossen und gut. Ein 10k Pull-Dpwn am Gate hätte ihn sicher 
gesperrt, wenn der PIC im Reset ist.