Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe Schaltung raucht immer ab :((


von digga (Gast)


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Heey :)

Ich hab heute in meiner Bastelkiste einen IRFZ648 Mosfet gefuden und 
damit dann gleich einmal einen Lüfter angesteuert. Hat auch echt gut 
geklappt so mit Poti ans Gate war voll schnell und einfach aufgebaut.

Sooo dann hab ich versucht den Strom zu begrenzen also ihr wisst schon 
wenn man Kurzschluss am Lüfter baut dass dann der Mosfet ned stirbt und 
was passiert... der Transistor fliegt mir um die Ohren. Hab alles 
versucht aber immer knallt's. Hab Schaltplan hier angehängt ich weiß 
einfach ned warum es mir den Transi immer verreisst.

R2 ist der Lüfter, Strom fliegen im normalen Betrieb ca. 200mA und mehr 
sollten es au ned werden. Der Shunt (R1) hat 10Ohm, hatte zuerst einen 
0,1Ohm drin aber da war der Spannungsabfall zu gering um den Transistor 
durchzusteuern.

So bitte bitte helft mir ich will das verstehen wie es funktioniert!!

Daaanke xD

von Hubert G. (hubertg)


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24V am Gate sind etwas heftig, bei 18V liegt so das maximum. Habe aber 
im Datenblatt nicht nachgeschaut.
Bist du sicher das der FET noch OK ist?

von digga (Gast)


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20 V ist das max. am Gate, bei 14V lief der Lüfter auf Vollgas.

Fet ist ok, Spannung am Gate war auch nie zu hoch.

Sobald ich R2 kurzschließe brennt der Transistor durch und ich weiß 
nicht warum :(

von Hubert G. (hubertg)


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Basiswiderstand größer machen. Im Kurzschlussfall liegt an R1 die volle 
Spannung.
Was passiert wenn du das Poti ganz nach unten drehst, also 0Ohm?

von Dumdi D. (dumdidum)


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Vielleicht weil R3 kleiner als 24 Ohm ist? Ohne dass Du alle Werte hier 
angibst kann Dir auch keiner helfen.

von digga (Gast)


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Warum darf R3 nicht kleiner als 24 Ohm sein?

R3 ist ein 500 Ohm Poti.

R4 größer machen wäre noch eine Idee, womöglich ist das wirklich der 
Fehler.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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digga schrieb:

> Warum darf R3 nicht kleiner als 24 Ohm sein?

Weil Q2 den Strom durch R3 ableiten muß. Bei 24V und 24R immerhin 1A.

> R3 ist ein 500 Ohm Poti.

Aha. Warum überhaupt ein Poti? Und warum ein so niederohmiges? Und 
glaubst du ernsthaft, du könntest die Gatespannung an einem MOSFET mit 
einem Vorwiderstand einstellen? Wie groß ist nochmal der Gatestrom und 
wieviel Spannungsabfall wird der an 500R hervorrufen?

Aber wahrscheinlich ist dein MOSFET einfach nur abgeraucht (Kurzschluß 
mit 3 Beinen) und wenn du R2 kurzschließt, verheizt der Transistor 
einfach 24V * alles was das Netzteil an Strom hergibt.


XL

von digga (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Aha. Warum überhaupt ein Poti? Und warum ein so niederohmiges? Und
> glaubst du ernsthaft, du könntest die Gatespannung an einem MOSFET mit
> einem Vorwiderstand einstellen? Wie groß ist nochmal der Gatestrom und
> wieviel Spannungsabfall wird der an 500R hervorrufen?

Keine Ahnung wie hoch der Gatestrom ist...
Warum nicht mit einem Poti? Wie sonst?

> Aber wahrscheinlich ist dein MOSFET einfach nur abgeraucht (Kurzschluß
> mit 3 Beinen) und wenn du R2 kurzschließt, verheizt der Transistor
> einfach 24V * alles was das Netzteil an Strom hergibt.

Ne Mosfet ist ok, ganz sicher.
Ah, jetzt seh ichs erst... Der Strom fließt ja dann komplett über den 
Transistor.

Aber warum eigentlich? Der Fet ist doch viel niederohmiger?!

von Michael (Gast)


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ein N-Mos im Nigh-Side ist eine sehr schlechte Idee, ohne Bootstrap... 
Wie wie bekommst Du die positive GS-Spannung her? In Deiner Anwendung 
solltest Du den N-Mos entweder gegen Masse schalten oder nen P-Mos 
verwenden.

Gruß,
Michael

von Michael (Gast)


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...High-Side... meinte ich :)

von Christian S. (christianstr)


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Michael, hier arbeitet jeder Anfänger immer irgendwie mit NMOS-FETs bzw. 
NPN Transistoren High-Side...ich weiss auch nicht, woher das kommt, aber 
irgendwie scheint sich das solangsam durchzusetzen :P Bei 60% der hier 
erfragten Schaltungen ist das so...ich finds traurig, dass die Leute 
immer alles wollen, aber sich nicht mal die Grundlagen durchlesen 
möchten ;)

Gruß Christian

von Michi (Gast)


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digga schrieb:
> Keine Ahnung wie hoch der Gatestrom ist...

Du weißt, wofür "FET" steht. Das passt (zufällig) auch für die deutsche 
Bezeichnung und heißt "Feld-Effekt-Transisitor". Das Gate wirkt durch 
die elektrische Wirkung des Feldes auf den DS-Kanal, ergo fließt kein 
statische Strom. Das drückt auch das Schaltbild aus ;-)

> Warum nicht mit einem Poti? Wie sonst?

Weil du das auf 0 stellen kannst und dann nur dein Netzteil den Strom 
begrenzt.

von Dietrich L. (dietrichl)


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digga schrieb:
> Sobald ich R2 kurzschließe brennt der Transistor durch und ich weiß
> nicht warum :(

Welcher Transistor? (Hinweis: auch ein FET ist ein Transistor)

digga schrieb:
> Aber warum eigentlich? Der Fet ist doch viel niederohmiger?!

Aber genau dann nicht, wenn die Strombegrenzung einsetzt. Dann soll der 
FET doch abgeschaltet werden.

Gruß Dietrich

von digga (Gast)


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Ok alles klar ich hab's jetzt mit Low Side Schaltung gelöst und so 
sollte es doch funktionieren, oder?

Das mit dem dass ich keinen Poti verwenden darf hab ich nicht 
verstanden, wie soll ich denn sonst die Spannung am Gate einstellen? Ab 
4V schaltet ein Mosfet ja durch und dann regel ich doch mit der Spannung 
den Widerstand Rdon, oder nicht?

Und nochmal zur Verdeutlichung, der BC639 rauchte mir immer ab. NICHT 
der FET.

von Dumdi D. (dumdidum)


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Klar kannst Du ein Poti verwenden. Schalte einfach einen 24 Ohm 
Widerstand in Reihe.

von Hubert G. (hubertg)


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Dein FET hat immer durchgeschaltet solange dein BC639 nicht leitet.
Wenn du den Transistor BC639 weg lässt, kannst du gar nichts einstellen.

von digga (Gast)


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Nachtrag:

Kann das sein dass es wegen dem Poti nicht geht? Weil ich mein der BC639 
begrenzt war die Gatespannung bzw. zieht diese dann auf GND aber das 
bedeutet ja dass dann der Strom über das Poti und den BC639 fließt.

D.h. ich bräuchte eine seperate Gatesteuerung, oder? Wie könnte ich das 
realisieren?

von Dumdi D. (dumdidum)


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Kurz zur Klarstellung wo Dein Problem herkommt. Wie Du sicher im 
Datenblatt gelesen hast ist der Maximalstrom des BC 639 1A. Falls Du 
Deine Schaltung so machst das Du da rueber kommst (z.B. R1=0 und Poti 
klein) geht er kaputt.

von Hubert G. (hubertg)


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Nimm ein 10k Poti oder größer.
Den Schleifer auf das Gate die untere Seite des Poti auf GND.
Auf der 24V Seite noch einen 1k Widerstand in Serie.
Basiswiderstand des BC639 auf 2k2 erhöhen.

von digga (Gast)


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So besser?

Mit seperater Ansteuerung des Gates am Fet?

von Hubert G. (hubertg)


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Jetzt knallen zwei Transistoren durch.

von Muahahaha (Gast)


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digga schrieb:
> Ok alles klar ich hab's jetzt mit Low Side Schaltung gelöst

wo denn?

von digga (Gast)


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Ja stimmt das war noch immer Highside...

Irgendwie finde ich Low Side einfach komplizierter vorzustellen, High 
Side ist halt logischer weil man den + schaltet aber klar man hat das 
Problem mit dem GND.

von Helmut L. (helmi1)


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Deine Schaltung ist immer noch kompletter Unsinn.
Was soll der Q3 in deiner Schaltung?
Wenn die Strombegreznung einsetzt fliegen die Q2 und Q3 um die Ohren.
Um die Spannung vernueftig einstellen zu koennen brauchst du einen 
Regler in der Schaltung. So macht dein FET ab einem bestimmten Punkt auf 
und das wars dann. Du must die Ausgangssppannung messen und mit einem 
Sollwert vergleichen und daran deinen FET mehr oder weniger aufmachen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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digga schrieb:

> So besser?
> Mit seperater Ansteuerung des Gates am Fet?

Immer noch genauso dämlich.

Was du immer noch nicht verstanden hast: du kannst die Spannung am 
Gate des FET nicht mit einem Vorwiderstand einstellen. Und zwar 
deswegen, weil da kein Strom fließt. Der Wert des Widerstands spielt 
deswegen praktisch keine Rolle, am Gate liegen immer 24V an.

Wenn schon, dann müßtest du das Poti auch als solches verwenden und 
nicht nur als einstellbaren Widerstand. Also ein Ende des Potis an 24V, 
das andere an GND und vom Schleifer über einen Widerstand 10K ans Gate. 
Um den FET zu schützen, muß dann noch eine Zenerdiode 18V vom Gate nach 
Source. Und jetzt kannst du mit dem Poti auch die Spannung über R2 
einstellen.

Für die Strombegrenzung kannst du jetzt die erste Schaltung verwenden. 
Wobei der Transistor direkt ans Gate geht (nach dem 10K Widerstand).

Über H-Side vs. L-Side unterhlten wir uns dann ein anderes Mal.


XL

von Muahahaha (Gast)


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Hey digga,

warum probierst Du es nicht einfach mit einem simplen Stromspiegel?
Da hast Du weniger stress.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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digga schrieb:
> Ja stimmt das war noch immer Highside...

Genauso wie diese Schaltung.

Die Kritik war auch nicht "er macht das H-Side", sondern "er macht das 
H-Side mit einem n-FET".

> Irgendwie finde ich Low Side einfach komplizierter vorzustellen, High
> Side ist halt logischer weil man den + schaltet aber klar man hat das
> Problem mit dem GND.

Nicht mal ansatzweise richtig.

Das Problem ist dies: ein n-FET auf der H-Side arbeitet als 
Spannungsfolger. Die Ausgangsspannung ist immer um die (für den 
abgerufenen Strom erforderliche) Gate-Source-Spannung des FETs niedriger 
als die Spannung am Gate. Wenn du sagen wir mal 1A abforderst und der 
FET dann 4V zwischen Gate und Source braucht, dann kommen maximal 20V am 
Lastwiderstand an, auch wenn du das Gate fest an 24V klemmst. Die 
restlichen 4V*1A verheizt der FET.

Um mit einem n-FET einen effizienten H-Side Schalter zu bauen, braucht 
man eine Gate-Steuerspannung die größer ist als die Betriebsspannung. Im 
obigen Beispiel 28V. Dann könnte der FET voll durchschalten und fast die 
gesamten 24V an den Lastwiderstand abgeben.

Integrierte H-Side Schalter (z.B. die TopSwitch Familie) integrieren 
dazu eine Ladungspumpe. Aber wenn man das diskret machen will, dann 
nimmt man besser einen p-FET auf der H-Side. Oder legt den n-FET als 
Schalter auf die L-Side.


XL

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Muahahaha schrieb:
> Hey digga,
>
> warum probierst Du es nicht einfach mit einem simplen Stromspiegel?
> Da hast Du weniger stress.

Oh mein Gott. Noch ein Blinder, der über Farben redet...

von Eddy C. (chrisi)


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Dieser Thread ist ja kaum auszuhalten :-)

@digga

Kannst Du uns mal erzählen, was das Poti in Deiner Vorstellung bewirken 
soll?

Ich vermute/wir vermuten, es soll eine einstellbare Ausgangsspannung 
oder Maximalstrom werden. Für beide Fälle sind aber alle bisher 
gezeigten Schaltungsvarianten nicht zu gebrauchen.

Konzentriere Dich!

von Muahahaha (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Oh mein Gott. Noch ein Blinder, der über Farben redet...

Na dann sag mal an... Du Sehender

von Hubert G. (hubertg)


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digga schrieb:
> Irgendwie finde ich Low Side einfach komplizierter vorzustellen, High
> Side ist halt logischer weil man den + schaltet aber klar man hat das
> Problem mit dem GND.

Irgendwie bist du sehr resistent gegen Vorschläge.

von digga (Gast)


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Also Sinn der Sache soll sein dass ich die Lüfterdrehzahl regulieren 
kann (mittels Poti) und dass ich, falls ich den Lüfter kurzschließe eine 
Strombegrenzung habe.

Das Ganze soll übrigens nur zur Übung gelten. Ich weiß dass es für die 
Lüftersteuerung bessere Methoden gibt, im Grunde geht es mir hier auch 
viel mehr um die Strombegrenzung dass der FET nicht abraucht.

Das mit dem Poti und der Gatespannung habe ich mittlerweile glaube ich 
verstanden.

von Muahahaha (Gast)


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Laß Dich mal nicht aus der Ruhe bringen. Deine Schaltung ist zwar Murks, 
aber Du kannst das ganze Konzept nochmal überdenken. Auf jeden Fall mach 
nicht das, was der Schwenke geschrieben hat. Da machst Du aus Murks noch 
mehr Murks. Mit solchen Horsts arbeite ich öfters. Die machen aus einem 
kleinen Problem eine Schaltung mit 50 Transistoren.

von digga (Gast)


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Muahahaha schrieb:
> Die machen aus einem
> kleinen Problem eine Schaltung mit 50 Transistoren.

mal am Rande um den Funfaktor zu erhöhen

Ich fände das allerdings auch ziemlich amüsant anzusehen wenn 50 
Transistoren gleichzeitig in Rauch aufgehen...

von Christian S. (christianstr)


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Pack den MOSFET LowSide, dein Poti dann an das Gate, maximale Spannung 
am Gate beachten, also noch einen Widerstand vor das Poti, parallel zum 
Lüfter eine Diode und zum Schluss eine Sicherung vor deinen Lüfter. 0.2A 
Feinsicherung ist eine gängige Größe und einfach aufzutreiben. Sollte 
das Problem mit dem zu hohen Strom aus analoger Sicht am einfachsten 
lösen :)

Muahahaha schrieb:
> Mit solchen Horsts arbeite ich öfters. Die machen aus einem
> kleinen Problem eine Schaltung mit 50 Transistoren.

Jedenfalls wollen sie der Einfachheit halber nicht den doppelten Strom 
verbraten als eigentlich nötig :)

Gruß Christian

von Muahahaha (Gast)


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Christian Str schrieb:
> Jedenfalls wollen sie der Einfachheit halber nicht den doppelten Strom
> verbraten als eigentlich nötig :)

Ja. Stimmt schon. Gibt auch asymmetrische Stromspiegel

von digga (Gast)


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Christian Str schrieb:
> Pack den MOSFET LowSide, dein Poti dann an das Gate, maximale Spannung
> am Gate beachten, also noch einen Widerstand vor das Poti, parallel zum
> Lüfter eine Diode und zum Schluss eine Sicherung vor deinen Lüfter. 0.2A
> Feinsicherung ist eine gängige Größe und einfach aufzutreiben. Sollte
> das Problem mit dem zu hohen Strom aus analoger Sicht am einfachsten
> lösen :)

Danke für den Vorschlag aber ich hab mir selbst eine Aufgabe gestellt 
und diese lautet den Strom automatisch zu begrenzen.
Sicher ist die Lösung mit der Sicherung auch ok aber das kann ich schon 
;-)

So nun ein erneuter Versuch, diesesmal den N-Channel FET auf die L-Side.

Bei einem Kurszschluss bei R1 (also dem Lüfter) fällt an R2 eine hohe 
Spannung ab und lässt Q2 durchschalten. Und genau jetzt komm ich an mein 
Problem bei einer Low Side Schaltung. Wenn ich den Lüfter kurzschließe 
dann liegen ja quasi direkt an R2 und somit auch am Emitter von Q2 die 
24V an was den FET ja nicht sperrt sondern noch weiter öffnet. Wisst Ihr 
was ich meine?

Das macht alles keinen Sinn.. ich komm nicht drauf :( Ich möchte doch 
nur den Spannungsabfall an R2 messen, damit Q2 ansteuerung der dann das 
Gate von Q1 auf GND zieht. Ist diese Überlegung denn so falsch? Ich 
krieg's nicht hin.

Wenn ich bei einer L-Side Schaltung den Strom an R2 messen will dann 
liegt der Emitter von Q2 doch immer auf +24V im Falle eines 
Kurzschlusses...

von digga (Gast)


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Mist, Widerstand bei der Zener Diode vergessen.

HIer der "richtige" Plan.

von Michael M. (michaelm)


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digga schrieb:
> Ich möchte doch
> nur den Spannungsabfall an R2 messen, damit Q2 ansteuerung der dann das
> Gate von Q1 auf GND zieht.

Richtig. Aber WO muss denn wohl Q2 sitzen, wenn er das G von Q1 nach GND 
ziehen soll?

Stell dir einfach mal vor, Du selbst würdest die Strombegrenzung per 
Handbetätigung machen. Welches Bauteil nimmst Du dafür und wo seine 
Anschlüsse dran?

von Ansgar K. (malefiz)


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Im letzten Schaltbild kann dein Transistor nicht Schalten weil die 
BasisEmitterspannung negativ ist dafür bräuchtest du einen PNP 
Transistor.


Der Grund warumd ein Transistor im ersten Bild abgeraucht ist dieser 
weil du seine Ib max überschritten hattest.

Beim Kurzschluss an R2 lag an R1 eine Spannung von 21+ Volt an dadurch 
fällt am Vorwiderstand der Basis eine Spannung größer 20V (Ur2-Ube) ab 
die eine Strom von 200mA gibt und das ist glei IBmax mit 200mA

von derjoe (Gast)


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Hi,

wie wär's mit so etwas?
Wichtig ist aber, dass so einfache Stromregler fast immer seltsame 
Abhängigkeiten aufweisen -> wenig Temperaturstabil und (speziell bei 
dieser) eine starke Abhängig von der Eingangsspannung.

Grüße
derjoe

von Peter D. (peda)


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Die erste Schaltung ist falsch, aber kann man leicht abändern:

1.Was willst Du damit einstellen?
Ein FET ist spannungsgesteuert. D.h. egal wie groß das Poti ist, er 
kriegt am Gate immer 24V.
Du mußt es als Spannungsteiler schalten, also von GND nach 24V.
Und da der FET keinen Strom braucht, nimm 10k .. 100k.

2.Der Q2 soll bei Überstrom den Eingang kurzschließen. Das macht er auch 
bis zur Selbstopferung. Du hast nämlich den Strombegrenzungswiderstnd 
vergessen
Also einfach noch 10k in Reihe zum Schleifer.

Und schon funktionert alles.


Peter

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