Brushless Endstufe

[Pepper (Gast)]

Hallo Community,

ich wollte einmal einen Brushlessregler bauen. Hierfür habe ich eine 
einfache MosFET-Endstufe nach obrigen Schaltplan aufgebaut.
Als ich nun die Schaltung mit einem 3S Lipo(~12,5 V) testen wollte ist 
mir ein Funkenschlag aufgefallen, als ich die Masse der Platine mit der 
des Lipos verbinden wollte (also nur ein Pol des Akkus angeschlossen). 
Zu dem Zeitpunkt wurde kein Transistor angesteuert (Schaltung hing in 
der "Luft").
Was ich mir Vorstellen kann ist das dies durch das Ladens des 
Kondensators passieren könnte. Aus diesem Grund hab ich ein mal den 
Widerstand zwischen Lipo und Kondensator gemessen (0.04 Ohm) was zu 
einem Strom von 312,5 A führen würde, was mir ziemlich hoch erscheint.
Wobei ich nicht wüsste warum dort zu diesem Zeitpunkt ein Strom fließen 
sollte.




Deshalb wollte ich mal fragen, ob ich einen Fehler in meinem 
Schaltungsdesign habe bzw. ob es eine Möglichkeit gibt diese 
Funkenbildung zu vermeiden und ob mir jemand vielleicht erklären könnte 
warum es zu dem Funkenschlag kommt.

Schon mal danke für eure Hilfe.

[MaWin (Gast)]

Was willst du mit IRFR1205, einem Normalen MOSFET der 10V Gate-Spannung 
erwartet, direkt an einem uC-Ausgang ?

> als ich die Masse der Platine mit der des Lipos verbinden wollte
> (also nur ein Pol des Akkus angeschlossen).

Statische Entladung ?

Es ist in Ordnung, wenn es beim Anklemmen eines Elkos funkt, daher 
sollte so ein Elko auch nicht HINTER den MOSFETs angeordnet sein (ist er 
ja auch nicht).

[Udo S. (urschmitt)]

Hänge die Schaltung an ein Labornetzteil mit Strombegrenzung und messe.
Alternativ kann man ein 12V Lämpchen als Strombegrenzung nehmen.
Vieleicht hast du die Transistoren vertauscht oder Source und Drain 
verwechselt, dann kommt es zu einem Kurzschluss.

[Thomas K. (rlyeh_drifter)]

Bei Q1 ist VCC mit der Phase kurzgeschlossen, mach besser kein Layout 
draus ;-)

[Pepper (Gast)]

Danke für eure Antworten.

Das mit der Lampe werde ich mal ausprobieren sobald ich eine solche 
Lampe auftreiben kann und etwas mehr Zeit hab.

@MaWin
Nach Datenblatt sollten 5V ausreichen. Da dann ein Drain-Source Strom 
>20A fließt, was denk ich ausreichen sein sollte für einen nicht all so 
großen Brushless Motor.

Das mit dem Kurzschluss ist mir auch aufgefallen (liegt wohl an der 
Bibliothek). Der Schaltplan sollte nur die Schaltung darstellen und war 
für kein Layout gedacht ;)

Was mir gerade aufgefallen ist, ist das ich ausversehen die Bipolar 
falsch rum eingelötet hab (Emiter mit Collector vertauscht hab). Dies 
sollte aber nicht dramatisch sein, oder irre ich mich? Ich erinnere mich 
mal was darüber gelesen zu haben, dass dann die Verstärkung des 
Transistors dann geringer sein sollte, was für diese Schaltung nicht von 
großer Bedeutung ist.

Ich werde aber sobald ich wieder an eine Lötstation komme die 
Transistoren auslöten und richtig rum einbauen .

[MaWin (Gast)]

> Nach Datenblatt sollten 5V ausreichen.

Welches Datenblatt hast du.

In meinen steht DEUTLICHST
Continuous Drain Current, VGS @ 10V
und
Static Drain-to-Source On-Resistance 0.027 VGS = 10V, ID = 26A
und kein Wort von 5V.

[Udo S. (urschmitt)]

Pepper schrieb:
> Nach Datenblatt sollten 5V ausreichen. Da dann ein Drain-Source Strom
>>20A fließt, was denk ich ausreichen sein sollte für einen nicht all so
> großen Brushless Motor.

Nein, glaub mal lieber MaWin.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

MaWin schrieb:
> In meinen steht DEUTLICHST
> Continuous Drain Current, VGS @ 10V

Da steht auch noch, das die Schwellenspannung (Gate Threshold) bei min. 
2,7 Volt und max. bei 4 Volt liegen kann - der Strom durch den MOSFet 
liegt dann gerade mal bei 250µA(!), dem als Schwelle definierten Strom. 
Wieviel höher soll also der Strom sein, wenn du da 5 Volt raufschickst? 
Auf keinen Fall 20 Ampere.

[Pepper (Gast)]

Ich habe die Schaltung deutlich erweitert und auch einmal gelayoutet.
Ich hab wie von MaWin vorgeschlagen die IRFR1005 nun mit einer deutlich 
höheren Spannung angesteuert, vor allem weil der MSP430 mit 3,3V 
arbeitet.
Mich interessiert vor allem, ob die Leiterbahnen unter den MosFETs 
überhaupt funktionieren kann bzw. ob dies sinnvoll ist. Die Leiterbahn 
ist 86mil breit.
Wo ich mir auch nicht ganz sicher bin ob der Shunt funktionieren kann 
wie ich ihn geplant hab.

Gruß Pepper

[Εrnst B. (ernst)]

Überleg dir die Ansteuerung der Low-Side Mosfets nochmal...

Tip: der µC-Ausgang hat 0V oder 3.3V. Auch im High-Z-Modus kommt der 
nicht drüber. (Clamp-/ESD-Dioden)

[futzel (Gast)]

Für Lowside vielleicht keine Collector Schaltung

[Pepper (Gast)]

Danke hab das mit der Lowside abgeändert und solle funktionieren.
Hab das ganze mal mit Spice simuliert.
Die Highside sollte nach Spice funktionieren, ich lasse mich aber gerne 
eines Besseren belehren.

Ich hab die aktuelle Schaltung + Layout im Anhang hochgeladen und würde 
mich über Verbesserungsvorschläge freuen.

Gruß Pepper

[Alex W. (a20q90)]

Poste doch mal bitte die Eagle-Files! Ich glaub da ist was trotz gründer 
Linie nicht angeschlossen!

[Pepper (Gast)]

Klar. Hier.
Schon mal danke für deine Mühe.

Pepper