Hi, layoute gerade eine Schaltung mit 12V Versorgung, Spannungsregler auf 5V, Atmega328, Funkmodul, 5 Mosfets mit Info-LED und Freilaufdiode, daran Schraubklemmen. Ein Universalboard für Schaltaufgaben für die Mosfets und 12V geeignet sind, also Relais, Magnetventile, Türoffner etc. Ich frage mich gerade, welche Leistung ich den Dioden zumuten kann, wenn sie als Freilaufdiode im Spiel sind. Ich habe wg. Größe vs. Leistung jetzt mal die 1N4007 gewählt. Daten, die ich über die Diode habe (Vellemann 1N4007): - max. Spitzensperrspannung: 1000V - max. gleichgerichteter Strom: 1A - periodischer Spitzenstrom: 10A - max. Sperrspannung (25°C): 5µA - max. Durchlasspannung: 1.1V Welche mit mehr Leistung sind gleich ziemlich dick & lang und soviel Platz will ich nicht aufwenden. Gleichzeitig wäre es aber schade, das Board zu stark zu begrenzen. Wie soll ich diese Daten einschätzen, welchen Gegenstrom welcher geschalteten induktiven Stromstärke können die ab? Wie lange dauert der Gegenstrom eines Magnetventils o.ä.? Was ist hier wohl mit "periodischer Spitzenstrom" gemeint im Sinne von Duty Cycle, wahrscheinlich 10%? Im Prinzip geht es mir darum, das Board einigermassen "zukunftssicher" zu gestalten ohne gleich die dicksten Dioden einbauen zu müssen. Denn die Mosfets können 30A, es hängt also nur noch an der Stromversorgung wieviel Strom ich über die Platine bekomme (klar, Leiterbahnen für die 12V müssen dick genug sein) und an den Freilaufdioden, was die aushalten. Vg, Conny
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Die MOSFETs können 30A wenn sie ordentlich gekühlt werden. Ohne KK können sie etwa 5A. Solange du mit den FETs keine PWM machst sollten 1A Dioden reichen, dürfen aber gerne schnellere Typen sein als die 1N4007. Wenn du auf Nummer Sicher gehen willst nehm 3A Dioden, stehend montiert sind die nicht größer als 1A-Dioden. Mit SMD-Bauteilen kannst nochmal etwas Platz sparen.
Mit den BUZ11 wirst du nicht glücklich. Nimm irgendwelche Logic level MOSFETs. Notwendig viel schnellere Dioden, Besser mindestens 3A Shottkies, damit bissel PWM auf einen Motor geht oder so.. Ich vermute, mit 100uF für C2, C3, C12 geht's besser. Wenn du Platz sparen willst, statt R2 + R4 das Array ausnutzen und die Dioden hinstellen. Zukunftssicher ist ein weites Feld - in meiner Welt wäre das minimal 24V Betriebsspannung und PWM fähigkeit.
Freilaufdioden sind dazu da, dass der Strom durch die Induktivität weiter fließen kann. Daher müssen sie denselben Strom vertragen können, der auch durch die Induktivität fließt. Wie schnell die Diode sein muss, hängt nicht zuletzt davon ab, wie schnell abgeschaltet wird.
Nimmste IRLR 024N (Reichelt 35 ct) und hast deutlich bessere Eigenschaften. Freilaufdiode brauchst du nicht... Kühlung durch D2Pak ohne besondere Beachtung des PCBs schon besser als der stehende BUZ11. Wegen viel geringerem RdsOn ist das aber vermutlich bei deiner Anwendung eh egal. Kleiner wäre z.B. der IRLML2502 - hier brauchst du aber noch ne Freilaufdiode. MBRS140 sollte es tun, ist aber schon recht groß... Hab grad nichts anderes im Kopf :)
Danke!! Das sind gute Infos und Inspirationen. Artikel zu Freilaufdiode: Danke! BUZ11 nicht optimal: Habe ich schon öfter gelesen, habe ich halt ein paar rumliegen und wollte die hier verwenden. BUZ11 nur 5A ungekühlt: ja, das stimmt. Ich bin auch nicht ernsthaft davon ausgegangen 5x 30A über die Platine zu schicken :-) 1A-Diode bei niedriger Schaltfrequenz: Ja, das macht Sinn. Im Datenblatt zur 1N4007 steht auch sehr hohe Peakbelastbarkeit bei Einzelimpulsen, da dürfte ich bis 5A wirklich kein Problem haben. PWM-Fähigkeit: Das ist eine gute Idee, da habe ich gar nicht drangedacht. Muss ich zugegeben, dass das für eine zukunftsfähige MOSFET-Schaltplatine wirklich dazugehört! Dann braucht's aber wirklich bessere Bauteile. IRLR 024N: Gefällt mir gut, die kaufe ich mir! Habe auch noch ein paar IRLZ34N hier, die sind aber hoffnungslos überdimensioniert. Wäre vom Preis her aber ok, kosten auch nur 45 Cent.
Szenario höhere Ströme: Wie entscheidend ist es eigentlich die Spannungsversorgung der Platine gleich in der Nähe der MOSFETs vorzusehen für kurzen Weg der hohen Ströme? Im Augenblick habe ich den Stromanschluss "links unten" und die MOSFETs "oben", d.h. der Strom von 5x "ein paar A" = 10-20A würde direkt von der Schraubklemme gleich links am uC vorbeigeführt, im Abstand von nur ein paar Millimeter. Die Leiterbahn wäre dann ca. 8cm lang bis zu den Mosfets. Habe ich da ein Problem mit? Gibt's sonst noch Dinge beim Layout zu beachten, wenn es 20-25A / 12V sein können als maximale DC-Leistung bzw. das per PWM runtergeteilt mit wenigen kHz? Wird das mein Funkmodul stören, wenn es wie im Schaltplan mit Low-ESR Cs und 100-200uH Induktivität entkoppelt ist?
Conny G. schrieb: > PWM-Fähigkeit: > Das ist eine gute Idee, da habe ich gar nicht drangedacht. Muss ich > zugegeben, dass das für eine zukunftsfähige MOSFET-Schaltplatine > wirklich dazugehört! > Dann braucht's aber wirklich bessere Bauteile. Ob das der Ausgang vom AVR gut findet? Ein/Ausschalten ist ja Ok aber bei PWM brauchst du auch einen Treiber dazwischen.
@ Helmut Lenzen (helmi1) >Ob das der Ausgang vom AVR gut findet? Der kann schon einiges ab. >Ein/Ausschalten ist ja Ok aber >bei PWM brauchst du auch einen Treiber dazwischen. Nicht bei niedrigen PWM-Frequenzen. Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz" Rechne mal aus, wieviel Verlustleistung im AVR entsteht. http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Treiberleistung
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Bearbeitet durch User
Helmut Lenzen schrieb: > bei PWM brauchst du auch einen Treiber dazwischen. Welchen könntest denn empfehlen? Nach was suche ich das aus? Ah, den Artikel http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#MOSFET-Treiber gefunden. Hättest trotzdem einen Tipp zum Schnellstart, was man da meistens so nimmt?
Was hast du denn vor? Wie gesagt, geringe Lasten oder geringe PWM Frequenz schaffst du locker ohne Kühlung. Der von mir benannte Fet hat ne recht geringe Gate Charge - hier schaffst du auch mit dem AVR als Treiber Schaltzeiten im 200-500ns Bereich (habs jetzt nicht nachgerechnet) und hast somit auch relativ geringe Schaltverluste. 10 kHz PWM bei 2A Last sollten ohne Probleme drin sein, bei mehr würd ich nachrechnen :) Die Leitungen einmal quer übers Board führen ist ungeschickt. Gerade bei 20A sind die Leiterbahnen sowieso schon relativ dick. Bei 35 um Kupfer hast du hier bestimmt 2cm breite Leiterbahnen, welche sich trotzdem um etwa 20 Grad erwärmen!
Ich habe gerade Schaltplan und Boardlayout hier eingestellt für Feedback: Beitrag "Feedback Schaltplan und Boardlayout"
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