Motor mit PWM ansteuern - High Side

[Frühaufsteher (Gast)]

Hallo!

ich möchte einen Motor mit einem PWM Signal regeln, es handelt sich um 
einen 12 V DC Motor mit 10A Nennstrom. (Wasserpumpe)

Ich möchte das ganze gerne High-Side schalten, also über einen P-Channel 
MOSFET.

Ich habe mir diese Schaltung zum Beispiel genommen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM#Mosfet_mit_Freilaufdiode.2C_1-Quadrantensteller

Und folgendes entworfen:

                                      VCC
                                       +
                                       |
                                       |
                                       |
                             .---------o-----o-------.
                             |         |     |       |
                             |         |     |       |
                          ||-+      ||-+     -       |
                          ||->      ||->     ^       |
              PWM  -----o-||-+   .--||-+     |       |+
                        |    |   |     |     |      ===
                        |    '---)-----o-----'      /-\
                        '--------'     |             |
                                       |             |
                                     ,---.           |
                                     | X |  MOTOR    |
                                     '---'           |
                                       |             |
                                       o-------------'
                                       |
                                       |
                                      ===
                                      GND

Ich möchte zwei FETs parralel schalten, damit die Verluste besser zu 
handeln sind.

Was haltet ihr von der Schaltung, ist das überhaupt so machbar? Wie 
siehts EMV-Technisch aus?

Grüße :-)

[Falk B. (falk)]

Die Freilaufdiode muss parallel zur Last. Für deine MOSFETs brauchst du 
einen passenden Treiber. Ansonsten geht das schon so.

[Düsendieb (Gast)]

Frühaufsteher schrieb:
> möchte das ganze gerne High-Side schalten

die Frage ist natürlich warum du dies tun möchtest, da der Treiber 
aufwändig wird.

[Frühaufsteher (Gast)]

Hi falk,

das mit dem Treiber ist klar.

Passt das so mit der Diode oder sollte man sie gegen VCC laufen lassen?

                                        VCC
                                         +
                                         |
                                         |
                                         |
                               .---------o-------------.
                               |         |             |
                               |         |             |
                            ||-+ Q1   ||-+ Q2          |
                            ||->      ||->             |
                PWM  -----o-||-+   .--||-+             |+
                          |    |   |     |         C1 ===
                          |    '---)-----o----.       /-\
                          '--------'     |    |        |
                                         |    |        |
                                       ,---.  - D1     |
                                 MOTOR | X |  ^        |
                                       '---'  |        |
                                         |    |        |
                                         o----o--------'
                                         |
                                         |
                                        ===
                                        GND

[Frühaufsteher (Gast)]

Düsendieb schrieb:
> Frühaufsteher schrieb:
>> möchte das ganze gerne High-Side schalten
>
> die Frage ist natürlich warum du dies tun möchtest, da der Treiber
> aufwändig wird.

Wieso aufwändig? Diese Treiber gibt es ja als fertige Bauteile..

Ich finde die High Side Schaltung eben komfortabler.

[ArnoR (Gast)]

Sind das P-Kanal-Mosfets (Pfeil nach außen)? Und ist das das übliche 
Schaltzeichen mit an Source herausgeführtem Gate?
Wenn ja, dann sind Drain und Source vertauscht.

[Frühaufsteher (Gast)]

                                        VCC
                                         +
                                         |
                                         |
                                         |
                               .---------o-------------.
                               |         |             |
                               |         |             |
                   PWM ---o-||-+ Q1.--||-+ Q2          |
              (Treiber)   | ||->   |  ||->             |
                          | ||-+   |  ||-+             |+
                          |    |   |     |         C1 ===
                          |    '---)-----o----.       /-\
                          '--------'     |    |        |
                                         |    |        |
                                       ,---.  - D1     |
                                 MOTOR | X |  ^        |
                                       '---'  |        |
                                         |    |        |
                                         o----o--------'
                                         |
                                         |
                                        ===
                                        GND

so :-)

[Udo S. (urschmitt)]

Dir ist aber klar, daß die PWM einen Pegel zwischen Vcc und Vcc+Ugs (Ugs 
ist bei einem P Kanal Mosfet negativ) haben muss.
Wenn also Vcc größer als die PWM Spannung der Ansteuerung (µC?) ist dann 
brauchst du eine Pegelumsetzung.

Frühaufsteher schrieb:
> Ich möchte das ganze gerne High-Side schalten,

Möchtest du nur oder musst du?
N Kanal Mosfets haben bei gleichem Preis oft bessere Daten so daß du bei 
der herkömmlichen Ansteuerung Low Side evt. mit einem statt 2 Mosfets 
auskommst.

[Frühaufsteher (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:
> Dir ist aber klar, daß die PWM einen Pegel zwischen Vcc und
> Vcc+Ugs (Ugs
> ist bei einem P Kanal Mosfet negativ) haben muss.
> Wenn also Vcc größer als die PWM Spannung der Ansteuerung (µC?) ist dann
> brauchst du eine Pegelumsetzung.
>
> Frühaufsteher schrieb:
>> Ich möchte das ganze gerne High-Side schalten,
>
> Möchtest du nur oder musst du?
> N Kanal Mosfets haben bei gleichem Preis oft bessere Daten so daß du bei
> der herkömmlichen Ansteuerung Low Side evt. mit einem statt 2 Mosfets
> auskommst.

Ich verstehe nicht wo das Problem ist, ich habe VCC (12V) ja, mit der 
betreibe ich den MOSFET-Treiber an den das 5V Signal vom uC kommt.

Das geht doch so...?

[Düsendieb (Gast)]

Frühaufsteher schrieb:
> Das geht doch so...?

Wenn Du einen logik-Level N Fet nehmen würdest und den Motor Low side 
schalten würdest, dann würde das so einfach gehen

[Karl H. (kbuchegg)]

Frühaufsteher schrieb:

> Ich verstehe nicht wo das Problem ist,

Das Problem ist, dass du am Gate, banal gesagt, eine Spannung brauchst, 
die entweder 12V (damit der FET sperrt) oder weniger als 12V (damit er 
leitet) ist.

Die SPannung hast du aber nicht, sondern du musst dir aus dem was aus 
dem Pin rauskommt (0V, 5V) erst mal die 12V machen, damit du den FET 
ansteuern kannst.

Schaltest du Low-Side, dann hast du dieses Problem gar nicht. Und dem 
Motor ist es völlig egal, ob du ihm + unterbrichst oder -. Ein 
unterbrochener Stromkreis ist ein unterbrochener Stromkreis.

[Falk B. (falk)]

@ Frühaufsteher (Gast)

>Ich verstehe nicht wo das Problem ist,

Es gibt keins ;-)

> ich habe VCC (12V) ja, mit der
>betreibe ich den MOSFET-Treiber an den das 5V Signal vom uC kommt.

Passt.

>Das geht doch so...?

Ja. Die Jungs waren nur auf dem N-Kanal Trip. Kann man machen, muss man 
aber nicht. Und ob der P-Kanal nun 1 Euro teurer ist interessiert hier 
nicht die Bohne.

[Alexxx (Gast)]

...Zudem haben P-Kanal Mosfets einen höheren RDSon und/oder höheren Cgs 
=> schalten langsamer => werden wärmer.
Deshalb verwenden fast alle selbst bei einer Vollbrücke nur n-Kanal und 
nimmt einen Treiberbaustein, der das ansteuern kann.
Bei 10A brauchst du eine ordentliche Schottky-Freilaufdiode - auch 
wenn's nur Spitzenstrom ist.
Außerdem kannst du dann nicht bremsen.

[Falk B. (falk)]

@ Alexxx (Gast)

>...Zudem haben P-Kanal Mosfets einen höheren RDSon und/oder höheren Cgs
>=> schalten langsamer => werden wärmer.

Ach herje.

>Deshalb verwenden fast alle selbst bei einer Vollbrücke nur n-Kanal und
>nimmt einen Treiberbaustein, der das ansteuern kann.

UNd warum werden P-Kanal MOSFETs verkauft?

>Bei 10A brauchst du eine ordentliche Schottky-Freilaufdiode - auch
>wenn's nur Spitzenstrom ist.

Nö, je nach Tastverhältnis fließt der Strom dort schon ne Weile drüber.

>Außerdem kannst du dann nicht bremsen.

Was bei einer Wasserpumpe selten benötigt wird . . .

[Harald W. (wilhelms)]

Falk Brunner schrieb:

> UNd warum werden P-Kanal MOSFETs verkauft?

Für ein paar Unbelehrbare. :-)
SCNR

[Soul E. (Gast)]

Für Verpolschutz, als ideale Diode.

Alles was taktet bekommt N-MOS.