Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wischersteuerung mit MOSFETS


von Tobi (Gast)



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Hallo, nachdem diese Seite mir schon oft weitergeholfen hat (durchs 
stille mitlesen) hoffe ich, dass Ihr mir bei meinem Problem helfen 
könnt.

Es geht um die angehängte Schaltung eines Wischers.

Die Steuerspannungen vom Wischerschalter sind Negativ.
INenn Stufe 1 = 8,5A
INenn Stufe 2 = 10,5A
Die Mosfets sollten jedoch alle mind. 30A dauerhaft Leisten können 
(Wischer Blockierstrom)
Nun habe ich eine Schaltung entworfen, bei der 4 Mosfets P-Kanal, 
Anreicherungstyp  und 2 P-Kanal Verarmungstyp zum Einsatz kommen sollen.
Die Mosfets 1-4 sollen jeweils negativ am Gate angesteuert werden und 
dann +24 Volt durchschalten.
Die Mosfets 5&6 sollen die Klemme 53a am Motor abschalten wenn Stufe 1 
oder 2 betätigt ist.

Mein Problem ist nun, dass selbst in meiner Versuchsschaltung (1,5A 
belastung bei 12V) meine Mosfets sehr heiß werden und nicht das machen, 
was sie eigentlich sollten.

Ich habe  IRF5305 und BUZ11 gewählt. Wobei ich mir nicht sicher bin, ob 
mir die Firma Conrad die passenden Mosfets gegeben hat.


Leider bin ich mit meinem Latein am Ende...

Wisst Ihr vielleicht, was ich falsch mach bzw. ob ich vielleicht andere 
Bauteile verwenden sollte? Die Bauteile können auch ruhig 
überdimensioniert sein.

von MaWin (Gast)


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Tobi schrieb:
> Leider bin ich mit meinem Latein am Ende...

Wie kommt man auf die Idee, wenn man nicht die geringste Ahnung von 
Elektronik und elektronischen Bauelementen hat, und nicht mal von 
Elektromotoren im Scheibenwischer, eine Schaltung zu "entwefcen" durch 
beliebige Zusammenstellung von Bauteilen ?

Es sind haarsträubende Fehler in einer Schaltung, von unpassenden 
NMOSFET als Sourcefolger über das Ignorieren von Gegeninduktionsspannung 
und transformierten Spannungen an den Geschwindigkeitsanschlüssen des 
Motors bis hin zu Logik was wie funktionieren soll.

Vergiss die Geschichte mit MOSFETs, falls du experimentieren willst, 
nimm Relais, ausschliesslich Relais.

von Schimanski (Gast)


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eiei -

der "kleine Pfeil" im Mosfet Symbol ist im Datenblatt / wenn Du mal 
reinsehen magst / mit einem der Drain oder Sourceanschlüsse verbunden.
Es gibt sicherlich auch FETs, wo der (sogenannte) Bulk-Anschluss separat 
heraus geführt ist. Aber sowohl beim 5305, als auch beim BUZ11 ist das 
nicht so. Sei so nett, und zeichne diese Verbindung mit ein.
Erst dann ist es fair, Fehler ankreiden zu wollen.
Die Ansteuerung kann nicht "einfach so" mit "negativ" erfolgen. Ganz Soo 
einfach ist das dann nun auch wieder nicht...

Selbst wenn da 10 Ampere fliessen und Du alles richitg gemacht hättest, 
werden die IRF5305 ohne Kühlung das nicht lange mitmachen.

Es sind übrigens beides "anreicherungstypen". der BUZ11 und der IRF5305
Ein J175 beispielsweise wäre ein P-Ch Verarmungstyp :)
http://www.farnell.com/datasheets/1796807.pdfhttp://www.farnell.com/datasheets/1796807.pdf

Du darfst Selbstleitend, selbstsperrend, N-Kanal und P-Kanal NICHT 
durcheinanderwürfeln!

von Tobi (Gast)


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Die Bauteile sind nicht beliebig zusammengewürfelt worden, sondern 
basierend auf die
a) vorgegebende Schaltung; Verbindung zwischen Wisch-Wasch-Relais und 
Elektromotor inkl. den in diesem Schaltplan angegebenen Bezeichnungen.
b)mir vermittelten Theroretischen Grundkentnissen in meiner 
Technikerausbildung.

Ich habe über diese ganze Elektronischen Bauelemente leider nur 
bedürftige Grundkentnisse, zudem wurden diese nur theroretisch 
vermittelt.

Die Verbauten Mosfets sollten rein als Schalter dienen. Der Verbau von 
Relais soll eben durch eine Elektronische Schaltung vermieden werden.

Mit den richtigen Schaltzeichen kann ich mich leider nur auf das Bild im 
Anhhang berufen, woraus ich mir diese gezogen habe. Wenn ich die 
falschen Schaltzeichen benutz habe, tut mir dies leid.

Ich habe gerade ein paar Versuche gefahren, und gemerkt, wie schnell die 
Mosfets heiß geworden sind. Absolut ungeeignet für meine Schaltung. 
Obwohl ich mit deutlich reduzierter Leistung getestet habe.

Ich hoffe die Übersicht von N, P Kanal sowie Selbstleitend und 
Selbstsperrend ist richtig.

von Tobi (Gast)


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Aber jetzt mal rein von der Therorie her gesehen müsste doch diese 
Schaltung funktionieren oder? (Mosfet 1-4 als "Schließer) 5-6 als 
"Öffner)
--Ich weiß das Therorie und Praxis 2 paar Stiefel sind--
Aber leider habe ich auf diesem Thema NULL Praxiserfahrung

von hinz (Gast)


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Tobi schrieb:
> Aber jetzt mal rein von der Therorie her gesehen müsste doch diese
> Schaltung funktionieren oder?

Zeichne doch wenigstens mal ein wo jeweils Drain und Source sind.

Bei Leistungsmosfets ist Source mit der Bodydiode verbunden, und das 
wird üblicherweise auch so dargestellt, dann muss man Drain und Source 
auch nicht mehr extra kennzeichen. Schau doch mal ins Datenblatt deiner 
MOSFETs, da ist das sicher so dargestellt.

von MaWin (Gast)


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Tobi schrieb:
> Aber jetzt mal rein von der Therorie her gesehen müsste doch diese
> Schaltung funktionieren

Nein.

MOSFETs leiten in Gegenrichtung, und ein Scheibenwischermotor liefert 
auch an dem anderen Geschwindigkeitsanschluss eine Spannung, wenn er 
über den einen Geschwindigkeitsanschluss Spannung bekommt.

Man kann sie auch nicht "irgendwioe hinterinanderschalten".

von Tobi (Gast)



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So jetzt habe ich mal Gate, Drain und Source eingezeichnet.

Sorry wenn ich mal Gar Nichts verstehe, bin da momentan absolut 
überfragt, Kein Wunder des Thema beschäftigt mich schon länger in der 
Arbeit, Zuhause etc...

von Schimanski (Gast)


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Wenn Du an angehangene Schaltung Masse am EIngang hast, wird die 
Betriebsspannung aktiviert und steht am Mosfet belastbar zur Verfügung.
Die Z-Diode muss auf jeden Fall mit rein, sonst geht der FET kaputt.
Da Du mit 24Volt arbeitest, erhöhe den 100 Ohm Widerstand auf 1K.

So kannst Du schonmal die 24V durchschalten.

Den Öffner, den Du konstruieren wolltest (für den Endlagenschalter), 
müsste man sich auch nochmal ansehen. Selbstleitende Fets in der 
Leistungsklasse sind eher unüblich. Weder der BUZ11, noch der 
IRF5305(4905) kann das. Beide sind bei U_gs 0V gesperrt.

Wenn Du "Stufe1" aktivierst, kommen aus "Stufe2" locker 40 Volt raus. 
Der Motor wirkt wie ein Spartrafo.
Es gibt Grenzwerte, die im Datenblatt spezifiziert sind.

von Schimanski (Gast)


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Bild vergessen

von MaWin (Gast)


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Schimanski schrieb:
> Bild vergessen

Freilaufdiode vergessen.

von Schimanski (Gast)


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ich wollte noch anführen, das der IRF5305 bei 10Ampere Last
10A x 10A x 0.06R = 6Watt abführen muss. Meist steigt der R_dson noch 
etwas an, wenn der FET warm wird. Wenn dann immernoch 10 Ampere fliessen 
sollten (kann ja sein :) ) dann sind das 10 x 10 x 0.1 = 10Watt.
Musst Du sehen, wie lange der Scheibenwischermotor läuft wie groß Du 
letztendlich den Kühlkörper machst. Ein TO220 macht, sagt man, 1.5Watt 
ohne Kühlkörper.

von Tobi (Gast)


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Schoneinmal vielen, vielen Dank für die ausführliche Hilfe.

Ich habe den Schaltplan abgeändert, indem ich deine vorgegebene 
Schaltung eingebaut habe.

Wenn es keine Leistungsstarken Öffner gibt, könnte man doch mit einem 
weniger Leistungsstarken Öffner wiederum einen Schließer schalten?

von Tobi (Gast)


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Die Schaltung sollte ohne Probleme und großer Hitzeentwicklung 
mindestens 8h am Stück laufen können.

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