Hallo, ich habe ein bestimmtes Vorhaben und da ich mich mit den unterschiedlichen Bauteilen noch nicht all zu gut auskenne, wollte ich nachfragen, ob ich die richtigen ausgesucht habe. Mithilfe eines Mikrocontrollers und einem MOSFET soll ein Elektromotor betrieben werden. Es soll sowohl die Motordrehzahl (via PWM) als auch die Drehrichtung gesteuert werden können. Bei Reichelt habe ich mir daher ein H-Brücken-MOSFET gesucht. http://www.reichelt.at/ZETEX-Transistoren/ZXMHC-6A07-T8TA/3/index.html?&ACTION=3&LA=5011&GROUP=A19&GROUPID=2905&ARTICLE=68642&OFFSET=1000&SORT=artnr Der Motor wird mit 24V betrieben und benötigt weniger als die angegebenen maximalen 1,8 Ampere, das dürfte also passen. Als Mikrocontroller würde ich gerne den folgenden verwenden: http://www.reichelt.at/Atmel-Attiny-AVRs/ATTINY-24A-SSU/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=119688&GROUPID=2958&artnr=ATTINY+24A-SSU Ich wollte den Mikrocontroller mit 5V betreiben. Da ich mich mit den MOSFETs leider nicht so auskenne, ist die Frage nun ob ich die Gates der MOSFETs direkt, mithilfe des Mikrocontrollers, ansteuern kann. Reichen die 5V Ausgangsspannung oder benötige ich mehr, also benötige ich zwischen MOSFET und Mikrocontroller noch einen Transistor? Zur Versorgung des ganzen benötige ich ein rechteckige Wechselspannung. Da mehrere dieser Motoren in Serie über die gleiche Leitung betrieben werden, somit die 1,8 Ampere überschritten werden, habe ich mir folgendes MOSFET zur Erzeugung der Rechtecksspannung herausgesucht. http://www.reichelt.at/IRC-IRF-Transistoren/IRF-7309/3/index.html?&ACTION=3&LA=5011&GROUP=A162&GROUPID=2891&ARTICLE=129777&OFFSET=1000&SORT=artnr Kann auch dieses MOSFET direkt per Mikrocontroller, also 5V, angesteuert werden? Ich habe hier im Forum einmal gelesen, dass MOSFETs mit 10V angesteuert werden sollten, in wie fern stimmt das? Außerdem habe ich noch eine Frage zum Unterschied zwischen P- und N- Kanal MOSFETs. Das P-Kanal kommt vor die Last, das N-Kanal nach der Last, das ist ja im Grunde das gleiche wie mit NPN- und PNP-Transistoren. PNP-Transistoren brauchen an der Basis eine Negative Spannung, bzw. werden leiten wenn man die Basis mit Masse verbindet. Ist das bei P-Kanal MOSFETs auch so? Soweit ich das verstanden habe funktionieren die ein wenig anders, sowohl P- als auch N-Kanal MOSFETs werden leitend sobald man sie mit Spannung versorgt, als z.B. Gate an die Source Leitung anschließt, ähnlich wie NPN-Transistoren. Ist das alles soweit korrekt? Habe ich da was falsch verstanden? Sonstige Anregungen/Vorschläge/Tipps? Ich danke schon jetzt für eure Antworten. Mit freundlichen Grüßen
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Stefan schrieb: > http://www.reichelt.at/ZETEX-Transistoren/ZXMHC-6A07-T8TA/3/index.html?&ACTION=3&LA=5011&GROUP=A19&GROUPID=2905&ARTICLE=68642&OFFSET=1000&SORT=artnr > Der Motor wird mit 24V betrieben und benötigt weniger als die > angegebenen maximalen 1,8 Ampere, das dürfte also passen. Wue viel braucht der Motor genau? Bei 1,8A wird der Knallheiß. Was passiert wenn der Motor blockiert? Die Mosfets müssen so aufgebaut sein, dass auch der Kurzschlussstrom das ganze nicht schmilzt. (zumindest solange bis die Kurzschlusserkennung anspricht) > Als Mikrocontroller würde ich gerne den folgenden verwenden: > http://www.reichelt.at/Atmel-Attiny-AVRs/ATTINY-24A-SSU/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=119688&GROUPID=2958&artnr=ATTINY+24A-SSU > Ich wollte den Mikrocontroller mit 5V betreiben. bei dem Mosfet machen 5 oder 10V GS keinen nennenswerten Unterschied. > Da ich mich mit den MOSFETs leider nicht so auskenne, ist die Frage nun > ob ich die Gates der MOSFETs direkt, mithilfe des Mikrocontrollers, > ansteuern kann. Mosfet werden leistungslos geschaltet. können also direkt vom µC geschaltet werden. Man sollte aber trotzdem einen großen Widerstand davor packen, weil sonst im Fehlerfall(Gate zerschossen) die 24V am µC anliegen->Toast P-Kanal-Mosfets brauchen eine negative GS-Spannung, daher bieten sie sich als High side Schalter an. Angesteuert werden die dann wie in der Schaltung oben. PA7-Pull to GND->AN, da GS ca. -1/3Ubatt PA7 hochohmig-> Aus da UG=US > > Zur Versorgung des ganzen benötige ich ein rechteckige Wechselspannung. > Da mehrere dieser Motoren in Serie über die gleiche Leitung betrieben > werden, somit die 1,8 Ampere überschritten werden, habe ich mir > folgendes MOSFET zur Erzeugung der Rechtecksspannung herausgesucht. Wut? Versteh ich nicht->Zeichnung > Ich habe hier im Forum einmal gelesen, dass MOSFETs mit 10V angesteuert > werden sollten, in wie fern stimmt das? Hängt davon ab welcher u. für welche Leistungsklasse > Sonstige Anregungen/Vorschläge/Tipps? Verpolung möglich? Die Rückwärtigen Dioden in den Mosfets bilden einen kurzschluss wenn die Versorgung verpolt ist.->Branddgefahr
Fabian F. schrieb: > Mosfet werden leistungslos geschaltet. können also direkt vom µC > geschaltet werden. Man sollte aber trotzdem einen großen Widerstand > davor packen, weil sonst im Fehlerfall(Gate zerschossen) die 24V am µC > anliegen->Toast Die andere Sicht der Dinge ist, dass der MOSFET bei PWM den linearen Bereich seiner Kennlinie zügig durchfahren soll, damit er nicht durch ohmsche Verluste zu heiß wird. Da ist ein großer Widerstand eher hinderlich, da die Gatekapazität, die mit dem Widerstand einen Tiefpass bildet, dafür entsprechend schnell umgeladen werden muss.
@ Stefan (Gast) >Mithilfe eines Mikrocontrollers und einem MOSFET soll ein Elektromotor >betrieben werden. Es soll sowohl die Motordrehzahl (via PWM) als auch >die Drehrichtung gesteuert werden können. > Bei Reichelt habe ich mir >daher ein H-Brücken-MOSFET gesucht. H-Brücken-MSFET? Was soll das sein? >http://www.reichelt.at/ZETEX-Transistoren/ZXMHC-6A... Aha, mehrere MOSFETs in einem Gehäuse. Für eine H-Brücke braucht man aber noch einiges mehr, vor allem Know How! >Der Motor wird mit 24V betrieben und benötigt weniger als die >angegebenen maximalen 1,8 Ampere, das dürfte also passen. Mein Tipp. Nimm eine vollintegrierte H-Brücke ala L6203, siehe H-Brücken Übersicht. Spart dir viel zeit und Ärger. http://www.reichelt.at/index.html?&ACTION=446&LA=3 >Als Mikrocontroller würde ich gerne den folgenden verwenden: >http://www.reichelt.at/Atmel-Attiny-AVRs/ATTINY-24... >Ich wollte den Mikrocontroller mit 5V betreiben. Ist OK. >Da ich mich mit den MOSFETs leider nicht so auskenne, ist die Frage nun >ob ich die Gates der MOSFETs direkt, mithilfe des Mikrocontrollers, >ansteuern kann. Nein. Schon gar nicht die, welche auf der Hogh Side sitzen. >Zur Versorgung des ganzen benötige ich ein rechteckige Wechselspannung. Nö, Versorgung ist zu 99% eine Gleichspannung. Deine H-Brücke macht dann bei richtiger Ansteuerung eine Wechselspannung draus. >Da mehrere dieser Motoren in Serie über die gleiche Leitung betrieben >werden, Aha, schöne Info mittendrin. >somit die 1,8 Ampere überschritten werden, habe ich mir >folgendes MOSFET zur Erzeugung der Rechtecksspannung herausgesucht. >http://www.reichelt.at/IRC-IRF-Transistoren/IRF-73... >Kann auch dieses MOSFET direkt per Mikrocontroller, also 5V, angesteuert >werden? Vergiss es. Dir fehlen viele Grundlagen. Fang einfacher und kleiner an! Steuere erstmal EINEN Motor an. Motoransteuerung mit PWM
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Falk Brunner schrieb: > > H-Brücken-MSFET? Was soll das sein? > >>http://www.reichelt.at/ZETEX-Transistoren/ZXMHC-6A... > > Aha, mehrere MOSFETs in einem Gehäuse. Für eine H-Brücke braucht man > aber noch einiges mehr, vor allem Know How! Nein. Die vier Mosfets sind eine H-Brücke. Der Rest im L6203 sind Treiber. steht ja auch im Datenblatt "MOSFET H-BRIDGE" > Mein Tipp. Nimm eine vollintegrierte H-Brücke ala L6203, siehe > H-Brücken Übersicht. Spart dir viel zeit und Ärger. Guter Tipp, allerdings ist ein Bootstrap-Teiber deutlich teurer als eine p-ch n-ch Brücke. Für einen einfachen Motor ohne komplizierte Anforderungen an die Ansteuerung tuts die einfache Brücke auch. >>Da ich mich mit den MOSFETs leider nicht so auskenne, ist die Frage nun >>ob ich die Gates der MOSFETs direkt, mithilfe des Mikrocontrollers, >>ansteuern kann. > > Nein. Schon gar nicht die, welche auf der High Side sitzen. > Doch kann man mit einer Handvoll Widerstände. > Vergiss es. Dir fehlen viele Grundlagen. Fang einfacher und kleiner an! > Steuere erstmal EINEN Motor an. Ich würde auch erstmal mit einem Motor z.B. auf einem Breadboard anfangen >Die andere Sicht der Dinge ist, dass der MOSFET bei PWM den linearen >Bereich seiner Kennlinie zügig durchfahren soll, damit er nicht durch >ohmsche Verluste zu heiß wird. Da ist ein großer Widerstand eher >hinderlich, da die Gatekapazität, die mit dem Widerstand einen Tiefpass >bildet, dafür entsprechend schnell umgeladen werden muss. Die Kappa bei so kleinen FETs liegt im pF-bereich. Ich mach normalerweise einen 4,7k Widerstand davor, was kaum Messbaren einfluss auf die Schaltverluste hat. Ich habs mal mit der Gartenteichpumpe ausprobiert. Ohne Gatewiderstand 120mW Verlust am Fet (24V-27W Pumpe). Mit Widerstand 145mW. Ich könnte nicht mal sagen ob der höhere Wert beim zweiten Durchlauf nicht an dem noch Warmen FET liegt... Wenn man einen 100A-Fet schalten möchte sollte man aber wohl auf steilere Flanken achten, ja..
@ Fabian F. (fabian_f55) >> Aha, mehrere MOSFETs in einem Gehäuse. Für eine H-Brücke braucht man >> aber noch einiges mehr, vor allem Know How! >Nein. Die vier Mosfets sind eine H-Brücke. Der Rest im L6203 sind >Treiber. steht ja auch im Datenblatt "MOSFET H-BRIDGE" Das Ganze ist mehr als die Summe der Teile. Und 4 MOSFETs sind noch lange keine H-Brücke. Schrieb ich schon mehrfach. >> Mein Tipp. Nimm eine vollintegrierte H-Brücke ala L6203, siehe >> H-Brücken Übersicht. Spart dir viel zeit und Ärger. >Guter Tipp, allerdings ist ein Bootstrap-Teiber deutlich teurer als eine >p-ch n-ch Brücke. Die "gesparten" 3,fuffzich wird jeder Anfänger teuer bezahlen, wenn er meint, billiger wegzukommen. >Für einen einfachen Motor ohne komplizierte Anforderungen an die >Ansteuerung tuts die einfache Brücke auch. Jaja, das beweist ja dein toller Schaltplan mit der Ansteuerung. Beitrag "Re: Sind das die richten MOSFETs und Mikrocontroller für mein Vorhaben?" >> Nein. Schon gar nicht die, welche auf der High Side sitzen. >Doch kann man mit einer Handvoll Widerstände. Jaja.
Statt der 4 FETs in einem kleinen SO-08 Package nimm dir 4 FETs im eigenen Gehäuse die einen niedrigeren Rds,on haben. So 30mOhm dürfen es gerne sein. Da du eine PWM verwendest, ist die Gateladung der FETs auch nicht zu vernachlässigen, je nach PWM-Frequenz. Schau, dass du unter 20nC bleibst. Dann kannst du als Gate-Vorwiderstand auch einen Widerstand mit 10-47 Ohm nehmen. Für die Schaltverluste ist noch desweiteren COSS interessant, hier mit 20pF vernachlässigbar. Insbesondere wenn du mal höhere Spannugnen oft schaltest, trägt diese Kapazität teils merklich zu Verlusten bei. Die rise- und Falltimeist mit je unter 10ns bei halbwegs modernen FETs normal. Hier wird es interessant, nicht, wenn du häufig, sondern schnell durchschalten willst. Was ist denn deine PWM-Frequenz?
Stefan schrieb: > ich habe ein bestimmtes Vorhaben und da ich mich mit den > unterschiedlichen Bauteilen noch nicht all zu gut auskenne, wollte ich > nachfragen, ob ich die richtigen ausgesucht habe. > > Mithilfe eines Mikrocontrollers und einem MOSFET soll ein Elektromotor > betrieben werden. Es soll sowohl die Motordrehzahl (via PWM) als auch > die Drehrichtung gesteuert werden können. Hallo Stefen, wäre es da nicht einfacher - wenn Du Dich nicht so gut auskennst - einen Arduino und ein Motorshield dazuzunehmen. Oder ein anderes beliebiges uC-Board und ein fertig aufgebauten Treiber? Damit kannst Du relativ schnell loslegen. Ansonsten musst Du erst: Platinen besorgen, Material besorgen, Schaltung aufbauen, testen und debuggen, neu dimensionieren, nochmal aufbauen, testet, ... Sicher gibt das eine entsprechende Lernkurve. Aber willst Du die Dimensionierung einer H-Brücke lernen oder die Ansteuerung des Motors? rgds
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