Hallo! Ich plane einen starken DC-Motor (12V/300W) per MOSFET anzusteuern. Dazu habe ich einen kleinen Vor-Test gemacht und eine 12V/50W Halogenlampe geschaltet. Funktioniert auch wunderbar, nur nach wenigen Sekunden wird der MOSFET extrem warm. Es fließen etwa 2,7A durch die Lampe (auch merkwürdig bei ner Leistung von 50W, aber OK...). Ich verwende den IRL2203N ( http://www.conrad.de/ce/de/product/162763/MOSFET-International-Rectifier-IRL2203NPBF-N-Kanal-Gehaeuseart-TO-220-ID-100-A-UDS-30-V#download-dokumente ). Ausgelegt ist der MOSFET lt. Datenblatt für 80A und mehr, der Motor zieht im Dauerbetrieb höchstens 30A, müsste also passen. Aber warum wird der MOSFET bei unter 3A schon warm?
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John Doë schrieb: > Aber warum wird > der MOSFET bei unter 3A schon warm? mit welcher Spannung betreibst du den Mosfet am gate?
John Doë schrieb: > Aber warum wird der MOSFET bei unter 3A schon warm? Weil ihm sonst kalt wäre. Mal im Ernst, ist es wirklich so schwer, anstelle eines unbrauchbaren Textes eine korrekte Schaltung abzuliefern, in der man die Betriebsbedingungen des Mosfet ablesen kann?
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Hier der Schaltplan (Bei Wikipedia gefunden, meine Schaltung sah bis auf die LED+Vorwiderstand exakt gleich aus). Der Pull-Down am Gate hat 100kOhm. Drain ist am Pluspol, Source am Minuspol angeschlossen. Betriebsspannung ist 12V (Bleiakku) Noch etwas das mir komisch vorkommt: Wenn der MOSFET 80A bei 10V schalten kann müsste der Leitungsquerschnitt doch mindestens ein paar mm² betragen, da sind aber nur die dünnen Beinchen vom Standard-TO220 Gehäuse dran...
Schaltet er denn auch, wenn du den Taster drückst und loslässt, oder ist er immer leitend (= falsch angeschlossen)?
Ausserdem ist eine Halogenbirne auch zum Teil eine induktive Last. Du brauchst also eine Schutzdiode (wie bei einem Relais).
Joe F. schrieb: > Du brauchst also eine Schutzdiode So heiß wird die Suppe nicht gegessen. Wegen des hochohmigen Entladewiderstands wird es hier keine nennenswerte Überspannung gehen...
Wenn ich den Pulldown-Widerstand weglasse leuchtet die Lampe für einige Zeit weiter auch wenn der Taster wieder losgelassen ist, aber das sollte ja normal sein soweit ich weiß
John Doë schrieb: > aber das sollte > ja normal sein soweit ich weiß Das solltest du gar nicht ausprobieren. Denn dann schaltet der Mosfet so langsam, dass er dir ohne Kühlung auch bei 3A schon abraucht...
John Doë schrieb: > Wenn ich den Pulldown-Widerstand weglasse leuchtet die Lampe für einige > Zeit weiter auch wenn der Taster wieder losgelassen ist, aber das sollte > ja normal sein soweit ich weiß Soso. Die interessantere Information wäre, wie sich die Schaltung verhält, wenn du sie betreibst, wie sie gedacht ist, also mit dem gezeigten Pulldown. Schaltet der MosFET dann aus? Und welche Spannungen misst du zwischen Drain und Source am MosFet in beiden Zuständen (an/aus)?
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John Doë schrieb: > Hier der Schaltplan (Bei Wikipedia gefunden, meine Schaltung sah bis auf > die LED+Vorwiderstand exakt gleich aus) NEIN! Es ist nicht zu viel verlangt einen eigenen Schaltplan zu zeichnen, der EXAKT deiner Schaltung entspricht. Und bitte Bildformate beachten. Und die Spannungen dranschreiben!!!!! So wie du es beschreibst schaltet der Mosfet nicht richtig durch sonst würden mehr als 2,7A fliessen. Deshalb wird er auch warm Und die 80A sind absolut maximum ratings, also genau 1% vor dem kaputt gehen und das auch nur bei idealer Kühlung und 25°C
John Doë schrieb: > Ausgelegt ist der MOSFET lt. Datenblatt für 80A und mehr, der Motor > zieht im Dauerbetrieb höchstens 30A Das heisst das er bei entsprechend potenter Stromquelle (12V Autobatterie) auch mal schnell 100-150A beim einschalten oder blockieren ziehen kann. Viel Spass beim Mosfet sprengen.
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Joe F. schrieb: > Ausserdem ist eine Halogenbirne auch zum Teil eine induktive Last. Du > brauchst also eine Schutzdiode (wie bei einem Relais). Die Energie aus der Induktivität hält sich bei einer 50W Halogenlampe und 3A noch sehr in Grenzen. Zudem hat das mit der Verlustleistung am FET im stationären Zustand nun überhaupt gar nichts zu tun.
Werner M. schrieb: > Zudem hat das mit der Verlustleistung am FET im stationären Zustand nun > überhaupt gar nichts zu tun. Das stimmt, meine Vermutung ist auch eher dass der FET kaputt gegangen ist. Und da kommt in erster Linie natürlich Verlustleistung durch Betrieb im linearen Bereich in Frage, aber evtl. eben auch Überspannung. Ich habe mal kurz überschlagen: Aircoil, 17 Windungen, Durchmesser 2mm, Länge 7mm -> ca. 0.15uH Kann schon den ein oder anderen Peak erzeugen... Diode schadet nie.
Wenn das Gate mit 12V angesteuert wird, muß der kalt bleiben. Oder der Transistor paßt nit mehr zur Spezifikation.
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@Udo Schmitt Auf dem Schaltplan lässt sich alles nötige erkennen. Wenn du damit nicht zurechtkommst -> Sorry, nicht unser Problem. Die anderen konnten damit scheinbar genug anfangen. Bzgl Bildformate verstehe ich dein Problem auch nicht, PNG ist das Mittel der Wahl bei derartigen Zeichnungen. @Joe F. Habe mal nachgemessen, die Spannung beträgt 12V (Taster offen) und 2,2V (Taster zu) Zu deiner zweiten Frage, der Mosfet schaltet mit angeschlossenem Pullup auch sofort wieder aus.
Der Fet ist kaputt. Wenn du 2.7A misst, und am Fet 2.2V abfallen heisst das, dass der Fet einen Widerstand von 0.8 Ohm hat. Das ist hundert mal mehr als er haben sollte (0.007 Ohm). Der Fet verbrät knapp 6W... Am Gate liegen bei gedrücktem Taster aber die vollen 12V an, ja? Überprüfe nochmal, ob du auch die richtigen Anschlüsse für D G und S genommen hast. Nimm dann mal einen neuen Fet, lege eine Paranoia-Schutzdiode von Drain zu +12V, und probiere es nochmal. Kabellänge zur Lampe auch so kurz wie möglich.
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Hallo John, abgesehen davon, daß ich den Stimmen die einen RICHTIGEN Schaltplan fordern zustimmen muß... Ist der FET auf einem Kühlkörper montiert? Beträgt die Gate-Source-Spannung wirklich 12V? Hast Du wirklich den richtigen FET? Eigentlich sollte bei 3A und angenommenen 25°C Junction-Temperatur (=7mOhm) im FET eine Verlustleistung von 3A²*0,007Ohm = 63mW auftreten. Wenn der FET jetzt ungekühlt ist, darf sich die Kühlfahne um 0,063W*62K/W = 3,9 d.h. ca 4K erwärmen. Und wenn der FET also dadurch 4° wärmer wird, ist das noch nicht "extrem warm". Sprich... irgendwas machst Du falsch Wenn Du den FET wie hier schon erwähnt in Diodenflußrichtung - also mit vertauschter Drain/Source - montiert hast, dann hätten wir über die Diode mit 1,2V Flußspannung bei 3A 1,2V*3A=3,6W Verlustleistung. Bei einem oben genantnen thermischen Widerstand der Kühlfahne zu Luft von 62K/W würde der FET (kurz!) eine Temperaturerhöhung von 223K sehen, bei 25°C Raumtemperatur also eine Junctiontemperatur von knapp 250°C erreichen. DAS ist extrem warm bzw. heiß. Also bitte mal mit dem Datenblatt die Pinbelegung prüfen, dann auf ein Papier zeichnen, fotografieren und im richtigen Bildformat hier einstellen, ok?
Pinout (ist soweit ich sehe im Datenblatt nicht enthalten): http://www.turbo-electric.com/uploads/IRL2203N.png
Volker schrieb: > Wenn Du den FET wie hier schon erwähnt in Diodenflußrichtung - also mit > vertauschter Drain/Source ... Hatte ich auch schon vermutet, aber dann dürfte er eigentlich gar nicht ausschalten...
Mehrere Möglichkeiten. 1. Am Gate liegen weniger als 12V an. Netzteil? 2. Kaputtgegangen. Kann passieren. 3. Fake. Passiert immer wieder mal.
Vielen Dank für eure Antworten, ich habe die Schaltung nun nochmal auf einem Steckboard (vorher fliegende Verdrahtung mit Krokoklemmen duckundweg) aufgebaut. Dabei habe ich gemerkt, dass ich vorher die Lampe hinter den Emitter bzw. Source geschaltet habe. Nun habe ich die Lampe vor dem Collector/Drain und der Mosfet erwärmt sich nicht mehr. Da lag vermutlich mein Fehler, ich verstehe nur nicht warum, weiß da jemand mehr?
Bis der Kollege endlich durchschaltet, braucht der 3-4V am Gate. Das heißt, du hast mindestens 1/4 der Lampenleistung im Mosfet verbraten gehabt.
John Doë schrieb: > Vielen Dank für eure Antworten, ich habe die Schaltung nun nochmal > auf > einem Steckboard (vorher fliegende Verdrahtung mit Krokoklemmen > duckundweg) aufgebaut. Dabei habe ich gemerkt, dass ich vorher die > Lampe hinter den Emitter bzw. Source geschaltet habe. Da haben wir's, der Aufbau entspricht wieder mal nicht dem Schaltplan. > Nun habe ich die > Lampe vor dem Collector/Drain und der Mosfet erwärmt sich nicht mehr. > Da lag vermutlich mein Fehler, ich verstehe nur nicht warum, weiß da > jemand mehr? Wenn die Last an Source ist, arbeitet der FET als Sourcefolger, d.h. an Source kann max. die Gatespannung – Vgs(th) anliegen. Der Rest der Spannung wird im Mosfet verheizt.
John Doë schrieb: > Dabei habe ich gemerkt, dass ich vorher die > Lampe hinter den Emitter bzw. Source geschaltet habe. Es ist wirklich unglaublich wie hier im Forum die Fachleute manchmal verarscht werden.
JohnDoeVerfolger schrieb: > verarscht Naja, also 2 pins verwechseln kommt in den besten Familien vor. Gut, dass das Problem gelöst ist.
Volker schrieb: > Ist der FET auf einem Kühlkörper montiert? Wozu soll der Kühlkörper bei Steuerung der 50W-Lampe gut sein? Der FET hat bei ordentlicher Ansteuerung einen R_DSon in der Nähe von 10mΩ, d.h. bei 4A beträgt die Verlustleistung weniger als 1/4W. Ein naktes TO-220 Gehäuse darf sich dabei nicht deutlich fühlbar erwärmen.
JohnDoeVerfolger schrieb: > Es ist wirklich unglaublich wie hier im Forum die > Fachleute manchmal verarscht werden. Naja, glaube nicht das das Absicht war, Kabel habe ich auch schon vertauscht...
Volker schrieb: > Eigentlich sollte bei 3A und angenommenen 25°C Junction-Temperatur > (=7mOhm) im FET eine Verlustleistung von 3A²*0,007Ohm = 63mW auftreten. > Wenn der FET jetzt ungekühlt ist, darf sich die Kühlfahne um > 0,063W*62K/W = 3,9 d.h. ca 4K erwärmen. Und wenn der FET also dadurch 4° > wärmer wird, ist das noch nicht "extrem warm". Das stimmt leider nicht, du gehst den falschen Weg. Nicht von der Sperrschicht nach draussen hast du den Temperaturanstieg sondern von draussen zur Sperrschicht, d.h. die Sperrschicht sollte grad mal 4K heißer sein als die Umgebungstemperatur in diesem Falle ;)
John Doë schrieb: > Auf dem Schaltplan lässt sich alles nötige erkennen. Wenn du damit nicht > zurechtkommst -> Sorry, nicht unser Problem. Die Majestät spricht in Mehrzahl? Ich denke mal DU hast das Problem, nicht wir John Doë schrieb: > Dabei habe ich gemerkt, dass ich vorher die > Lampe hinter den Emitter bzw. Source geschaltet habe. Klar, der Schaltplan hat gestimmt. Joe F. schrieb: > Naja, also 2 pins verwechseln kommt in den besten Familien vor. Was jetzt, 2 Pins verwechselt, oder die Last statt zwischen Plus und Drain zwischen Masse und Source geschaltet? Große Klappe und dann sowas... Wenn du Eier in der Hose hättest würdest du dich hier entschuldigen. John Doë schrieb: > ich verstehe nur nicht warum, weiß da jemand mehr? Ja
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