Große Ströme (7,5 A) mit µC schalten - induktive Last

[Jan P. (studioso)]

Hallo zusammen,

ich möchte gerne 3 Hubmagneten (induktive Last, R=4-5 Ohm) mit einem 
Mikrocontroller An/Aus schalten. Im Endeffekt sollen die 3 Hubmagneten 
autonom immer z.B. 10s bestromt und dann 10s nicht bestromt werden. 
Daher der µC..

Die Hubmagneten brauchen leider ganz schön Leistung. Das verwendete 
Netzteil liefert maximal 12V bei 7,5A. Das reize ich vermutlich auch 
aus.

_________________________
Jetzt zu meiner Frage:

Ich habe hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

im Abschnitt "Schaltstufen für große Lasten" eine möglich Schaltung 
gefunden. Allerdings steht als Anmerkung dabei, dass es oft zu Problemen 
bei induktiven Lasten kommt.

Was ist der Grund für die Probleme?

Wie könnte ich die Schaltung verbessern, um sie zuverlässiger zu machen?

(Das Problem der Selbstinduktionsspannung wird doch durch die 
Freilaufdiode D2 gelöst oder?)


Ich bin auch offen für Ideen für andere Schaltungsvarianten, falls diese 
sehr ungeeignet erscheint.

Vielen Dank im Voraus,

Jan

[hp-freund (Gast)]

Ein Spezialist für diesen Einsatz ist z.B. der BTS141.
Da ist alles schon drin, inkl. Schutz und Auswertung.

Es gibt aber sicher auch Modernere.

[Falk B. (falk)]

@Jan P. (studioso)

>Die Hubmagneten brauchen leider ganz schön Leistung. Das verwendete
>Netzteil liefert maximal 12V bei 7,5A. Das reize ich vermutlich auch
>aus.

Also pro Hubmagnet gerade mal reichlich 2,5A.

>im Abschnitt "Schaltstufen für große Lasten" eine möglich Schaltung
>gefunden.

Jo.

> Allerdings steht als Anmerkung dabei, dass es oft zu Problemen
> bei induktiven Lasten kommt.

Wenn man z.B. eine Freilaufdiode vergisst.

>Wie könnte ich die Schaltung verbessern, um sie zuverlässiger zu machen?

Muss man nicht, das reicht so.

>(Das Problem der Selbstinduktionsspannung wird doch durch die
>Freilaufdiode D2 gelöst oder?)

Ja.

>Ich bin auch offen für Ideen für andere Schaltungsvarianten, falls diese
>sehr ungeeignet erscheint.

Für so eine einfache Sache reichen einfache MOSFETs ala IRLZ34N, die 
schalten deine ~3A im Schlaf. Freilaufdiode dran (nah am MOSFET, nicht 
am Hubmagnet), fertig.

[Jan P. (Gast)]

hp-freund schrieb:
> Ein Spezialist für diesen Einsatz ist z.B. der BTS141.
> Da ist alles schon drin, inkl. Schutz und Auswertung.

Na das Powerswitch klingt doch schon sehr viel versprechend.
Ich habe mir mal das Datenblatt angeschaut und noch 2 Fragen dazu:

http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS141-DS-v01_04-en.pdf?fileId=db3a30433a747525013ac0050af054df&ack=t

Verstehe ich richtig, dass das Switch ab U_Threshold=1,3V (bei einem 
Strom von ID = 2,7mA) am logischen Eingang auf Durchgang schaltet?

Und die "Drain source clamp voltage" ist mit 60-73V angegeben. Was genau 
sagt mir diese Angabe?

[Jan P. (Gast)]

@ Falk Brunner

> Für so eine einfache Sache reichen einfache MOSFETs ala IRLZ34N, die
> schalten deine ~3A im Schlaf. Freilaufdiode dran (nah am MOSFET, nicht
> am Hubmagnet), fertig.

Vielen Dank für den Vorschlag! Das wäre auch denkbar. Ich bräuchte dann 
allerdings 3 MOSFETs und ne ganze Menge mehr Kabel. Daher würde ich das 
am liebsten etwas eleganter nur mit einem Schalter aufbauen.

[hp-freund (Gast)]

Jan P. schrieb:
> Verstehe ich richtig, dass das Switch ab U_Threshold=1,3V (bei einem
> Strom von ID = 2,7mA) am logischen Eingang auf Durchgang schaltet?

Auf der Seite 7 im Datenblatt steht das Diagramm für dem Zusammenhang 
von Vin zum Ausgangsstrom. Rechts daneben noch mal für verschiedene Vin.

Jan P. schrieb:
> Und die "Drain source clamp voltage" ist mit 60-73V angegeben. Was genau
> sagt mir diese Angabe?

Das sehe ich als Über- bzw. Induktionsspannungsbegrenzung.

[Falk B. (falk)]

@ Jan P. (Gast)

>> Für so eine einfache Sache reichen einfache MOSFETs ala IRLZ34N, die
>> schalten deine ~3A im Schlaf. Freilaufdiode dran (nah am MOSFET, nicht
>> am Hubmagnet), fertig.

>Vielen Dank für den Vorschlag! Das wäre auch denkbar. Ich bräuchte dann
>allerdings 3 MOSFETs und ne ganze Menge mehr Kabel. Daher würde ich das
>am liebsten etwas eleganter nur mit einem Schalter aufbauen.

Dann kannst du aber nicht alle drei EINZELN schalten. Oder ist das gar 
nicht nötig? Natürlich kann auch EIN MOSFET 7,5 A allein schalten.

[Jan P. (Gast)]

@ Falk Brunner

> Dann kannst du aber nicht alle drei EINZELN schalten. Oder ist das gar
> nicht nötig?

Genau das ist nicht nötig/nicht erwünscht. Alle Motoren sollen mehr oder 
weniger synchron bewegt werden :-)

> Natürlich kann auch EIN MOSFET 7,5 A allein schalten.

Jup stimmt schon! ich denke ich wälze dann mal ein paar Datenblätter.

Vielen Dank!