Hallo zusammen! Habe jetzt schon das zweite Power-Mosfet gekillt... Ich frage mich was ich genau falsch mache. Über PWM soll ein ATmega328 einen DC-Motor (300W) steuern. Schaltplan ist angehängt. Zum Testen habe ich die zwei Steuer-Pins (Gate und Pluspol) per Taster miteinander verbunden. Nach ein paar an- und abschalt-Vorgängen war der FET sehr heiß und der Motor drehte plötzlich dauerhaft auf voller Leistung. Warum war schnell klar, der Widerstand zwischen Drain und Source betrug exakt 0 Ohm. Habe dann erstmal ein neues Mosfet (IRF B3077PBF, I-f ist 210A) eingelötet, nach 2 mal an- und ausschalten gleiches Phänomen, wieder 0 Ohm auf der D-S Strecke... Habt ihr ne Idee woran das liegt? Habe als Freilaufdiode erstmal eine einfache 1N4004 genommen, die funktionierte hinterher aber noch, könnte es vielleicht daran liegen?
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Freddy K schrieb: > Über PWM soll ein ATmega328 einen DC-Motor > (300W) steuern. Das geht aber nur mit Gate-Treiber weil der FET kein LogL Typ ist. > Zum Testen habe ich die zwei Steuer-Pins (Gate und Pluspol) per Taster > miteinander verbunden. Mit welcher Betreibspannung? Das Gate wird nämlich bei schon ±20V kaputt. > Habe als Freilaufdiode erstmal eine einfache 1N4004 genommen Die ist ein bisschen langsam.
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Da das offensichtlich kein Logic Level-MOSFET ist, reichen die 5V des Atmega nicht aus, den MOSFET voll auszusteuern. Das und der nicht vorhandene Kühlkörper führen zur Überhitzung des MOSFET.
welcher Typ MOSFET genau? hast Du einen Kühlkörper verbaut? Du solltest zum Testen erstmal eine kleine Lampe an mehr oder weniger unklaren Schaltungen testen. Dann knallt Dir das auch nicht gleich durch, wenn vielleicht etwas angeschlossenes zu viel Strom für den Transistor zieht
Isses denn wirklich so schwer... WELCHE Betriebsspannung hat denn der Motor bzw. die ominöse gezeichnete Batterie ? BISHER hast du mit einem Taster an eben diese Batteriespannung gearbeiett, das ist sicher langsam genug und vermutlich auch hoch genug, ABER wenn dein ATmega328 dran kommt, wie will der denn die nötigen 10V UGS für deinen dicksten der MOSFETs den du kriegen konntest erzeugen ? Und wie schnell will der den steuern, womöglich mit PWM ? Dann ist ein 1N4004 50Hz Diode sicher VIEL zu langsam, und hält sicher auch keine wievielauchimmer Ampere aus. Wenn wir mal annehmen, daß deine Motorspannung bei ca. 12V lag, wegen der 300W, und dein Taster nicht übermässig prellt, dann könnte der MOSFET das Einschalten überlebt haben, aber entweder ist das ausschalten durch den 56k zu langsam erfolgt, oder die 1N4004 ist wegen deutlich mehr als 1A durchgebrannt und hat dann beim nächsten Einschalten den MOSFEET gleich mitgenommen, der übrigens mitnichten 210A aushält, sondern mit Glück 120A, du bist auf Datenblattlügewerbeversprechen reingefallen und hast das Kleingedruckte NATÜRLICH nicht gelesen.
ach ich habs übersehen, der Typ steht da... trotzdem am besten erst testen, bevor man gleich die dicken Klopper zuviel Strom ziehen lässt
@Freddy K (Gast) >Habe jetzt schon das zweite Power-Mosfet gekillt... Ich frage mich was >ich genau falsch mache. Über PWM soll ein ATmega328 einen DC-Motor >(300W) steuern. Schaltplan ist angehängt. Der ist unvollständig. Wie hoch ist die Versorgungsspannung? Welcher MOSFET-Typ? >exakt 0 Ohm. Habe dann erstmal ein neues Mosfet (IRF B3077PBF, I-f ist >210A) Jaja, immer schön einen auf dicke Hose machen ;-) > eingelötet, nach 2 mal an- und ausschalten gleiches Phänomen, >wieder 0 Ohm auf der D-S Strecke... Immerhin reproduzierbar ;-) >Habe als Freilaufdiode erstmal eine einfache 1N4004 genommen, die >funktionierte hinterher aber noch, könnte es vielleicht daran liegen? Zum Schalten reicht das GERADE so! Ein 300W Motor zieht bei (12?) V satte 25A! Für eine PWM reicht das niemals! Weder vom Nennstrom noch von der Kühlung der Diode! Aber auch nur zum Schalten ist einen 1N4004 mit 1A Nennstrom "leicht" grenzwertig. Was lernen wir daraus? Einen 300W Motor steuert man nicht einfach mal so an, auch nicht mit einem 210A MOSFET.
Sorry, die Betriebsspannung beträgt 12V. Hinter dem uC hängt noch ein Transistor der das Gate auf 12V ziehen kann, habe bisher aber nur mit einem Taster getestet. Falk Brunner schrieb: > Was lernen wir daraus? Einen 300W Motor steuert man nicht einfach mal so > an, auch nicht mit einem 210A MOSFET. Inwiefern? Noch mehr Nennstrom?
@ Freddy K. (Gast) >Hinter dem uC hängt noch ein Transistor der das Gate auf 12V ziehen >kann, habe bisher aber nur mit einem Taster getestet. Hör auf zu singen, poste einen ORDENTLICHEN Schaltplan. Siehe Netiquette. >> Was lernen wir daraus? Einen 300W Motor steuert man nicht einfach mal so >> an, auch nicht mit einem 210A MOSFET. >Inwiefern? Noch mehr Nennstrom? Noch mehr Grips! U.a. ist der Einschaltstrom (Anfahrstrom = Blockierstrom) von so einem Teil eher im Bereich 100A++ zu suchen. Das kann auch ein dicker MOSFET mal übel nehmen. Leistungsstrufen von dem Kaliber haben fast immer eine elektronische Strombegrenzung.
Freddy K. schrieb: > Hinter dem uC hängt noch ein Transistor der das Gate auf 12V ziehen > kann, habe bisher aber nur mit einem Taster getestet. Oh schön, und du meinst du hast alles richtig gemacht obwohl es nicht funktioniert und wir dürfen den Fehler dort nicht entdecken. 300W bei 12V sind 25A, der Anlaufstrom eines Motors ist aber deutlich höher, vielleicht 50 oder 100 und der MOSFET darf bei 120A kaputt gehen. Beim Ausschalten entlädt sich das Gate über den zusätzlich prellenden Taster in ungefähr 560us, so lange entsteht eine hohe Verlustleistung auf dem Chip. Laut Datenblatt SOLLTE er allerdings 10ms lang 40A bei 12V aushalten. Es ist also unklar, warum er bei der Tasterbedienung kaputt gegangen ist, zumal die klar überlastete Diode angeblich heile bleibt, aber wir kennen nicht alle Details (Prellzeit des Tasters, Schaltung am Taster).
Hypothese. Die Diode stirbt nach 1-2 Mal Schalten mit Kurzschluss, dann schaltet der MOSFET den Akku kurz. Der Sieger ist der Akku, denn der kann spielend 100A für ein paar Sekunden liefern.
Freddy K. schrieb: > Sorry, die Betriebsspannung beträgt 12V. > Hinter dem uC hängt noch ein Transistor der das Gate auf 12V ziehen > kann, habe bisher aber nur mit einem Taster getestet. Und wie schaltest Du den Mosfet ab? Nur über den 56K-Widerstand? Damit hängt der ewig im linearen Bereich rum, kein Wunder daß der überhitzt und stirbt. Um so nen Mosfet zu schalten, brauchst Du einen Treiber der zügig an- und ausschaltet. Vor allem wenn Du irgendwann PWM machen willst.
MaWin schrieb: > aber wir > kennen nicht alle Details (Prellzeit des Tasters, Schaltung am Taster). Anlaufstrom des Motors. Wenn der 25A Nennstrom hatt, dann zieht der vieleicht auch mal 150A beim Anlaufen. Vor allem wenn dann vieleicht noch ein dicker Ventilator oder ein Kompressor oder ähnliches dranhängt. Und ob der Mosfet auf einem Kühlkörper war wissen wir auch nicht.
Zusammengefasst: - Die Diode ist zu langsam, sie ist für Netzgleichrichter gedacht. - Die Diode ist zu klein, sie sollte bei PWM ebenso viel Strom aushalten, wie der Motor aufnimmt. - Die Diode wird nicht ausreichend gekühlt, sie hat gar keinen Kühlkörper-Anschluss. - Der Transistor wird eventuell nicht ausreichend gekühlt. - Das Gate wird zu langsam entladen -> Treiber notwendig. - Das Gate wird eventuell auch zu langsam aufgeladen -> Treiber notwendig. - Der Anlaufstrom des Motors ist für den Transistor eventuell zu hoch. Man macht keine Experimente mit zig oder gar hunderten Ampere, solange man noch Anfänger ist.
Freddy K schrieb: > wieder 0 Ohm auf der D-S Strecke... > > Habt ihr ne Idee woran das liegt? Habe schon lange keinen MOSFET mehr kaputt bekommen. Wenn ich mich richtig erinnere, erhält man einen 0 mOhm FET mit Überspannung und einen nicht mehr schaltenden durch Überstrom. Ein dicker Elko parallel zur Spannungsquelle könnte helfen. Freddy K schrieb: > Habe als Freilaufdiode erstmal eine einfache 1N4004 genommen Die ist ja richtig süß ;-) Geh mal in Richtung MBR3045 oder MBR4045.
Bei hohen Strömen und schnellem Schalten werden auch die Induktivitäten der Leitungen interessant, und können beim Ausschalten eine hohe Induktionsspannung da erzeugen wo man sie ggf. nicht vermutet (z.B. am Source Pin). Es kommt also auch auf das Layout an.
Wenn der MOSFET heiß wird, dann schaltet er nicht richtig durch, d.h. die Spannung am Gate wird nicht groß genug. Wie hoch ist die PWM-Frequenz? Bei jedem Schaltvorgang wird zusätzlich Energie in Wärme umgesetzt. Das geschieht auch, wenn er zu langsam schaltet. Ein heißer MOSFET deutet auf diese Probleme hin. Abhilfe: Die PWM-Frequenz erniedrigen MOSFET gut kühlen MOSFET-Treiber benutzen, in diesem Fall mit einer Treiberleistung von ca. 2A Höhe der Gatespannung prüfen und mit Datenblatt vergleichen! Schutzdioden verwenden. Z.B. 6KA24 von Pollin Ist die Spannungsfestigkeit des MOSFET ausreichend? (hier min. 40V)
Ich meine, wenn die 56k 1k wären, könnte das auch ein Transistor noch schalten, und der Fet ist schneller aus. Der Fet muss vollständig und schnell leiten bzw. sperren. Die Tatsache, das er immerhin 2 mal geschaltet hat, lässt mich eine Überspannung nicht vermuten, eher zu viel Hitze. Datenblatt MfG
Danke für die Antworten! Vernünftige Freilauf-Diode ist bestellt (MBR6045WT, die MBR40xx gabs beim blauen C nur mit 2 Wochen Lieferzeit). Dann werde ich für die PWM-Ansteuerung einen Treiber wie hier beschrieben http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Beispiel_LS_Treiber_1_2.png verwenden (Bsp. 2b). Sind dabei für die Halbbrücke am Gate BDX33C +PNP-Pendant(I-c 10A und in der Bastelkiste verfügbar) ein Overkill oder völlig OK? Und noch etwas, kann ich R28, R29 und D7 aus dem Beispiel-Treiberschaltplan weglassen wenn mir EMV egal ist?
Wenn du schon Bauteile bestellst, warum dann nicht auch einen vernünftigen Gate Treiber, z.B. MCP1407
Freddy K. schrieb: > Und noch etwas, kann ich R28, R29 und D7 aus dem > Beispiel-Treiberschaltplan weglassen wenn mir EMV egal ist? Das hat doch nichts mit EMV zu tun, sondern mit der schon oben erwähnten zügigen Gateladung und -entladung. Wenn du den Gatetreiber schon diskret aufbaust, dann bitte möglichst so. Du musst dir die Gate des MOSFet wie einen Kondensator vorstellen, der, wenn er komplett entladen ist, einen kräftigen Aufladestrom aus dem Treiber zieht. Dieser wird mit dem Gatewiderstand begrenzt, damit MOSFet und Treiber glücklich sind. 1 - 2 Watt Typen sind hier übrigens keine schlechte Idee. Es ist übrigens für einen Motor dieser Leistung auch gar nicht dumm, 2 MOSFet parallel zu schalten. Jeder bekommt dann seinen eigenen Gatewiderstand.
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