PMOS schaltet nicht ab

[Alexander Deutschmann (Gast)]

Guten Morgen liebe Community

Meine Schaltung soll folgendes realisieren:
Die 4 Kondensatoren sollen auf wahlweise 0 bis 80 Volt geladen werden. 
Gesteuert wird dies über einen Mikrocontroller mittels PWM. Die 
Kondensatoren sollen dann später zeitversetzt per Thyristor über Spulen 
entladen werden (Das Ganze gibt eine Gausskanone). Hierzu ist zu sagen, 
dass ich wenig bis keine Ahnung habe wie die Bauteile Dimensioniert 
werden. Die 2 Ohm beim RC-Tiefpass beispielsweise scheinen mir sehr 
unrealistisch aber ergeben sich aus der Rechnung wenn ich eine 
Grenzfrequenz von 10 Hz setze.

Meine erste Frage hierzu wäre: Ist meine Umsetzung überhaupt realistisch 
möglich oder macht man so etwas ganz anders? Einen Tiefsetzsteller 
dachte ich mir brauche ich hier nicht.

Nun zur zweiten Frage:  Die 10 Hz sind zunächst willkürlich und ich 
wollte euch dazu fragen welche Frequenz man hier zum filtern annimmt.Die 
PWM Frequenz liegt bei 1kHz.

Und zuletzt das wichtigste: Wieso scheint mein PMOS nicht zu sperren? 
Die grüne Kurve zeigt die Source-Gate-Spannung. Die ändert sich zwischen 
0- -11 Volt. Die dunkelblaue Kurve zeigt die Source-Drain Spannung. 
Diese sollte meines Erachtens zwischen ca. 0 und 80 V schwanken, was sie 
aber nicht tut. Es scheint als würde der PMOS eingeschaltet bleiben. Die 
rote Kurve ist die Kondensatorspannung. Diese mittelt schonmal die 
entsprechende Spannung. Der Teil scheint also wenigstens zu 
funktionieren.

Ich hoffe ich stelle mich nicht allzu blöd bei der Sache an, weil sie 
doch sehr einfach wirkt.
Vielen Dank schon mal für eure Hilfe

Grüße
Oxel

[Falk B. (falk)]

@Alexander Deutschmann (Gast)

>Die 4 Kondensatoren sollen auf wahlweise 0 bis 80 Volt geladen werden.

Aber nicht mit dieser Schaltung.

>Gesteuert wird dies über einen Mikrocontroller mittels PWM. Die
>Kondensatoren sollen dann später zeitversetzt per Thyristor über Spulen
>entladen werden (Das Ganze gibt eine Gausskanone). Hierzu ist zu sagen,
>dass ich wenig bis keine Ahnung habe wie die Bauteile Dimensioniert
>werden.

Sieht man ;-)

> Die 2 Ohm beim RC-Tiefpass beispielsweise scheinen mir sehr
>unrealistisch aber ergeben sich aus der Rechnung wenn ich eine
>Grenzfrequenz von 10 Hz setze.

Funktioniert dennoch nicht so wie du denkst.

>Meine erste Frage hierzu wäre: Ist meine Umsetzung überhaupt realistisch
>möglich oder macht man so etwas ganz anders? Einen Tiefsetzsteller
>dachte ich mir brauche ich hier nicht.

Doch.

>Nun zur zweiten Frage:  Die 10 Hz sind zunächst willkürlich und ich
>wollte euch dazu fragen welche Frequenz man hier zum filtern annimmt.Die
>PWM Frequenz liegt bei 1kHz.

Viel zu niedrig.

>Und zuletzt das wichtigste: Wieso scheint mein PMOS nicht zu sperren?
>Die grüne Kurve zeigt die Source-Gate-Spannung. Die ändert sich zwischen
>0- -11 Volt. Die dunkelblaue Kurve zeigt die Source-Drain Spannung.
>Diese sollte meines Erachtens zwischen ca. 0 und 80 V schwanken, was sie
>aber nicht tut. Es scheint als würde der PMOS eingeschaltet bleiben. Die
>rote Kurve ist die Kondensatorspannung. Diese mittelt schonmal die
>entsprechende Spannung. Der Teil scheint also wenigstens zu
>funktionieren.

Nicht wirklich. Wozu soll R4 gut sein? Der begrenzt deinen Ladestrom 
massiv. So wird das nichts.

>Ich hoffe ich stelle mich nicht allzu blöd bei der Sache an,

Doch ;-)

Für deine Spielchen brauchst du keine High Tec PWM. WOzu eine variable 
Ladespannung? Schalte einfach einen Lastwiderstand per Relais 
(Ladestrombegrenzung) und lade damit deine Kondensatoren. Fertig. Für 
viel mehr reichen deine Kenntnisse sowieso nicht.

[Achim S. (Gast)]

Der P-MOS liegt parallel zu den Kondensatoren, er kann diese also 
höchstens kurzschließen (und damit entladen). Das macht er zuverlässig: 
immer wenn der P-MOS angesteuert wird, sinkt die Spannung der 
Kondensatoren sauber auf 0V.

Überleg dir, wie der Strom beim Aufladen fließen soll...

[rmu (Gast)]

Vielleicht hab ich ja Augenkrebs, aber schliesst der FET nicht die 
Kondensatoren kurz? Wie sollen sich die da aufladen?

[Alexander Deutschmann (Gast)]

Hallo

Schonmal vielen Dank für die schnellen Antworten.
Doch , der FET schließt die Kondensatoren kurz. Ich habe mir dabei 
folgendes Gedacht: Wenn ich an einem normalen PWM Ausgang einen RC 
Tiefpass schalte dann wird meine Spannung auf den Gleichanteil 
geglättet. Wenn ich nun statt der PWM Spannung von 3 Volt diese 80 Volt 
in der Selben Frequenz auf den RC Tiefpass schalte, dann sollte es doch 
dieselbe Wirkung haben nur eben auf höherer Spannung. Aber das scheint 
dann wohl so nicht zu laufen.

Zu Falk: R4 sollte dafür Sorgen ,dass der Spannungsabfall am PMOS im 
eingeschalteten Zustand null wird und dass kein Kurzschluss entsteht. Ja 
ich weiß das die Kenntnisse sehr düftig sind aber irgendwann muss ich 
eben anfangen.

Zu Achim: Ich dachte mir dass sich die Kondensatoren über R2 laden wenn 
der PMOS abgeschaltet ist und genauso entladen wenn er eingeschaltet 
ist.

Ich werde es nochmal mit einem Tiefsetzsteller versuchen. Beim ersten 
Ansatz damit hatte ich das PRoblem , dass sich die Kapazitäten immer auf 
den vollen Pegel geladen hatten. Das lag meiner Meinung nach daran dass 
die Spule den Strom ja immer vorwärts treibt und sich die Kapazitäten 
demnach immer weiter laden. Daher dachte ich würde der Tiefsetzsteller 
für mein Problem nicht in Frage kommen.

[Alexander Deutschmann (Gast)]

Oh ich habe eine Frage übersehen: "wieso variabel"
Mit fester Spannung liegt die Hardware bereits vor. Die variable 
Spannung soll zum testen genutzt werden.

Grüße
Oxel

[Achim S. (Gast)]

Alexander Deutschmann schrieb:
> Ich dachte mir dass sich die Kondensatoren über R2 laden wenn
> der PMOS abgeschaltet ist und genauso entladen wenn er eingeschaltet
> ist.

Nochmal der selbe Hinweis: überleg dir, wie der Strom beim Aufladen 
fließen soll. Strom hat die Gewohnheit in geschlossenen Kreisen zu 
fließen, und der gesperrte P-MOS lässt keinen Strom durch.

Also:
du lädst aus der Quelle über R2 in Serie mit R4 (Zeitkonstante ~9s).
du entlädst über P-MOS und R2 (Zeitkonstante ~20ms).

Deshalb bleibt dein Kondensator ziemlich leer.

[Alexander Deutschmann (Gast)]

Hier meine Schaltung mit Tiefsetzsteller:
Mit R2 funktioniert das Ganze fast so wie es soll. Es bleibt aber eine 
sehr große Abweichung. Bei einem Tastverhältnis von 50% habe ich statt 9 
Volt nur 5 Volt am Kondensator anliegen. Dass ohne Regelung mit einer 
Differenz zu rechnen ist war klar, aber ist es normal, dass diese so 
hoch ist? Und kann man die Schaltung vom Prinzip her so verwenden oder 
ist es immernoch Quatsch :-D

Ich danke schonmal für eine Antwort

Grüße
Oxel

[Falk B. (falk)]

@Alexander Deutschmann (Gast)

>Zu Falk: R4 sollte dafür Sorgen ,dass der Spannungsabfall am PMOS im
>eingeschalteten Zustand null wird

Trotzdem alles Käse.

>ich weiß das die Kenntnisse sehr düftig sind aber irgendwann muss ich
>eben anfangen.

Ja, aber deutlich einfacher.

>Ich werde es nochmal mit einem Tiefsetzsteller versuchen. Beim ersten
>Ansatz damit hatte ich das PRoblem , dass sich die Kapazitäten immer auf
>den vollen Pegel geladen hatten. Das lag meiner Meinung nach daran dass
>die Spule den Strom ja immer vorwärts treibt und sich die Kapazitäten
>demnach immer weiter laden. Daher dachte ich würde der Tiefsetzsteller
>für mein Problem nicht in Frage kommen.

Jeder Tiefsetzsteller hat auch eine Spannungsmessung und einen Regler.