Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik N Mosfet wird heiß bei spule


von DAVID B. (bastler-david)


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Hallo
Ich habe vor eine gleich Spannung über eine spule und dann zum N mostet 
zuschicken und aus der anderen Seite der spule eine höhere Spannung ab 
zugreifen leider will das nicht so ganz.

Die spule erzeugt ein sehr hohen ton (selber gewinkelt) und der mosfet 
wird extrem heiß selbst nach wenigen Sekunden hat er über 90C.

Als Driver kommt ein NE555 mit 1,5 Khz zum Einsatz mit Rechteck Spannung 
bei 50% tigen zeit verhelädises.

Habe auch schon andere spulen durch von 1 bis 9 mH ist aber immer das 
selbe mostet wird heiß.

Habe schon paar china platten in der Hand gehabt wo das so ähnlich 
gemacht wurde also muss der Fehler bei mir liegen ?
Danke

Plan angehängt.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> und aus der anderen Seite der spule eine höhere Spannung ab
> zugreifen

Die hohe Spannung ergibt sich an dem Ende der Spule, an dem auch der FET 
sitzt. Und offensichtlich wird sie so hoch, dass der FET durchbricht 
(und sich dadurch aufheizt).

Oder habe ich deine Schaltung falsch verstanden? Ein kleiner Schaltplan 
würde helfen...

von DAVID B. (bastler-david)


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Habe plan an gehangen.
Sollte Die Spannung nicht auf der sek Seite ansteigen als auf der primär 
Seite ?

von Ernst O. (ernstj)


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Wie hoch ist die Spannung, die du mit dem MOSFET schaltest?
Mit welcher Spannung steuerst du das Gate?
Schau mal ins Datenblatt deines MOSFET: welche Gatespannnung braucht der 
um voll durchzuschalten? Bekommt er die?

Wenn das Teil heiss wird, ist dass ein Zeichen dafür, dass es nicht ganz 
"auf" ist.

von Achim S. (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Sollte Die Spannung nicht auf der sek Seite ansteigen als auf der primär
> Seite ?

Du hattest von einer Spule geschrieben. Eine Spule hat keine Primär- und 
Sekundärseite. Wenn du zwei Spulen magnetisch koppelst, dann hast du 
einen Transformator und dann kannst du von Primär- und Sekundärseite 
sprechen.

Du wirst sowohl auf der Primär- als auch auf der Sekundärseite Spannung 
sehen, das Verhältnis der Spannungen hat was mit dem Verhältnis der 
Windungen zu tun. Allerdings wird die hohe Spannung nur für sehr kurze 
Zeit anliegen (nur so lange wie gebraucht wird, um die Energie im FET zu 
verheizen). Dein Multimeter ist wahrscheinlich zu langsam, als dass es 
diesen kurzen Spannungspuls vernünftig anzeigen kann.

von Herr wirf Hirn! (Gast)


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David, wie wäre es mit einem anderen Hobby, evtl. zusammen mit meinen 
Vorrednern?

Wo soll denn die in der Spule zwischengespeicherte Energie nach dem 
Abschalten des Mosfets bleiben? Nur im Mosfet selbst, und zwar, weil 
dieser kurz und knackig in den Avalanchebereich kommt (Überspannung).

von Achim S. (Gast)


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Herr wirf Hirn! schrieb:
> David, wie wäre es mit einem anderen Hobby, evtl. zusammen mit meinen
> Vorrednern?
>
> Wo soll denn die in der Spule zwischengespeicherte Energie nach dem
> Abschalten des Mosfets bleiben? Nur im Mosfet selbst, und zwar, weil
> dieser kurz und knackig in den Avalanchebereich kommt (Überspannung).

Na du Extra-Schlauer, dann verrat mir doch bitte auch noch, was an 
deiner Erklärung anders ist, als ich auch schon in beiden Beiträgen 
geschrieben habe.

Achim S. schrieb:
> Und offensichtlich wird sie so hoch, dass der FET durchbricht
> (und sich dadurch aufheizt).

Achim S. schrieb:
> Allerdings wird die hohe Spannung nur für sehr kurze
> Zeit anliegen (nur so lange wie gebraucht wird, um die Energie im FET zu
> verheizen).

von Wolfgang (Gast)


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Genau dann, wenn der FET abschaltet, wird das Induktionsgesetz seinen 
Tribut fordern und den FET einem Überspannungstest unterziehen, weil der 
Strom keine Möglichkeit hat, z.B. durch eine Freilaufdiode weiter zu 
fließen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Herleitung_des_Induktionsgesetzes_f.C3.BCr_eine_Leiterschleife

von DAVID B. (bastler-david)


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Habe ich das richtig verstanden das ich nur eine schnelle freilaufdiode 
? brauche an dem Transformator ?

von lrep (Gast)


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Nein.

von übertragnix (Gast)


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David, hier hast du eine Grundschaltung zur Übertragung von Energie 
durch zwei gekoppelte Spulen (Manche sagen auch Transformator dazu).

Grundschaltung deshalb, weil die echte Schaltung deutlich 
unübersichtlicher ist. (R9 ist nur wegen der Simulation notwendig, kann 
offen oder ein Kurzschluss sein.)

Und jetzt: AUFPASSEN: An L1 geschieht beim Abschalten des FETS je nach 
Bauteilen und Layout/Aufbau eine heftige Induktionsspannung, die nicht 
nur die Bauteile abrauchen lässt, sondern richtig gefährlich werden 
kann. In meinem Aufbau waren es fast 200 Vdc, das möchte man nicht 
unglücklich anfassen.

Parallel zu L1 ist als Mindestmaßnahme ein geeigneter Varistor nicht 
verkehrt. Als Mosfet wählst du einen Typen, der deutlich 
überdimensioniert ist bzgl. Spannungsfestigkeit und Strombelastbarkeit, 
nicht den in der Simulation eingezeichneten. Der Mosfet hat 
aufbaubedingt eine integrierte Diode.

Der Mosfet raucht ab, wenn Ugs nicht groß genug ist - geeigneten Typ 
wählen-  wenn die Ansteuerfrequenz zu groß wird und wenn die 
Ansteuerflanken nicht steil genug sind.

Deine selbstgewickelte Spule in Ehren, aber auch die muss eine gewisse 
Isolationsspannung aushalten.

-----> Ich keinne deine Elektronikkenntnisse nicht und mag das auch 
nicht aus den drei vorliegenden Zeilen ableiten. Im Zweifelsfall lass 
die Finger weg oder nimm einen Fachmann dazu.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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DAVID -. schrieb:
> Habe ich das richtig verstanden
Wie gesagt: Nein.
Du bist nicht der Erste, der einen Sperrwandler bauen will. Es gibt 
sogar Bücher und Application-Notes dazu.

übertragnix schrieb:
> Der Mosfet hat aufbaubedingt eine integrierte Diode.
Die allerdings sehr langsam und hier komplett nutzlos ist, weil sie (zum 
Glück) verkehrt herum "eingebaut" ist...

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

>> Habe ich das richtig verstanden
> Wie gesagt: Nein.
> Du bist nicht der Erste, der einen Sperrwandler bauen will.

Ich denke sowas gibts seit fast 100 Jahren unter dem Namen
"Zündanlage" im Auto.

von übertragnix (Gast)


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Lothar: Das klappt nicht schlecht, wir verkaufen einige davon...

von Achim S. (Gast)


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übertragnix schrieb:
> Lothar: Das klappt nicht schlecht, wir verkaufen einige davon...

Die Schaltung sieht gut aus und funktioniert sicher, aber durch die 
eingebaute Diode des MOSFETs fließt dabei kein Strom (sonst würde sie 
nicht funktionieren). Ich schätze, darauf wollte Lother hinweisen ;-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Achim S. schrieb:
> aber durch die eingebaute Diode des MOSFETs fließt dabei kein Strom
Da fließt nur sehr kurz ein Strom. Bis die Diode sperrt...

Harald W. schrieb:
>> Du bist nicht der Erste, der einen Sperrwandler bauen will.
> Ich denke sowas gibts seit fast 100 Jahren unter dem Namen
> "Zündanlage" im Auto.
Richtig, auch diese Zündanlage ist ein Sperrwandler: wenn der Transistor 
sperrt wird die eingespeicherte Energie auf die Sekundärseite 
"übertragen".

übertragnix schrieb:
> Lothar: Das klappt nicht schlecht
Ich weiß... ;-)

von übertragnix (Gast)


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Na dann. Hauptsache, DAVID bringt sich damit nicht um.

von DAVID B. (bastler-david)


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übertragnix schrieb:
> Na dann. Hauptsache, DAVID bringt sich damit nicht um.

Danke für dein mit gefühl!

Ich konnte es noch nicht testen muss mir erst den mosfet aus dem plan 
besorgen.

Eine frage hätte ich noch welche frequenz sollte ich für den mosfet 
verwenden ?
sind da 1,5 KHz ok oder zu schnell ?

Habe mal so ein china teil vermessen da wird der mosfet mit 6 KHz 
angetrieben die spule ist aber auch viel kleiner.

von übertragnix (Gast)


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Der Wirkungsgrad des Sperrwandlers ist stark frequenzabhängig. Bei den 
von mir eingesetzten Spulen war er optimal im Bereich 3....8 kHz. 
Allerdings nervt das Gepfeife und deshalb nehme ich 20 kHz.

Der in meinem Plan gezeigte Mosfet ist nur irgendein Mosfet, den ich 
halt schnell zur Hand hatte, das passt nicht unbedingt.

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