Hallo zusammen! Erst einmal vielen Dank an die vielen aktiven Nutzer und die vielen sehr hilfreichen Beiträge!! Jetzt bräuchte ich auch einmal eure Hilfe. Ich habe mich die letzten Tage an meine erste Schaltung gewagt. Kurz ein paar erklärende Worte. Der Mosfet (IRFS4115PBF) soll vorab in der Testschaltung mit 10kHz geschalten werden. Die Hochlast-Widerstände sollen eine ohmsche Last darstellen, an 40V und 5A, mit dem Elko C2 parallel geschalten. Als Treiber-IC mit dem Kerko C1 dient der MCP14E10-E/SN. Passt der Aufbau und die Komponenten so zusammen, dass die Schaltung funktioniert? Es gibt sicher ein paar Hinweise, Ideen und Verbesserungsvorschläge von euch? :D Vielen Dank vorab!!! Culian
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@Culian C. (culian) >Kurz ein paar erklärende Worte. Der Mosfet (IRFS4115PBF) soll vorab in >der Testschaltung mit 10kHz geschalten werden. Die Hochlast-Widerstände >sollen eine ohmsche Last darstellen, an 40V und 5A, OK. > mit dem Elko C2 parallel geschalten. Nö, der Elko ist ein Entkoppekondensator für die Betriebsspannung. https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator >Als Treiber-IC mit dem Kerko C1 dient der >MCP14E10-E/SN. D2 ist fehlplatziert, das sieht man schon am MOSFET-Symbol. Bei ohmschen Lasten braucht man keine Freilaufdiode. Das bisschen Restinduktivität der Leitungen etc. kann man in den Skat drücken. Wenn man dennoch eine Angstdiode platzieren will, dann parallel zur Last, nicht paralle zum MOSFET. C1 ist zu klein, dort gehören eher 100nF als Keramikkondensator dran + vielleicht 10-47uF in Form eines Elkos oder Tantals. C2 erscheint mir auch zu klein, dort müssen eher 100-1000uF hin. Und warum um alles in der Welt braucht man für läppische 5A einen 10 mOhm Monster-MOSFET? Jeder einfache BUZ11 mit ~50mOhm würde hier LOCKER ausreichen!!! P = I^2 * R = 5A^2 * 50mOhm = 1,25W Da braucht man nur einen winzigen Kühlkörper.
Falk B. schrieb: > Und warum um alles in der Welt braucht man für läppische 5A einen 10 > mOhm Monster-MOSFET? Wie definiertst du ein Monster-MOSFET? Es gibt 50V MOSFET im SOI-8 Gehäuse, hat knapp 10 mOhm. Isser auch ein Monster? >Jeder einfache BUZ11 mit ~50mOhm würde hier LOCKER ausreichen!!! Wenn wir schon bei altenativen sind, dann lieber ein Logic-Level MOSFET verwenden. Bei 10 kHz und mordernen MOSFET mit niedriger Gateladung braucht man nicht zwingend einen Treiber.
@Falk Danke für den Hinweis mit den Kondensatoren. Die Größe hab ich zuerst über C=I*dt/dU abgeschätzt. So eher nicht sinnvoll? Die Diode hab ich tatsächlich als "Vorsichtsmaßnahme" eingebaut. :D Mit parallel zur Last war mir nicht bewusst, danke! Der "Monster-Mosfet" ist bewusst gewählt, da er später eventuell in einer größeren Schaltung zum Einsatz kommen soll. Was wär denn eine einfach, elegante Möglichkeit die Temperatur des Mosfets zu messen. Gehäusetemperatur reicht vollkommen, gibt es hier z.B. passende NTC-Widerstände zum aufkleben? Gibt es eine einfache Möglichkeit den Mosfet auf der Platine zu wechseln? Eventuell auch einen passenden IGBT einzubauen? Hab schon Stecksockel gesehen (Übergangswiderstand zu groß?)? Ansonsten parallel Schalten oder ein-/auslöten?
Culian C. schrieb: > Passt der Aufbau und die Komponenten so zusammen Was macht die Diode parallel zum MOSFET ? Und warum eine 1A Diode wenn man 4A schalten will ? Eine Freilaufiode ist es nicht, die wäre im MOSFET auch schon eingebaut. Wenn für deine Last eine Freilaufiode nötig ist, kommt die parallel zur Last. Daß der Elko die Betriebspannung stützt und nicht geschaltet wird, ist gut und in Ordnung, andersrum wäre es fatal. Warum man nun gerade einen 150V 5nF MOSFET für 5A an 40V braucht, sei dahingestellt. Nun ja, er hat sogar eine DC-Kurve für 40V/0.4A.
Danke für eure Hilfe! Hab versucht die Anmerkungen einzuarbeiten und mein erstes Board dazu erstellt. Bitte hier auch gerne eure Hilfe, ob das soweit überhaupt funktioniert? Passt der Widerstand vor dem Mosfet Gate, bin aus den Datenblättern nicht wirklich schlau geworden? Lässt sich damit (MJSTS-103-3950-1-600-3D) sinnvoll die Mosfet Temperatur überwachen? Gibt es eine Möglichkeit den Mosfet später auf der Platine zu wechseln? Eventuell auch einen passenden IGBT einzubauen? Hab schon Stecksockel gesehen (Übergangswiderstand zu groß?). Ansonsten parallel Schalten oder ein-/auslöten?
Du hast tatsächlich Widerstände als Last. Da ist das mit der Freilaufiode völlig egal und der MOSFET muss auch nicht schnell schalten denn Widerstände sind thermisch träge, also braucht man keinen MOSFET-Treiber sondern kann einen LogicLevel MOSFET direkt ansteuern, der Vorwiderstand ist auch völlig egal. Der einzige richtige Fehler ist: Unbenutze Eingänge des MCP14E10 sollte man auf definiertes Potential, z.B. GND legen, Enable darf (wegen internem pull up) offen bleiben. Das Layout macht den üblichen Fehler, Masse nicht als Leitung zu verlegen, sondern zu glauben, es würde reichen, hinterher alles vollzugiessen. So sind deine Masseletungen gigantisch lang und dünn und nicht gut bei 2A Umladestrom und der daraus resultierenden Geschwindigkeit an 5nF MOSFET -> ca. 25ns = 40MHz. Suche dir einen zentralen Punkt als Massepunkt und ordne 100nF, GND des MCP14e10, die Elkos, Source des MOSFETs darum an damit die Wege kurz sind.
R1 hat einen Kurzschluß. Die Leitung kann man spielend auch auf Bottom legen.
.. wie MaWin schon sagte: Es lohnt sich nachzuschauen, wo Deine 5 A lang fließen. Siehe Bild. Der Schriftzug hat leider den direkten Weg verperrt. Schade. Und auf einmal wundert man sich, warum es an einer Stelle in der GND Fläche, die ganz unscheinbar aussieht, plötzlich Verfärbungen gibt. Werner
Hallo Laß doch die Schrift auf der Bottom-Seite weg, oder schieb die zur Seite. Das mit dem Kurzschluß an R1 hätte aber der DesingRule-Check anmeckern müssen. Den zu nutzen ist eigentlich nie verkehrt ;-). Wieso baust Du eigentlich die Last-Widerstände auf die Platine mit drauf ? Abgesehen davon müßten die schon an einen Kühlkörper, sonst rauchen die doch recht schnell ab. Gruß Ulf
https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts#Vorgehen_bei_der_Layouterstellung Abschnitt Masseflächen
Culian C. schrieb: > Danke für eure Hilfe! Hab versucht die Anmerkungen einzuarbeiten und > mein erstes Board dazu erstellt. > > > Bitte hier auch gerne eure Hilfe, ob das soweit überhaupt funktioniert? > > > Passt der Widerstand vor dem Mosfet Gate, bin aus den Datenblättern > nicht wirklich schlau geworden? > > > Lässt sich damit (MJSTS-103-3950-1-600-3D) sinnvoll die Mosfet > Temperatur überwachen? > > > Gibt es eine Möglichkeit den Mosfet später auf der Platine zu > wechseln? Eventuell auch einen passenden IGBT einzubauen? Hab schon > Stecksockel gesehen (Übergangswiderstand zu groß?). Ansonsten parallel > Schalten oder ein-/auslöten? Wenn kein Verbindungsknoten im Schaltplan angezeigt wird besteht keine Verbindung zwischen 2 Netzen. Daher stimmt irgendwas mit Schaltplan/Layout nicht. PAD2 <> Elko hat keinen Verbindungspunkt, ist im Layout aber verbunden, Source vom FET hat auch einen Haufen Verbindungen, die alle keinen Verbindungspunkt anzeigen... Daher - wenn Du solche Dinge machst - lerne auch gleich richtig Schaltpläne zu zeichnen. Wenn Du IGBT verwenden willst... nur zu. Aber lege die Ansteuerung für den IGBT dann so aus wie Du ihn in der Situation verwenden willst... (neg. Steuerspannung für schnelleres Abschalten etc) Neben JP1 gehört noch ein Masseanschluß für das Steuersignal. Und wenn die Pulse sehr kurz werde dann siehst Du klugerweise noch einen Terminierungswiderstand am Steuersignal vor, sonst verhaut Dir das Klingeln und andere Grauslichkeiten das Signal am Treiberchip. Grüße MiWi
Danke erstmal für die vielen Hinweise! Masseführung, Kurzschluss und Anschlüsse wird ich mir gleich nochmal anschauen. Ist es dann üblich bei drei verschiedenen Spannungsquellen (IC, Frequenz, Last) den Pluspole jeweils anzuschließen und die Minuspole alle auf die selbe Massefläche zu legen? @ MiWi was für ein Widerstand wär denn dann am Steuersignal angebracht?
Culian C. schrieb: > > @ MiWi was für ein Widerstand wär denn dann am Steuersignal angebracht? Das hängt von dem Gerät ab, mit dem Du den Puls erzeugst und es hängt auch von dem Kabel, mit dem Du dann den Puls vom "Generator" zur Platine bringst. Wenn Du zB. einen normalen Frequenzgenerator mit 50Ohm Ausgang und ein Koaxkabel mit 50Ohm hast dann gehört dort ein 50Ohm Abschlußwiderstand hin... Da Du aber nix über Generator, Leitungslänge und Pulsdauer schreibst... kann ich Dir da nicht weiterhelfen (und diue Pulsfrequenz sagt nix über die Pulsdauer aus) Grüße MiWi
Culian C. schrieb: > Ist es dann üblich bei drei verschiedenen Spannungsquellen (IC, > Frequenz, Last) den Pluspole jeweils anzuschließen und die Minuspole > alle auf die selbe Massefläche zu legen? Man verlegt die einzelnen Massepotentiale sternförmig auf einen gemeinsamen Punkt der im Normalfall die Masseklemme der Platine ist. Wenn man eine Massefläche designen will, dann sollte ein vernünftiger technischer Grund vorliegen, also man weiß, was man tut. In den meisten Fällen ist keine Massefläche nötig. Hier macht das nur den Eindruck als wenn es schick aussehen soll.
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