Hallo zusammen, ich steuere einen 12v DC Motor per PWM an und möchte den maximalen Strom auf 10A begrenzen. Dazu messe ich den Spannungsabfall am MOSFET von Drain zu Source, mache mir also den RDSon zu Nutze. Der Spannungsabfall wird von einem LM358 verstärkt und dann auf den AIN eines Atmega gegeben. Die Schaltschwelle des Komparators soll bei 1v liegen Nun muss ich den MOSFET dimensionieren und schwanke zwischen zwei Varianten. Der eine MOSFET hat ein RDSon von 5mOhm, der andere 10mOhm, beide LFPAK Gehäuse. Bei der 10mOhm Variante hätte ich bei 10A Strom eine Verlustleistung von 1W, bei der 5mOhm Variante entsprechend nur 0,5W, was mir erstmal freundlicher erscheint. Entsprechend ergibt sich aber auch der Spannungsabfall zu 0.1V bzw 0.05V. Da ich beim LM358 eine recht hohe Input- Offsetspannung (0,009V im Worst-case) habe, würde ich ungern über den Verstärkungsfaktor 10 gehen, was ich aber bei den 0,05V müsste. Daher stellt sich mir gerade die Frage, welcher der Weg des geringeren Übels ist: 1. Ein höheres RDSon, dafür aber mehr Verlustleistung. Kriegt der LFPAK die 1W gut weg oder verkokelt es mir da das PCB? Ich habe zwar thermal Vias geplant, aber keine allzugroßen Kühlflächen 2. Geringeres RDSon. Bei 0,5W sollte der LFPAK doch nur müde Lächeln? Durch die höhere Verstärkung am LM358 handel ich mir aber natürlich auch einen größeren Fehler ein, da die Überstrom-Abschaltung vielleicht schon zuschlägt, obwohl noch etwas Luft ist. Wie ist eure Meinung dazu? Danke und viele Grüße
Moin, 1Watt bei SMD Bauteilen ist sehr unangenehm warm. Auf jeden Fall die niedrigere Verlustleistung anpeilen. Gruss WK
Jay K. schrieb: > Dazu messe ich den Spannungsabfall am MOSFET von Drain zu Source, mache > mir also den RDSon zu Nutze. Der RDSon ist sehr stark von der Temperatur, sowie auch von Exemplar, Charge, etc. des FETs abhängig. Das Ergebnis taugt also vielleicht um einen Kurzschluss zu erkennen, für eine saubere Stromregelung aber eher nicht.
Hallo Gerd, da hast du natürlich Recht. Es soll wirklich nur eine Maßnahme gegen Abrauchen von Bauteilen sein, die ab einer bestimmten Schwelle zuschlägt. Hoch präzise muss das nicht sein. Die Temperaturabhängigkeit vom RDSon kommt mir dabei sogar etwas entgegen, weil bei steigender Umgebungstemperatur der RDSon höher wird und entsprechend auch der Spannungsabfall steigt -> Komparator löst eher aus, weniger Strom fließt, weniger Verlustleistung...man bekommt also eine Art De-Rating "frei Haus" mitgeliefert.
Ob das mit einem LM358 klappt ist meiner Meinung nach fraglich. Der wird ja wenn der Fet sperrt massiv übersteuert und hat keine besonders gute slewrate.
Jay K. schrieb: > > Entsprechend ergibt sich aber auch der Spannungsabfall zu 0.1V bzw > 0.05V. Da ich beim LM358 eine recht hohe Input- Offsetspannung (0,009V > im Worst-case) habe, würde ich ungern über den Verstärkungsfaktor 10 > gehen, was ich aber bei den 0,05V müsste. Was spricht denn gegen einen besseren OpAmp, außer dem Preis ? http://www.mouser.de/ProductDetail/STMicroelectronics/TSX7191AILT/?qs=sGAEpiMZZMutXGli8Ay4kAUoNE4h1%2fyH4uOLJBtMyUU%3d
Nunja ein anderer OPV wäre ne Möglichkeit. Ich hatte den LM358 halt gerade hier und er ist günstig. Wenn ich aber eh den Weg gehe, Bauteile auszutauschen, würde ich dann gleich einen integrierten Gate Treiber ala MIC5020 einsetzen, der liefert eine Überstromüberwachung gleich mit....dann müsste halt ein Shunt mit ran, dafür könnte ich mir ein Haufen diskreter Bauteile sparen....
Oder 50:50 Loesung. MOS niedrger R in Reihe mit R 0,... Ohm. Falls die Abschaltung versagt, zerlegt es den Widerstand vielleicht vorher.
Dieter schrieb: > Oder 50:50 Loesung. MOS niedrger R in Reihe mit R 0,... Ohm. > Auch ne gute Idee, hatte ich noch nicht auf dem Schirm. Hab nun etwas hin und her überlegt, glaub ich werd die bisherige Schaltung umwerfen und den Mic5020 verwenden. Mosfet mit möglichst geringem RDSon und zwischen Source und Masse nen 5mOhm 2W Shunt -> 0.5W Verlustleistung am Shunt
Dieter schrieb: > MOS niedrger R in Reihe mit R 0,... Ohm. > > Falls die Abschaltung versagt, zerlegt es den Widerstand vielleicht > vorher. Das wäre mir zu viel vielleicht. Halbleiter sind tendenziell empfindlicher als passive Bauteile wie Widerständen. Und dann kommt noch dazu daß verbrannte Widerstände oft nicht trennen, sondern eine verkohlte, leitfähige Masse hinterlassen die sich dann noch weiter erhitzt. Da braucht es schon spezielle Sicherungswiderstände für. Ich denke aber der TO sucht eher eine Lösung, bei der gar keine Bauteile kaputt gehen und getauscht werden müssen. Als Alternative zum integrierten Treiber könnte ich mir noch einen externen Komparator vorstellen und mit dem dann direkt abzuschalten. Das dürfte auch deutlich schneller reagieren als zuerst über den ADC zu gehen und ein extra Opamp zum Verstärken ist auch nicht mehr nötig.
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