Also generell, ganz egal welche Motoren ich nehme, ob 3V DC Motor oder 12V DC Motor, wie werden die Freilaufdioden ausgewählt? Nach welchen Eigenschaften? Die gleiche Frage stelle ich mir generell welche MOSFET für welche Motoren ausgewählt werden sollten. Von welchen Eigenschaften? Wieviel Prozentsatz mehr Ampere Strom sollen MOSFET leisten können als der Strom den der Motor beim Blockieren zieht? Ich habe mich also nicht geirrt dass Blockierstrom mehr Strom zieht als Anlaufstrom, korrekt? Gibt es irgendwelche Faustformel dazu ?
Max. Sperrspannung, max. (Anlauf == ~Blockade)Strom des Motors. Dito 20%+ is immer gut. Aber auch nich die max. Verluste, an den Bauteilen vergessen! Da muss man dann schon etwas rechnen, vorallem wenn viel u. oft geschaltet wird.
Teo D. schrieb: > 20%+ is immer gut. richtig. wenn alle sich dran halten würden wär´s zwar teurer aber langlebiger. geiz ist nicht immer gut!
Helmut v. schrieb: > Also generell, ganz egal welche Motoren ich nehme, ob 3V DC Motor oder > 12V DC Motor, wie werden die Freilaufdioden ausgewählt? Nach welchen > Eigenschaften? Durch die Freilaufdioden fließt der gleiche Strom, wie unmittelbar vor dem Abschalten durch den Motor. Diesen Strom muss die Diode (kurzzeitig) vertragen.
Der MOSFET muss den Anlaufstrom (=Blockierstrom) des Motors aushalten. Wenn du dazu keine Angabe vom Motor hast, dann dividiere die Spannung durch den Gleichstromwiderstand des Motors. Die Freilaufdiode muss den Blockierstrom Strom zumindest kurzzeitig aushalten (1/2 Sekunde). Bei PWM muss die Diode außerdem den Betriebsstrom langfristig aushalten können. Bei PWM ist auch zu beachten, dass der Transistor wesentlich mehr Verlustwärme abgibt, als sich durch einfache Berechnung über RDSon ergibt. Die höhere Verlustleistung entsteht bei den Schaltwechseln zwischen an und aus (und zwischen aus und an). Hohe Umladeströme am Gate verringern die Umschaltzeiten und damit verbundenen Verluste. Aber sie erhöhen elektromagnetische Störfelder.
Stefanus F. schrieb: > Die Freilaufdiode muss den Blockierstrom Strom zumindest kurzzeitig > aushalten (1/2 Sekunde). 0,5s ist übertrieben. > Bei PWM muss die Diode außerdem den > Betriebsstrom langfristig aushalten können. Am meisten Strom muss sie bei 50% Tastverhältnis aushalten, das kann dann 1/4 des Blockierstroms sein. Besser ists natürlich den Strom elektronisch zu begrenzen, statt durch den ohmschen Widerstand des Motors.
Helmut v. schrieb: > Wieviel Prozentsatz mehr Ampere Strom sollen MOSFET leisten können als > der Strom den der Motor beim Blockieren zieht? Ich habe mich also nicht > geirrt dass Blockierstrom mehr Strom zieht als Anlaufstrom, korrekt? Motoren werden meist nur mit Nennstrom angegeben, also der Belastung die zu so viel Strom führt daß der Motor die Verlustwärme dauerhaft (oder auch auf Einschaltdauer ED bezogen) wegkühlen kann. Der Blockierstrom ist gleich dem Anlaufstrom in der ersten Millisekunde und liegt deutlich über dem Nennstrom, und diesen Strom müssen die schnellen Halbleiter aushalten, denn sie sind auch schnell kaputt. Die Kühlkörper müssen aber nur etwas wärmeträge sein und auf den Nennstrom ausgelegt werden, denn dauerndes Blockieren vertragen auch die Motoren nicht, da muss die Elektronik dann nicht robuster ausgelegt sein. Besonders schön wäre natürlich eine Übertemperaturabschaltung, wie das viele ICs machen. Mehr muss nicht unbedingt sein. Als Spannung tut es die Spannung die sie sperren müssen und das ist die Betriebsspannung plus der Freilaufspannung, die bei einer Diode mit 1V angesetzt werden kann (aber eventuell durch Rückspeisung ins Netzteil die Betriebsspannung an den Stützelkos erhöht, dann braucht man Bremschopper, also bei Spannungserhöhung dazugeschaltete Widerstände die die Spannung belasten und damit die Bremsenergie vernichten). Ein bischen mehr Spannungsfestigkeit, so +50% bis +100%, ist also nicht verkehrt. Wenn man eine Überstromabschaltung einplant oder den Strom in der PWM begrenzt, kann man auch mit Bauteilen auskommen, die nur diesen begrenzten Strom aushalten, der Motor läuft dann halt schlaffer an.
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Stefanus F. schrieb: > Der MOSFET muss den Anlaufstrom (=Blockierstrom) des Motors aushalten. Eine Motorsteuerung ohne Stromregelung oder zumindest Überstromerkennung ist gröbster Pfusch.
Mandesk schrieb: > Eine Motorsteuerung ohne Stromregelung oder zumindest Überstromerkennung > ist gröbster Pfusch. Milliarden Motoren funktionieren bestens ohne.
Mandesk schrieb: > Eine Motorsteuerung ohne Stromregelung oder zumindest > Überstromerkennung ist gröbster Pfusch. Erzähle das mal den Herstellern von Haushalts Elektrogeräten (Mixer, Bohrmaschinen, Staubsauger, Ventilatoren, Haartrockner, Spielzeuge, Kaffeemaschinen, Heizungsanlagen, sogar viele Waschmaschinen). Mal schauen, ob sie Dich als Berater einstellen.
> Am meisten Strom muss sie bei 50% Tastverhältnis aushalten, > das kann dann 1/4 des Blockierstroms sein. So geht das nicht; wenn das Tastverhältnis "klein" ist, ist die Stromtragzeit der betreffenden Freilaufdiode (bzw. des dann durchgeschalteten MOSFET- zweiges) "gross". Hat man 10% Pulsweite, dann führt der Freilaufzweig arithmetisch 90% des Motorstroms.
Elektrofan schrieb: > Hat man 10% Pulsweite, dann führt der Freilaufzweig arithmetisch > 90% des Motorstroms. Welchen und wo kommt der her?
> Welchen und wo kommt der her?
Welchen: Der Strom, der in diesem Betriebfall durch den Motor fliesst.
Wo kommt der her: Aus der Motorinduktivität.
Elektrofan schrieb: > Wo kommt der her: Aus der Motorinduktivität. 10% rein und 90% raus? OK, kauf ich. :)
Elektrofan schrieb: > Hat man 10% Pulsweite, dann führt der Freilaufzweig arithmetisch > 90% des Motorstroms. Übungsaufgabe für dich: Berechne den Blockierstrom bei 10% Duty-Cycle.
hinz schrieb: > Übungsaufgabe für dich: Berechne den Blockierstrom bei 10% Duty-Cycle. Er schon wieder.... Welchen? :)))
> Übungsaufgabe für dich: Berechne den Blockierstrom bei 10% Duty-Cycle.
Bei größeren Motoren kann der so gross sein wie der Nennstrom.
Elektrofan schrieb: >> Übungsaufgabe für dich: Berechne den Blockierstrom bei 10% > Duty-Cycle. > > Bei größeren Motoren kann der so gross sein wie der Nennstrom. Lies nochmal dein Posting: Beitrag "Re: Wie werden die Dioden und MOSFET ausgewählt für ein Motor ?"
Imho Freilaufdiode = https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzdiode#Freilaufdiode dienen zum Schutz vor einer Überspannung beim Abschalten. Die Diodensperrspannung = Sperrspannung des Schaltelementes = nur so hoch wie die Schaltspannung Der zulässige Spitzenstrom der Diode entspricht dem Strom an der Induktivität zum Zeitpunkt des Abschaltens.
Bauteiltester schrieb: > Teo D. schrieb: >> Anlauf == ~Blockade)Strom des Motors. > > Unsinn! Doch, dem ist so.
hinz schrieb: > Doch, dem ist so (Ihr verwechselt da was mit der Berlinblockade: >Sie lehnten Kotikows Blockadestrom ab. Der Sozialdemokrat 21. 3. 1950. ansonsten bringt solche Volksverdummung nichts: https://www.duden.de/suchen/dudenonline/Blockadestrom Leider ... keine Treffer gefunden. https://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:Suche?search=Blockadestrom „Blockadestrom“ existiert in der deutschsprachigen Wikipedia nicht. ergo Elektrodemenz.
Bauteiltester schrieb: > „Blockadestrom“ existiert in der deutschsprachigen Wikipedia nicht. > > ergo Elektrodemenz. Weil Elektrodemenz dort auch nicht existiert? Geh Bauteile testen.
Eine sehr dumme PWM kann schon zum Hochlaufen des Stromes führen, bei einem niedrigen Taktverhältnis. Beispiel: U1*t1=U2*t2 Verlauf (linearer Anstieg) von 9...10A von t=0...1ms & Verlauf (linearer Abfall) von 10...9A von t=1...10ms U1=19V, U2=1V --> DutyCycle 1/20*100%=5% Glücklicherweise muss noch der Widerstand der Wicklung und die Sättigung des Magnetkernes berücksichtigt werden. Das verkürzt die Entladephase und wirkt sich hier stärker aus. Dh. t2 wird kleiner, t1 größer. Bei einer PWM ohne Erkennung von Imax strebt der Wert bis zum DutyCycle 50%, wenn bereits sehr früh die magnetischen Sättigung erreicht wird und der ohmsche Widerstand die Hauptbegrenzungsursache wird. Bei großen Motoren wird man PWM mit Imax-Detektion zur Steuerung verwenden. Bei kleinen Motoren wird man eine ganz einfache "dumme" PWN ohne Imax-Detektion verwenden. Kurz gefaßt: Ihr habt unterschiedliche PWM-Steuerungen als Hintergrund angenommen und aneinander vorbeigeredet.
Ich hoffe doch sehr, dass zum Schutze eines Motors bei Überlast oder der bevorstehenden Blockade dafür ein Motorschutzschalter mit dem eingestellten Nennstrom vorgesehen ist. Dann nähmlich erübrigt sich die Frage wie groß die Halbleiter sein sollen. Denn diese können dann auf Nennwert plus Leistungsreserve ausgewählt werden. Oder mann kanns übertreiben, und nimmt für 2 Amp. Nennstrom, weil blockiergefahr gleich einen 125 Amp Powerfet. Aber ob der noch 'sinngemäß' arbeitet wage ich zu bezweifeln.
Thomas schrieb: > ob der 'sinngemäß' arbeitet wage ich zu bezweifeln. Mit entsprechenden Umladeströmen am Gate bereitgestellt wird der Fet auch "sinngemäß" arbeiten. Muß man halt an die Gate-Ausgänge noch NPN+PNP machen...
Thomas schrieb: > Ich hoffe doch sehr, dass zum Schutze eines Motors bei Überlast oder der > bevorstehenden Blockade dafür ein Motorschutzschalter mit dem > eingestellten Nennstrom vorgesehen ist. Dann nähmlich erübrigt sich die > Frage wie groß die Halbleiter sein sollen. Denn diese können dann auf > Nennwert plus Leistungsreserve ausgewählt werden. Sind das die superschnellen Motorschutzschalter aus Phantasien?
Dieter schrieb: > Eine sehr dumme PWM kann schon zum Hochlaufen des Stromes führen, bei > einem niedrigen Taktverhältnis. Spielt für die Auslegung auf Blockierstrom keine Rolle.
Helmut v. schrieb: > ... ob 3V DC Motor oder 12V DC Motor,... > Gibt es irgendwelche Faustformel dazu ? Der TO fragte zu solchen Motoren. Kriterien sind in obigen Blogs genannt. - Durch die Freilaufdioden fließt der gleiche Strom, wie unmittelbar vor dem Abschalten durch den Motor. Diesen Strom muss die Diode (kurzzeitig) vertragen. - Bei n=0 (Drehzahl) ist Imax identisch (Anlauf und Festgebremst) - "Am meisten Strom muss sie bei 50% Tastverhältnis aushalten, das kann dann 1/4 des Blockierstroms sein." von hinz Letzterer Satz scheint zunächst widersprüchlich. Zum nichtliniearen Stromverlauf des Stromes gemäß Induktionsgesetze, während der Freilaufphase, kann man einen Formfaktor ermitteln. Das ist ähnlich dem Verfahren für Formfaktoren für z.B. sinusförmigen, dreiecks, etc. Stromverläufen, zusätzlich über einer Diodenkennlinie. ... Der TO fragte nach Faustformeln, nicht wie das hergeleitet wird. Bei Motoren deutlich höherer Leistungs-, und damit Spannungsklassen wird man den Strom elektronisch begrenzen, statt durch den ohmschen Widerstand des Motors. Mit Faustformeln ausgelegen würde, würde man etwas erschrecken was da herauskommt für die Bauteile.
hinz schrieb: > Weil Elektrodemenz dort auch nicht existiert? Ups - auf einmal erleuchtet oder durchlaucht - dann hätt 8 Leben noch die Katz ;-P
Dieter schrieb: > Diesen Strom muss die Diode (kurzzeitig) > vertragen. Diesen Strom musst die Diode in jeder Off-Phase jeder PWM-Periode vertragen. Bei PWM-Ansteuerung ist die Freilaufdiode ständig in Benutzung, der Transistor wird in jeder einzelnen PWM-Periode einmal abgeschaltet. Dieter schrieb: > Letzterer Satz scheint zunächst widersprüchlich. Zum nichtliniearen > Stromverlauf des Stromes gemäß Induktionsgesetze, während der > Freilaufphase, kann man einen Formfaktor ermitteln. Das ist ähnlich dem > Verfahren für Formfaktoren für z.B. sinusförmigen, dreiecks, etc. > Stromverläufen, zusätzlich über einer Diodenkennlinie. > ... Der TO fragte nach Faustformeln, nicht wie das hergeleitet wird. Trotzdem ist der zitierte Satz richtig. Bei typsichen PWM-Frequenzen kann man den Stromripple als einfach Dreiecksfunktion betrachten, die einem meist deutlich größen Konstantstrom überlagert ist. Da mit Formfaktoren und nichtlinearem Stromverlauf anzufangen ist in der Tat völlig überzogene Pseudogenauigkeit. Bei 50% PWM fließt 50% des maximal möglichen Stroms. Und die Freilaufdiode muss diesen Strom während 50% der Zeit tragen. 50% mal 50% machte genau das von hins erwähnte Viertel. Und der Worstcase liegt natürlich bei blockierter Welle vor (bzw. kurz beim Anfahren des Motors aus dem Stand).
Achim S. schrieb: > völlig überzogene Pseudogenauigkeit. Ja, das wäre überzogen. Es reicht, dass schlaue Köpfe in den ersten Rechenzentren viele Varianten durchrechneten und Faustformelwerte nicht gerissen wurde. Das Ersatzschaltbild für den festgebremsten Motor wäre übrigens ein Step-Down-Wandler mit unmittelbarem kurzgeschlossenem Spulenausgang. Wichtig ist dabei den nichlinearen Verlauf der relativen Permeabilität zu berücksichtigen.
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