Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Beschaltung Mosfet für Brushless-Regler


von Werner K. (wernerkerner)


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Hallo zusammen,
ich hab meinen Brushless-Regler zerschossen und der war für mich nicht 
ganz billig...

Zur Info vorab:
Der Regler Absima CTS10 kann zwar seine 160A Dauerstrom kam aber ratz 
fatz an seiner Temperaturgrenzen...
Ich habe dann den Leistungsteil ausgebaut und zwischen zwei Kühlkörper 
geklemmt und die Stiftleisten mit Flachbandkabel verbunden.

Ich bin eher der "wilde" Fahrer und das ganze funktionierte super...
Stundenlang willenloses im Schotter rumheizen :-)
Nach der verbesserten Kühlung ging so viel Leistung durch, dass sich der 
Wagen trotz 4WD bei Vollgasanfahrt überschlagen hat...

Dann aber...
Hab nen neuen Motor sensorlos angeschlossen... Super!!!
Sensorkabel angeschlossen, wollte anfahren kurzer Rauch...
Das wars...
Sensorkabel abgemacht, Motor dreht wie ein 4-Zylinder bei dem nur 3 
laufen...

Ein Mosfet ist zerplatzt... Ich gehe davon aus, dass die 
Steuerelektronik noch in Ordnung ist.
Mein Plan ist es um Mosfets besser tauschen zu können den verbauten 
IRFH5300PbF gegen den IRL7833 als TO-220-Gehäuse zu tauschen.
Diese sollen direkt auf einem Kühlkörper verschraubt werden.
Die Steuerleitungen werden geschirmt ausgeführt.

Meine Frage:
Was für SMD-Bauteile sind die kleinen bräunlichen Dinger???
Sicherlich Kondensatoren, aber welche.
Die Schaltung der Leistungsplatine ist ja recht einfach, auf dem Bild 
ist die Phase "B" gemalt, A und C sind identisch.
Den SMD 103 habe ich als 10kOhm identifiziert und zur Kontrolle gemessen 
- OK.

Weitere Frage:
Gibt es Gegenvorschläge zum IRL7833?
Hat jemand eine Idee warum der Regler mit Sensorkabel abgeraucht ist???

Gruß: Werner

: Verschoben durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Werner K. schrieb:
> Was für SMD-Bauteile sind die kleinen bräunlichen Dinger???

Keramikkondensatoren.

> Sicherlich Kondensatoren, aber welche.

Kapazitätswert steht nicht drauf, wirst du messen müssen.

Werner K. schrieb:
> Mein Plan ist es um Mosfets besser tauschen zu können den verbauten
> IRFH5300PbF gegen den IRL7833 als TO-220-Gehäuse zu tauschen.

Halte ich für hoffnungslos. Die erhöhte Streuinduktivität durch die 
längeren Zuleitungen wird zu Regelproblemen, Störungen der Ansteuerung 
bis hin zu Beschädigungen durch induktive Rückwirkung auf Grund der 
Streuinduktivitäten führen.

Egal wie teuer dein BLDC Controller war: Ohne Kurzschlusstrombegrenzung 
sind sie billiger Ramsch.

Der IRL7833 hat schon deutlich andere Schaltzeiten als der IRFH5300, da 
wird die Brücke nicht drauf ausgelegt sein, shoot thru oder mangelnde 
Übernahme wird die Folge sein, höhere Verluste entstehen. Der höhere 
RDSon ist noch nicht mal das Problem da die Kühlung besser wird, die 
geringere Gate-Kapazität eher ein Vorteil, beeinflusst aber auch die 
Schaltzeiten.

von Werner K. (wernerkerner)


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Hallo  Michael B.

ich habe die Möglichkeit jede Phase auf dem Kühlkörper gegeneinander 
abzuschirmen (CNC-gefräßtes Gehäuse) und kann die Abstände extrem gering 
halten (kurze Wege). Und die Steuerleitungen werden geschirmt.
Probieren will ich das mal, die IRL7833 sind ja nicht so teuer.
Daher danke für die Hinweise!!!

Hast du als Ersatz für den IRFH5300 einen anderen Vorschlag?

Gruß Werner

von Timo N. (tnn85)


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Michael B. schrieb:
> Halte ich für hoffnungslos. Die erhöhte Streuinduktivität durch die
> längeren Zuleitungen wird zu Regelproblemen, Störungen der Ansteuerung
> bis hin zu Beschädigungen durch induktive Rückwirkung auf Grund der
> Streuinduktivitäten führen.

Würde gerne verstehen, was du mit Streuinduktivität hier meinst. Meinst 
du damit die parasitäre Induktivität der Leitung zwischen Gatetreiber 
und MOSFET? "Streu"induktivität kenne ich nur im Zusammenhang mit 
Transformatoren. Wusste nicht, dass das hier auch so gebraucht wird.
Fällt das beim Aufladen der Gate-Kapazität so stark ins Gewicht?

Wenn ja, bringt Schirmung doch auch überhaupt nichts.

von hinz (Gast)


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Werner K. schrieb:
> Hast du als Ersatz für den IRFH5300 einen anderen Vorschlag?

Beitrag "Power Mosfet ersetzen"

von TestX (Gast)


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@wernerkerner

das funktioniert so nicht...Leistungselektronik ist nicht ohne und bei 
hohen Strömen wird es vergleichbar kompliziert wie HF Technik... dein 
Controller gehört schon zu dieser Kategorie.

wie @laberkopp schon geschrieben hat machen die parasitären 
Induktivitäten/Kapazitäten massive Probleme...selbst auf der Platine ist 
das Layout der Mosfet Treiber schon kritisch.... "mal eben" verlängern 
ist da nicht. Wenn müsste man den Mosfet Treiber mit an den Kühlkörper 
bauen nur dann kann man gleich ein fertiges 3Phasen Mosfet/IGBT Modul 
verwenden - da ist der Weg zum "eigenen" Controller nicht mehr weit...

Wenn ein Mosfet durchlegiert gehen in den meisten Fällen auch die 
Treiber kaputt, da bei den Modellbau "Spielzeug" Controllern sämtliche 
Schutzschaltungen fehlen - sprich den Treiber musst du gleich mit 
austauschen.

Falls es mehr Leistung sein soll -> nimm einen anderen Controller...die 
Dinger kosten doch nichts mehr...

von Werner K. (wernerkerner)


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Hallöchen,

ich hab das ganze mal umgesetzt, aber es hat nicht funktioniert...
Da ich jetzt allerdings 30st. IRL7833 auf einen Kühlkörper gebaut habe,
möchte ich die gerne auch verwenden.

Ich bin eher der "Ausprobierer", aber bei dem Thema ist mein Verständnis
zwar groß, aber mein Grundwissen zu Mosfets dann doch ein paar 
Jahrzehnte alt...

Mal blöd gefragt:
Kann ich einen vorhandenen intakten RC-Brushless-Regler nicht einfach
zur Ansteuerung an eine "Mosfet-Endstufe" verwenden?

1. an den Ausgängen des Reglers eine Grundlast mit 3 Wiederständen 
herstellen (P1-P2-P3/P1-P3),
2. Die positive bzw. negative Halbwelle mit 2 Dioden trennen,
3. Die Halbwellen zur Ansteuerung an die "Endstufen"-Mosfets verwenden,
4. An den Ein- und Ausgängen der "Endstufe" durch Wiederstände und 
Kondensatoren die Signalform verbessern.

Mit einem Oszilloskop sollte Punkt 4 durch ausprobieren gut 
hinzubekommen sein.

Ich hatte bisher einen 180/950A-Regler, der aber aufgrund von Erwärmung 
im
Originalgehäuse nach ~10 Minuten schlapp machte (3x3x2cm-Gehäuse).
Hab ihn zerlegt und anständige Kühlkörper spendiert... gut eine Stunde 
im
Acker rumgeheizt, fast immer Vollgas, keine Probleme.
Dann hab ich das Sensorkabel angeschlossen... zzzzzt... Rauch und 
Ende...
Jetzt hab ich zwar nen neuen etwas größeren 180/950A-Regler, wollte ihn 
aber wegen der Garantie noch nicht umbauen...
Außerdem gibt es bestimmt noch andere die das gleiche Problem haben.
Mein Modell 1:6 hat Platz genug für größere Kühlkörper und dem 
2,7KW-Motor
machen ein paar 100 Gramm mehr nix aus :-)
Es gibt einen Regler der mir gefallen würde... 840€... :-(

Ich bin offen für alle Vorschläge und lernwillig :-)

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Das ist alles Murks was du da versuchst. Die vorhandene Brücke besser zu 
kühlen ist der einzige Weg dort länger die Leistung abzurufen.

Wie schon gesagt ist die Ansteuerung der Gates auf die verbauten Fets 
ausgelegt und die scheint schon recht zornig zu sein wenn die es für 
nötig befinden (der Chinese spart ja wo er kann) die Ausgangsspannung 
mit "Snubber"-Kondensatoren zu versehen die die Spannungssteilheit 
absenken sollen damit beim Umschalten nicht auch die nicht angesteuerten 
FETs angehen wegen der schnellen Spannungsänderung und der Internen 
Kapazitäten im FET.

Und du willst da noch einen Drauf setzen mit einem FET in einem Gehäuse 
das "Kilometer"-lange Beinchen hat und deutlich mehr parasitäre 
Kapazitäten also noch leichter während des Schaltvorgangs komische 
Sachen macht. Mal ganz zu schweigen davon dass die Gateansteuerung auf 
Grund der keineren Gatecharge klingeln wird und im extrem Fall das Gate 
der neuen FETs über 20V sieht was der FET auch nicht mag.

Das der Controller im Sensor Betrieb abgeraucht ist lässt darauf 
schließen das er Sensorlos nicht direkt Vollgas raus gibt weil er ja die 
Lage des Motors nicht kennt. Bei den kleinen Modellbaumotoren für 1:5 
Fahrzeuge hast du irgendwas an 5µH oder auch weniger an 
Wicklungsinduktivität bei 6turns oder so um mal Modelbau sprech zu 
nehmen. Bei diesen Motoren steigt der Strom extrem schnell an gerade 
wenn der Antrieb nicht dreht. (Anlaufstrom) Der kann auch ganz schnell 
in die kA gehen. Und wird dann in den Bereich kommen wo das Silizium der 
FETs anfängt zu glühen. Da diese Regler üblicher weise aus 4-8 oder mehr 
parallel geschalteten FETs bestehen kommt es dann auf Grund der 
unterschiedlichen Leiterbahnlängen des Leistungsteils zu einer 
ungleichen Verteilung des Stroms und dann gibt meist der FET auf der am 
nächsten zur Zwischenkreiskapazität ist auf. Also der in der Nähe zum 
Batterieanschluss. Welcher FET ist bei dir gestorben?

von Werner K. (wernerkerner)


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Ok, das ist dann doch ein wenig komplizierter als ich dachte...

Kennt jemand einen Regler der reichlich Leistung hat,
den man via RC-Empfänger ansteuern kann?
Spannung max. 15v
Von mir aus auch Reglung via Poti, den dreh ich mit nem umgebauten 
Servo.

Oder kennt jemand einen bezahlbaren Regler der halbwegs vernünftig auf 
einen großen Kühlkörper
umgebaut werden kann?

von Werner K. (wernerkerner)


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