Hi, auf einer kleinen Steuerung will ich ein paar Schaltausgänge vorsehen - MOSFET Halbbrücken und plane das gerade. Soweit alles klar, hab ich auch genau so schonmal gebaut und läuft generell mit kleineren Lasten. Jetzt überlege ich gerade ob ich da zusätzliche Schutzbauteile vorsehen sollte, da es nun etwas problematischere Lasten werden. Geschaltet werden sollen induktive Lasten: DC Motoren (mit PWM), Ventile, Elektromagneten. Max. 4A und 24V. Durchaus mal mit 1 - 2m Kabel dazwischen und theoretisch kann da auch wer unachtsames an die Kontakte fassen wenn was umgebaut wird. Die FETs (>50A I_DS, genaue Typen stehen noch nicht fest) haben ja beide eine Diode mit drin, und durchaus sehr ordentliche. Ich hätte jetzt noch einen Varistor gegen GND an jeder Brücke vorgesehen, Varistorspannung so um die 40V. Die FETs 60V V_DS Typen. Nun ist es aber so, dass Varistoren ja altern abhängig von Transienten und Stromfluss durch den Varistor. Mir fällt es gerade etwas schwer das einzuschätzen: Die Varistoren würden ja etwas vor den MOSFET Dioden direkt am Stecker sitzen - sagen wir mal ca. 15mm weit weg. können also die Transienten von den induktiven Lasten daher zuerst ab bekommen. Beeinträchtigt das die Lebensdauer? Sollte man die Varistorspannung statt z.B. 40V eher ähnlich wie V_DS Durchbruchspannung der MOSFETs wählen, also 60V? Alternativ könnte man natürlich auch TVS Dioden vorsehen, ist die Frage ob das viel bringt zusätzlich zu den internen Dioden. Eventuell nur als "Opferbauteil" was früher kaputt geht?
Iltis schrieb: > auf einer kleinen Steuerung will ich ein paar Schaltausgänge vorsehen - > MOSFET Halbbrücken Warum Halbbrücken? Normalerweise werden doch "nur" High-Side Schalter verwendet. > Sollte man die Varistorspannung statt z.B. 40V eher ähnlich wie V_DS > Durchbruchspannung der MOSFETs wählen, also 60V? Dann gibt es ein "Rennen", wer zuerst durchbricht. Spannend. > Die FETs (>50A I_DS, genaue Typen stehen noch nicht fest) haben ja beide > eine Diode mit drin, und durchaus sehr ordentliche. Ist die hinreichend spezifiziert? Auch in Bezug auf die Schaltgeschwindigkeit? > Alternativ könnte man natürlich auch TVS Dioden vorsehen, ist die Frage > ob das viel bringt zusätzlich zu den internen Dioden. TVS-Dioden wirken ja in die andere Richtung, nämlich dann, wenn die Bodydiode sperrt und der Kanal am Durchbrechen ist. > Geschaltet werden sollen induktive Lasten: DC Motoren (mit PWM), > Ventile, Elektromagneten. Max. 4A und 24V. Meine erste Wahl wären da flotte Freilaufdioden. Mein Tipp: zeichne einen Schaltplan und zeichne dort auch die Verbraucher ein. Und dann zeichne den Strom durch den Verbraucher, der bei eingeschaltetem Schalter fließt. Dann lässt du diesen Strom in Gedanken weiterfließen und schaltest den Schalter ab. Jetzt musst du einen Freilauf-Stromkreis für den weiterfließenden Strom finden oder zusätzliche Bauteile dafür einbauen. Sonst funkt es...
Iltis schrieb: > DC Motoren (mit PWM), Ventile, Elektromagneten. > Max. 4A und 24V. PillePalle. > Durchaus mal mit 1 - 2m Kabel dazwischen und theoretisch kann da auch > wer unachtsames an die Kontakte fassen wenn was umgebaut wird. Dito. > Die FETs (>50A I_DS, genaue Typen stehen noch nicht fest) haben ja beide So ein Käse. Für läppische 4A braucht man keine 50A MOSFETs, das ist nur der kranke Zeitgeist. > eine Diode mit drin, und durchaus sehr ordentliche. Eben. > Ich hätte jetzt noch einen Varistor gegen GND an jeder Brücke > vorgesehen, Varistorspannung so um die 40V. Die FETs 60V V_DS Typen. Ist Unsinn. Eine Halbbrücke, welche Dioden antiparallel zu den Transistoren hat, schützt sich selber, denn diese wirken als Klemmung für Störströme von außen. Die Spannung wird auf GND oder VCC geklemmt. Das Ganze funktioniert dann sehr gut, wenn der Aufbau HF-gerecht ist, sprich, kurze, möglichst breite Verbindungen, ein HF-tauglicher Kondensator nah an den Transistoren an GND/VCC. > Nun ist es aber so, dass Varistoren ja altern abhängig von Transienten > und Stromfluss durch den Varistor. > Mir fällt es gerade etwas schwer das einzuschätzen: Vergiss die Varistoren, die nutzt man an einer Halbbrücke nicht. Außerdem haben die je nach Typ schon ordentlich Kapazität, vor allem bei kleiner Nennspannung, da kommen fix mal ein paar nF zusammen, welche dann von der Halbbrücke immer hart geschaltet werden müssen. Nicht so doll, vor allem für die EMV. > Sollte man die Varistorspannung statt z.B. 40V eher ähnlich wie V_DS > Durchbruchspannung der MOSFETs wählen, also 60V? Nö. > Alternativ könnte man natürlich auch TVS Dioden vorsehen, ist die Frage > ob das viel bringt zusätzlich zu den internen Dioden. Nö. > Eventuell nur als > "Opferbauteil" was früher kaputt geht? Ist hier Unsinn.
Lothar M. schrieb: > Warum Halbbrücken? Normalerweise werden doch "nur" High-Side Schalter > verwendet. Je 2 davon kann man für DC Motoren + Richtungsumschaltung nutzen. UND wegen der Frage die ich stellte - denn so habe ich automatisch schon Freilaufdioden - für High- und Lowside. Daher ja auch die Frage ob man noch zusätzlich was brauchen würde und wenn ja was. Die Dioden in den FETs sehen von den Daten her gut aus. > >> Die FETs (>50A I_DS, genaue Typen stehen noch nicht fest) haben ja beide >> eine Diode mit drin, und durchaus sehr ordentliche. > Ist die hinreichend spezifiziert? Auch in Bezug auf die > Schaltgeschwindigkeit? Ja, bei den Typen die ich mir angeschaut hatte ist die spezifiziert und gut. Einzelne Dioden mit ähnlichen Daten kosten ähnlich oder sogar mehr als die MOSFETs und sind auch nicht kleiner. Bisschen schneller teilweise, aber machen plus minus 25ns einen großen Unterschied? Falk B. schrieb: >> Die FETs (>50A I_DS, genaue Typen stehen noch nicht fest) haben ja beide > > So ein Käse. Für läppische 4A braucht man keine 50A MOSFETs, das ist nur > der kranke Zeitgeist. > Mit weniger RDSon braucht man auch weniger Kühlung bzw. es wird nix warm. Leben die Elkos daneben länger ;-) Und man hat dann auch Spielraum für Anlaufstrom bei DC Motoren. Ist mir unwichtig ob die FETs nun nen Euro mehr oder weniger kosten. > >> Ich hätte jetzt noch einen Varistor gegen GND an jeder Brücke >> vorgesehen, Varistorspannung so um die 40V. Die FETs 60V V_DS Typen. > > Ist Unsinn. Eine Halbbrücke, welche Dioden antiparallel zu den > Transistoren hat, schützt sich selber, denn diese wirken als Klemmung > für Störströme von außen. Die Spannung wird auf GND oder VCC geklemmt. OK, aber dort (VCC/GND) reicht dann ein Elko + paar Keramik Cs um zu vermeiden, dass die Spannung dort zu hoch ansteiget? > Das Ganze funktioniert dann sehr gut, wenn der Aufbau HF-gerecht ist, > sprich, kurze, möglichst breite Verbindungen, ein HF-tauglicher > Kondensator nah an den Transistoren an GND/VCC. Ja das hatte ich genau so vor. > >> Nun ist es aber so, dass Varistoren ja altern abhängig von Transienten >> und Stromfluss durch den Varistor. >> Mir fällt es gerade etwas schwer das einzuschätzen: > > Vergiss die Varistoren, die nutzt man an einer Halbbrücke nicht. OK, danke für die klare Antwort, das hilft mir dann schon weiter :-)
Iltis schrieb: > Ja, bei den Typen die ich mir angeschaut hatte ist die spezifiziert und > gut. Die Bodydioden sind für viele Anwendungen ausreichend. > Einzelne Dioden mit ähnlichen Daten kosten ähnlich oder sogar mehr > als die MOSFETs und sind auch nicht kleiner. Bisschen schneller > teilweise, aber machen plus minus 25ns einen großen Unterschied? Nein. >> Ist Unsinn. Eine Halbbrücke, welche Dioden antiparallel zu den >> Transistoren hat, schützt sich selber, denn diese wirken als Klemmung >> für Störströme von außen. Die Spannung wird auf GND oder VCC geklemmt. > > OK, aber dort (VCC/GND) reicht dann ein Elko + paar Keramik Cs um zu > vermeiden, dass die Spannung dort zu hoch ansteiget? Ja. Wenn man den Fall einer Rückspeisung (H-Brücke) noch abfangen will, klemmt man eine fette Z-Diode mit geringfügig höherer Z-Spannung parallel. https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator
Iltis schrieb: > Ich hätte jetzt noch einen Varistor gegen GND an jeder Brücke vorgesehen Varistoren sind nicht so doll. Grosse Diskrdpanz zwischen zu schützender Spannung und wirklicher Begrenzung, locker mehr als 1:2, hohe Kapazität die beim schnellen unschalten umgeladen werden muss, und eben Alterung. Freilaufdioden sind besser, laden aber den Zwischenkreiselko auf. Daher überspannung am Zwischenkreis verhindern. Bremschopper, TVS oder eben VDR wenn man sich da eine Spannungsverdopplung leisten kann.
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