MOSFET-Treiber/ Frage zur Dimensionierung

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo,

für einen Modellbaufahrtregler plane ich gerade eine Endstufe mit 10x IRF3205S parallel. Angesteuert wird das ganze von einem AVR der eine PWM mit

2,5kHz bei 0-100% Duty Cycle ausgibt. Das funktioniert soweit alles super (am Scope!). Die Endstufe soll später 2Stk. 800er Johnson Motoren (parallel) in der Drehzal steuern. U=22,2V (6s LiPo / 7Ah Akku).

So jetzt aber zu meiner Frage: Wie dimensioniere ich die Treiberstufe für die 10 FET's? Gatekapazität bei 10 parallelen FET's ist ja nun nicht zu unterschätzen. Allerdings bin ich jetzt beim Datenblatt der IRF hängengeblieben. Dort steht die Gatekapazität in nC drin. Würdet Ihr eine diskrete Treiberstufe mit 2 Transistoren nehmen oder einen IC? Wie gesagt, bin mir grad nicht ganz schlüssig wie ich das praktisch dimensioniere...Die Gate Source Spannung ist max. 20V, die müsste ja auch begrenzt werden. Reicht da eine Z-Diode wie man es oft sieht? Bin für jeden Tipp dankbar!

Danke schon mal...

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Joerg vor 17 Jahren

Doch, steht drin, Ciss = 3247pf. Etwa in der Mitte von Seite 2:

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Ganze Menge Holz. Andererseits ist 2.5kHz schnarchlangsam. Dennoch, wenn die ungekuehlt irgendwo eingepfercht sitzen und die Sonne auf das Modell knallt, koennte man einen Treiber a la MIC44202/21 oder LM5112 erwaegen, jeweils mit rund 12V versorgt. Wenn man die bei Euch nicht bekommen kann, vielleicht weiss jemand aus dieser erlauchten Runde einen Gate Treiber, der mindestens 10V herumschwingt (braucht dieser FET) und mit Logikpegel angesteuert werden kann.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/ "gmail" domain blocked because of excessive spam. Use another domain or send PM.

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MaWin vor 17 Jahren

"Jan Fischer" schrieb im Newsbeitrag news:4a465786$0$30235$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

Du könntest es in Spice simulieren, leider sind in LTSpice die Modelle des IRF3205 nicht drin und bei Johnson 800 finde ich Aussenborder, also musst du das selber machen.

Letztlich hilft dir das aber nicht (hoechstens bei der Vermeidung von Ueberlastung) denn mit schwaecherer Gate-Ansteeuung steigen halt die Verluste, eine straerke Gate-Ansteuerung lohnt sich immer wenn man moeglichst wenig Waerme haben will.

Normales Design mit dem man zufrieden ist lautet: Umschaltverluste sollten anteilig etwa so viel beitragen wie die Verluste in der on-Zeit, und Umschaltzeit sollte weniger als 10% der Pulszeit betragen.

Das Problem liegt eher in den Gate-Treibern, um so schneller und staerker sie sind, um so mehr bewegst du dich in Hochfrequenzbereiche und Schaltregler hinein, also wo viel Strom in kurzer Zeit geschaltet wird und parasitaere Induktivitaeten, Masseeffekt etc. auftreten.

Dein Limit ist also eher, bis zu welchen MOSFET-Treiebern du einen ordentlich stabilen Aufbau hinbekommst, und am wann dir die Teile ueber den Kopf wachsen.

Du brauchst keine Z-Diode am Gate, wenn die Ansteuerung niederohmig genug ist, weil dann trotz Rueckwirkungskapazitaet von Drain zu Gate das Gate nicht in der Spannung relevant angehoben werdne kann, aber natuerlich darf die Ansteuerspannung nicht ueber 20V betragen.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

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Joerg vor 17 Jahren

IRF3205S

bei

Drehzal

bin

Es gibt in LTSpice ein Modell fuer Aussenborder?

[...]

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/ "gmail" domain blocked because of excessive spam. Use another domain or send PM.

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gUnther nanonÃ¼m vor 17 Jahren

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:h25orv$nlo$ snipped-for-privacy@online.de... ..

Hi, komisch, bei "Johnson 800" findet Tange Gugel als allerersten Treffer gleich

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und damit kennt man auch die vermutete Verwendung....auch eine Kühlung sollte kein Problem sein :-) Ist wohl einer der fettesten Neodym-Emotore, für nominal 16Volt. Weil soeiner ziemlich hoch dreht, vermute ich einen Strahlantrieb...20.000 Touren sind für andere Antriebe selten sinnvoll. Allerdings könnte es Sinn machen auf einen Regler zu verzichten, da reicht ein Relais für Vollstoff und vielleicht ein weiteres für kleine Leistung...gesteuert wird ja eh mit Strahlklappen, sogar Schubumkehr gibts.

mfg, gUnther

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MaWin vor 17 Jahren

"gUnther nanonüm" schrieb im Newsbeitrag news:4a467916$0$31878$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

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Die Graupner Manhatten 74 ist ein Modelboot, nix mit Strahlantrieb, und technische Daten der Motoren find ich da nicht.

Manfred Winterhoff

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo Gunther,

"gUnther nanonüm" schrieb im Newsbeitrag news:4a467916$0$31878$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

100 Punkte! Genau ins schwarze getroffen!

Ja, würde auch gehen... Macht aber in der Praxis niemand. Und ich auch nicht ;-)

Jan

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gUnther nanonÃ¼m vor 17 Jahren

"Jan Fischer" schrieb im Newsbeitrag news:4a468125$0$32676$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net... ..

nicht

Hi, naja, meine einschlägige Bastelzeit ist ne Weile her. Damals war ein Relais den aufkommenden BEC-Systemen noch überlegen, zumal was Strombelastbarkeit und Schaltgeschindigkeit anging. Naja, Relais ist vielleicht etwas geprahlt, Schaltservo paßt vielleicht besser. Mein bestes Stück hatte einen Servo mit angeklebtem Quecksilberschalter...unübertroffen gewaltsames Schalten :-) hat manchen Propeller entflügelt. Aber es gab keine klebenden Kontakte. Brutal rulez.

mfg, gUnther

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo Joerg,

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Danke für den Tipp. Werde mal mit dem LM5112 einen Testaufbau machen. Den kann ich mir als Sample bestellen. ;-)

Jan

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Joerg vor 17 Jahren

Ist allerdings ziemlich eklig zu loeten, am besten vorher nicht zuviel Kaffee trinken ;-)

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/ "gmail" domain blocked because of excessive spam. Use another domain or send PM.

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Dieter Wiedmann vor 17 Jahren

Jan Fischer schrieb:

So schnell willst du die MOSFETs gar nicht schalten, oder ist da keine Fernsteuerung im 27/35/40MHz Bereich im Spiel?

Gruß Dieter

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Joerg vor 17 Jahren

Bei uns war das ein 50ccm Mopedmotor in einem Modellboot. Digital betrieben da eine Proportionalanlage nicht im Budget lag, Magnethebel aus -> Leerlauf bzw. "Standgas", Magnethebel an -> Volle Suppe. Ging ab wie Sau. Ueber dem See entstand langsam eine blaeuliche Wolke, der Laerm war beeindruckend, und dann kam ein Auto mit blauem Pickel drauf ...

Ja, die Schulzeit.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/ "gmail" domain blocked because of excessive spam. Use another domain or send PM.

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gUnther nanonÃ¼m vor 17 Jahren

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net... ..

Hi, ja, und verschieden sinds, die Leut. Mir war die Reichweite lieber, und so von ganz weit weg fernsteuern. Ungesehen von quer übern See...da durfte das Ding nie niemals garnicht steckenbleiben. Deshalb die brutale Schaltung, Wasserpflanzensuppe am Propeller...und genug Schub, eine Schilfinsel abzuschleppen. Bei dem Rumpf war Tempo nicht drin. Aber sparsame Schleichfahrt. Eher ging der Senderakku aus, aber da der Motorschalter "selbsthaltend" war, steuerte das Ding wie zufällig geradeaus, Zeit genug, das Versteck zu wechseln .-)

mfg, gUnther

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo Dieter,

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news:4a46901b snipped-for-privacy@news.arcor-ip.de...

kann Dir grad nicht folgen ;-) 40MHz, aber das hat damit doch nix zu tun...

Jan

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Dieter Wiedmann vor 17 Jahren

Jan Fischer schrieb:

Dein Empfänger hat bestimmt als zweite ZF 455kHz, und bis da reichen die Oberwellen der Schalterei locker. Und da der Regler doch recht nahe am Empfänger sitzt, hast du ruckzuck keinen vernünftigen Empfang mehr. Deshalb macht man die Flanken nur so steil, dass sie in der Hinsicht kein Problem darstellen, man Fourier.

Gruß Dieter

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo Joerg,

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Ja, hast Recht. Gegen den LM5111 würde auch nichts sprechen, oder? Zur Not dann die 2 Kanäle parallel?

Jan

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo,

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Hab noch den UCC37321 bzw. UCC37322 von TI gefunden. Würde der auch gehen?

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Jan

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Dieter Wiedmann vor 17 Jahren

Jan Fischer schrieb:

Klar würde der gehen, ist aber alles Overkill. Für deine Zwecke tuts die klassische Ansteuerschaltung mit diskretem komplementären Emitterfolger, spart auch die separate Versorgungsspannung für den Treiber, das macht dann eine simple Z-Diode.

Gruß Dieter

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Jan Fischer vor 17 Jahren

Hallo,

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news:4a474f14$1 snipped-for-privacy@news.arcor-ip.de...

Ja, ok werde ich mal aufbauen. Reicht dafür dann z.B. BD139/BD140 bei den

10xIRF? Ich hatte mal vor einiger Zeit eine Treiberstufe mit BC337 und BC327 gebaut und dahinter 4x IRL2203. Die BC's haben nicht lange durchgehalten... Deswegen lieber "Overkill" - zumal ich den UCC kostenlos als Sample bekomme. Hab mir den mal bestellt... Ich möchte das Teil ausprobieren, ist auch besser im Handling mit den DIP Gehäuse im Vergleich mit den LMxxxx.

Hab mal Eagle angeworfen und schnell was gezeichnet. Würde das so gehen, vor allem mit den Optokoppler? Reicht ein simpler 7812 als Versorgung für den Treiber? Brauche ich die Widerstände in den Gateanschlüssen?

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Jan

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Dieter Wiedmann vor 17 Jahren

Jan Fischer schrieb:

Schon wieder Overkill.

Dann hast du zu kleine Gatewiderstände verwendet.

Nochmal: du willst nicht so schnell schalten.

Optokoppler an der Stelle? Naja, kann man machen.

Ja, aber Stützkondensator direkt an der Treiberstufe nicht vergessen.

Ja, unbedingt, s.o.

Kann man so machen.

Gruß Dieter

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MOSFET-Treiber/ Frage zur Dimensionierung

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