Wieso grillt's den BUZ11?

Jun 04, 2007 35 Replies

Servus,



ich habe hier ein kleines Problem, und komme nicht weiter. Es soll ein 24V DC Motor gesteuert werden (PWM). Die Richtung wird mittels als Wechselbr=C3=BCcke genutzes Relais eingestellt, d.h. man kann diesen Teil getrost ignorieren. Schaltskizze:



Der Motor zieht bei 24V unter Last max. 8A.



+24V ^ | +----+ | | | ___ (M) ^ 1N4002 | /_\ | | +----+ | |_ || 1k ->||--/\/\/\----+--------o H: 0V, L: 5V |_|| | | BUZ11 >

| < 100k | >



| | --- ---



Ja ich wei=C3=9F, die 5V am Gate sind etwas wenig, sollte aber AFAIK nicht f=C3=BCr mein Problem verantwortlich sein (sonst d=C3=BCrfte man = ja das Gate nicht mal auf 0V ziehen um dicht zu machen).



Bisher habe ich das Teil nur als Schalter ohne PWM verwendet. Der BUZ11 sitzt auf einem alten Pentium2 K=C3=BChlk=C3=B6rper.



Letzendlich wird die Steuerlogik aus einem eigenen 12V Akku versorgt werden und von diesem k=C3=B6nnte ich sp=C3=A4ter mit einem Treiber mit +12V an den FET gehen (was ich vermutlich auch machen werde, da PWM, dann nat=C3=BCrlich ohne den 1k in Serie zum Gate).



Das Problem ist, dass es aus irgendeinem Grund den FET fetzt, wenn ich mehr als 20V Spannung in den Motorkreis gebe und den FET sperre, sprich der FET stellt sich auf konstant ~150Ohm zwischen Source und Drain ein (in beide Richtungen). Zuerst dachte ich an Induktionsspitzen, aber eigentlich sollte ja die Diode diese wegfangen. Als einzige Erkl=C3=A4rung bleibt mir, dass durch das Nachlaufen den Motors (an dem schon etwas Masse dranh=C3=A4ngt) die U_DS =C3=BCber 50V ansteigt, aber sollte die Freilaufdiode dies nicht auch kurzschlie=C3=9Fen. Oder ist die Diode einfach zu klein dimensioniert?



Den Motor an die Source zu klemmen m=C3=B6chte ich auf jeden Fall verhindern, da ich sonst bis zu 36V Potentialdifferenz (-24V zum Motor, +12V zur Controllerplatine) in der Schaltung habe und mir das doch etwas zu viel wird (in dieser Anwendung).



Irgendwelche St=C3=BCtzkondensatoren und Drosseln sind auch noch nicht vorhanden, das ist erstmal ein Testaufbau.



Was mache ich falsch?



Vielen Dank f=C3=BCr Eure Hilfe im Voraus



Wolfgang Draxinger



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"Wolfgang Draxinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@darkstargames.dnsalias.net...

Wieso nicht ?

Selbst nach Datenblatt laesst der BUZ bei 5V keine 8A durch.

Wieso ?

Ausschalten ist bei mir was anderes als einschalten, mit 5V bist du noch eher auf der Ausschalten-Seite.

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.

Schon, aber das ganze passiert im fast-Leerlauf des Motors und zumindest mein Multimeter sagt, dass da nicht mehr als 1A flie=C3=9Ft. Und solange die Spannung am Motorkreis unter 20V bleibt wenn ich den BUZ schalte wird das Teil nicht zerst=C3=B6rt. Warm wird er dabei auch nicht besonders. Nun gut, jetzt werde ich da mal einen ordentlichen Treiber dran klemmen und schauen, was dann passiert. Im schlimmsten Fall grillt es mir halt noch einen BUZ, hab ja noch ~30 St=C3=BCck da...

Bei naiver Betrachtungsweise w=C3=BCrde ich das eher als einen FET im Linearbetrieb nahe an der Sperrgrenze bezeichnen. Selbst sowas sollte doch eigentlich zul=C3=A4ssig sein, wenn man das Teil ordentlich k=C3=BChlt (ich denke ein Pentium2 K=C3=BChlk=C3=B6rper in d= en man an passender Stelle ein Loch f=C3=BCr den BUZ bohrt sollte daf=C3=BCr ausreichend sein).

Wolfgang Draxinger

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Wolfgang Draxinger schrieb:

Es liegt sicherlich an deiner Freilaufdiode. Die 1N4002 ist hierfür ungeeignet, weil sie zu langsam ist und für deinen Motor zu wenig Strom verträgt. Suche dir mal eine schnelle Diode wie z. B. die BYW29-200.

Mit dem Oszilloskop sollte die zerstörerische Spannungsspitze zu sehen sein.

Gruß, Alexander

Hallo Wolfgang,

Hast ja schon einige Tips bekommen. Noch einen: Ein 1K am Gate ist etwas viel. Ich weiss nicht, was der BUZ an Vgs aushaelt, aber wenn da ein Spike vom Drain aufs Gate (ueber die Cgd Kapazitaet) geht und der das Limit ueberschreitet, dann kann es scheppern.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

1k am Gate? Klingt nach Schwingneigung und Exitus.... Eine solide Ansteuerung mit etwas niedrigerer Impedanz am Gate sollte helfen.

Und nur 5V zum Ansteuern? Auch ein anlaufender Motor braucht Strom, selbst ohne Last, die ist er sich selbst genug, wenn er vorher ruht.

Die Diode, die wurde schon kommentiert - zu langsam und zu schwach, sollte in etwa den Motorstrom können und schnell einschalten - und - wohin geht die Energie, wenn der Motor als Generator arbeitet? Sind irgendwelche fetten Elkos oder Bremswiderstände zum Übernehmen dieser Energie vorhanden?

hth

- Michael Wieser

Laut Datenblatt +/-20V

Danke, an sowas h=C3=A4tte ich z.B. =C3=BCberhaupt nicht gedacht. Andererseits hatte ich diese Anordnung aus dem Kapitel =C3=BCber MOSFET als Leistungsschalter (ein/aus) im Horowitz.

Mir ist gerade noch eine andere Idee gekommen: Die Freilaufdiode ist ja recht kritisch - m=C3=B6glichst schnell sollte sie sein, aber manchmal ist schnell nicht schnell genug. Wie w=C3=A4re es mit 100nF parallel zur Diode um schnelle =C3=84nderungen in der Spannung kurzzuschlie=C3=9Fen?

Entst=C3=B6rt m=C3=BCssten die Motoren jedenfalls sein, denn aus dem Geh=C3=A4use kommt ein konfektioniertes Kabel, d.h. da irgendwelche Cs und Ls anzubringen ist eh nicht m=C3=B6glich.

Wolfgang Draxinger

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Hallo Wolfgang,

Das waere wie Luftrauslassen bei Autoreifen, damit eine Unwucht nicht mehr so auffaellt. Eine schnellere Diode waere wesentlich besser. ON-Semi MUR oder MURS Series vielleicht.

Sieh Dir auch einmal den 24V Knoten an. Wenn da kein Elko plus Keramik direkt nach Masse gleich an der Kathode der Diode sitzt, dann ist es, als waere die Diode gar nicht da. Die braucht was zum "Abstuetzen". Denn nicht nur der Motor generiert induktive Spitzen, auch die Leitungen dorthin tun das. Ich wuerde die Diode gleich neben dem FET montieren.

Ich wuerde mal nicht davon ausgehen, dass da auch nur ein einziger Kondensator drin spendiert wurde. Habe ich noch nie gesehen. Da kamen immer nur huebsch die bunten Draehte raus.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Sind notiert. Na wenigstens ist die n=C3=A4chste Unrad-Filiale blo=C3=9F=

ein paar 100m weit weg. =20

Verstehe. Ich hatte bisher nur die normalen St=C3=BCtzelkos. Welche Dimensionierung empfiehlst Du?

Na toll, und wie soll man das dann vern=C3=BCnftig sauber bekommen? Kabel kurz abschneiden und die LCs direkt am Motor anl=C3=B6ten, oder wie?

Apropos Motor, wenn das Dingen nachl=C3=A4uft erzeugt es ca. -30V, die auf die 24V von der Batterie addiert ergibt ca. -5V an der Schaltung, d.h. den BUZs verpolt es dadurch. Aber wenn ich das Datenblatt

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richtig interpretiere sollte das dem BUZ nichts tun. Ich f=C3=BCge dennoch noch eine Diode hinzu.

Wolfgang Draxinger

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Hallo Wolfgang,

Die Verlustleistung fällt nicht beim richtigen Ein- oder Ausschaltzustand an, sondern genau dazwischen in Linearbereeich, in dem Du das Teil betreibst. Treib das Gate vernünftig, sonst geht da recht wenig. die 8A vom Datenblatt gehen nur, wenn das Teil sehr niederohmig bleibt. Auch mit einem Pentiumkühlkörper bekommst Du nur die Wärme gleichmäßig weg. Impulsleistung beim Anfahren wird so schnell aufgebaut, dass die Zeit gar nicht reicht, die Wärme bis zum Kühlkörper weiterzuleiten. Ausserdem sind die 1 k am Gate viel zu hoch. Mach da eine anständige Treiberstufe dafor, die das Gate niederohmig und schnell umläd und mach Dich schlau zum Thema "Snubber".

Marte

Hallo Wolfgang,

Seufz. Hier wohnen wir fast im Silicon Valley und weit und breit nix mehr an Laeden, wo man mal eben win paar Transistoren kaufen kann. Alles muss bestellt werden.

Zum Elko direkt auf Deiner Leiterplatte einen 1uF Keramik und noch einen

0.1uF parallel. Das Keramikmaterial ist nicht so wichtig, solange die Dinger einigermassen impulsfest sind. Und keine hauchduennen Leiterbahnen, wie Layouter sie aus mir schleierhaften Gruenden lieben.

Das ganze funktioniert natuerlich nur dann sauber, wenn die Leiterplatte eine (ziemlich) vollstaendige Masseflaeche hat und der FET nicht mit ellenlangen Draehten angeschlossen ist.

Nein, alles auf der Leiterplatte und die Draehte zum Motor als Teil des selbigen betrachten. Wenn das Funkstoerungen gibt, muesste da noch ein Schirm drueber.

BUZ sind hier nicht ueblich, kenne ich nicht gut. Wir haben deutsche Halbleiter gern, aber die Vertriebsstrukturen Eurer Firmen sind dafuer zu verkrustet. Laut Deinem Datenblatt soll die Substratdiode 60A abkoennen und dabei 1.8V abfallen lassen. Hoert sich recht kernig an.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Komisch, irgendwie war ich immer der Meinung, in den USA w=C3=A4re die Situation besser als bei uns. Hierzulande sterben die L=C3=A4den auch einer nach dem anderen weg, oder stellen sich auf Ramschverkauf um. Das ist echt nervig, da man beim Basteln am Anfang oft nicht wei=C3=9F, wie die Schaltung am Ende aussehen k=C3=B6nnte. Bei Digitalschaltungen habe ich mittlerweile meinen Stil entwickelt und meine bevorzugten Bauteile auf Reserve gebunkert. Aber nat=C3=BCrlich habe ich die angegebenen Dioden nicht auf Vorrat da...

Das w=C3=A4re eigentlich mal was: Der d.s.e. Sortimentskasten: Die wichtigsten und brauchbarsten Top-200 Standardbauteile.

Layouter, Was ist das? Ich ziehe einzelne Leiterbahnen im Eagle immer manuell und f=C3=BCr zeitkritische Busse habe ich mir ein Skript geschrieben, dass die passenden Leiterbahnen mit Schleifen usw. erzeugt. Der Rest wird drum herum gebastelt.

Also momentan ist das noch eine Bastelplatte (Lochrasterplatine), aber alles was mit den FETs zu tun hat sitzt in unmittelbarer Umgebung zu ihnen. Das ganze auf der L=C3=B6tseite mit 1mm^2 dicken Dr=C3=A4hten mehr oder weniger fliegend auf k=C3=BCrzestem Wege verbund= en.

Die sind hierzulande Teil der Wald- und Wiesen (Elektronik-)Fauna. Billig zu haben und eigentlich recht robust.

Dann solltest Du mal das aktuelle Beh=C3=B6rdenwesen erleben. B=C3=BCrokratieabbau? Von wegen. Bestes Paradebeispiel: Die Steuererkl=C3=A4rung muss man als Gewerbetreibender elektronisch abgeben, per eMail eingehende Rechnungen aber ausdrucken und zusammen mit einer =C3=9Cbersichtsseite die das Steuerprogramm erzeugt per Schneckenpost an's Finanzamt schicken.

Wolfgang Draxinger

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Hallo Wolfgang,

Ist vor einiger Zeit hier mal gelaufen, auch in s.e.d. IIRC beides letztes Jahr, aber Google Group Search sollte das finden.

Ich benutze auch Eagle, mache aber keine Layouts. Das koennen die Profis besser, die haben die Design Rules der wichtigsten Anbieter immer im Kopf und kennen auch den chinesischen Leiterplattenmarkt ganz gut.

Autsch. Naechstes mal vielleicht Lochraster mit Ground Plane nehmen. Ist bei mir Standard.

Bei uns entspraeche das wahrscheinlich der IRF Serie.

Das tut ja schon echt weh. So etwas wuerde hier sofort von einem Gericht gekippt. Die lassen der Behoerde hoechstens noch die Wahl, allen Steuerzahlern kostenlos einen PC plus Web Anschluss zur Verfuegung zu stellen. Aelteren Mitbuergern dazu noch einen Gehilfen, der das mit der Tastatur und Windows hinkriegt. Das GUI muesste natuerlich auch in Spanisch, Koreanisch, Vietnamesisch und einigen Dutzend anderer Sprachen angeboten werden (ich wuerde meins auf Alt-Westfaelisch haben wollen). Wahrscheinlich muesste bei Euch nur mal jemand den Pepp und die Zeit haben, vors Gericht damit zu gehen. Ich kann das nicht leiden, aber manchmal muss es sein.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Du musst dich halt den modernen Zeiten anpassen. Ich hab einfach einen grossen Haufen da, wobei es sinnvoll ist ausschliesslich SMD zu verwenden damit das "gross" nicht "GROSS" ist. Und dann bastel ich einfach nur Sachen mit dem was vorhanden ist. Da ist die Herausforderung viel groesser. :-)

Da braucht man doch hoechstens noch einige wenige Gatter. Sollte ich da jemals noch etwas ernstes machen was mehr Teile braucht dann heisst die Antwort GAL oder CPLD/FPGA.

Noe. Das wird sich kaum machen lassen weil es zuviele Sachen sind und das dann auch zu teuer wird. Ich aerger mich dagegen immer wenn ich sehe das Leute (Internet/Elektor/usw) oft nur langweilige Standardsachen verwenden. Warum z.B sieht man so selten Einzelgatter oder Digitaltransistoren?

Olaf

Hallo Olaf,

[...]

Wobei die Dinger teuer sind und oft den Energieverbrauch eines Achtzylinders hinlegen. Nehme ich so gut wie nie, alles wie gehabt mit HC644, HC154 und so. Das verursacht beim Design Review immer ein allgemeines Raunen und Raeuspern, was aber spaetestens waehrend der Vorstellung der BOM Kosten verebbt.

Ich kann es nur fuer industrielle Designs sagen: Weil die Dinger zu teuer sind.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Was hast du nur immer mit der Kohle? Das ist doch zum basteln fuer zuhause. Ausserdem gerade mit GALs koennte ich mir doch die Waende tapezieren wenn ich die aus alter PC-Hardware noch rausnehmen wuerde bevor man sie wegwirft.

Ausserdem mag ich grosse Motore. :-)

Wir reden hier aber nicht von der Firma sondern von zuhause. Ehrlich gesagt goenne ich mir gerade hier oftmals spezielle exotische ICs weil sie Spass machen, die ich mir in der Firma niemals erlauben wuerde.

BTW: Ich hab hier auf vielen meiner Platinen einen MAX233 (der ohne Kondensatoren) drauf. Gut ich geb zu ich hab die alle ausgeschlachtet, aber ich glaub du wuerdest einen Herzinfarkt bekommen bevor du den verwendest. :-P

Und warum findet man sie dann in billigster Hardware aus China?

Olaf

Hallo Olaf,

Nur sind die dann schon programmiert. Bei PC oft per Maske und dann ist nichts mit loeschen. Bei OTP aber auch nicht.

Hubraum ist durch nichts zu ersetzen. Ausser durch noch mehr Hubraum.

Mit was hast Du denn Deinen Pontiac ersetzt?

Viele der frisch gebackenen Ingenieure dort kommen mit Null Praxis von den Unis. Die koennen VHDL im Schlaf, aber eine gescheite analoge Schaltung oder das Zweckentfremden einiger Schmitt Inverter bringen sie nicht hin. Sind meist auch viel zu jung dafuer. Ich hatte schon oefter Design von da auf dem Tisch und man haette das billiger machen koennen.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Ich red hier von GALs! Ich hab hier z.b noch irgendwo einen VLB Cache SCSI Hostadapter den ich aus reiner Nostalgie nicht weggeworfen habe. Da sind mindesten 10 Stueck drauf.

Also die Antwort ist mir jetzt aber peinlich. :-) Das war naemlich eigentlich ein Rueckschritt den ich durch zufall gefunden habe. (Volvo460 2.0) Wollte eigentlich nen 850er.

Ich vermissen den Motor des Pontiac, bin aber dankbar die 3Gang Automatik nicht mehr ertragen zu muessen....

Olaf

Schmitt Inverter in analogen Schaltungen zweckentfremden? Du hast meine Neugierde geweckt, bitte schreib mal ein paar Stichworte.

Wolfgang Draxinger

E-Mail address works, Jabber: hexarith@jabber.org, ICQ: 134682867

Hallo Wolfgang,

Nun ja, zum Beispiel CD40106 als Schaltregler. Oszillator draus bauen, vorn per Transistor bei Erreichen des Sollwertes "abwuergen". Die anderen fuenf Inverter untervermieten. Billiger geht es kaum ;-)

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

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