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monty81(R)

30.01.2006, 19:24
 

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

Hallo,bei einer PWM-Steuerung muss ich mit einem Ausgang eines 8515er Atmel 4xBUZ11 parallel ansteuern. Verkraftet der Ausgang den Ladestrom des Gates? Welcher Widerstand wäre empfehlenswert? Bei einem BUZ11 nehme ich z.Z. 100R.DankeThomas

kalledom(R)

30.01.2006, 19:37

@ monty81

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

Hallo Thomas,ein FET zieht am Gate keinen Strom, er steuert/schaltet per Spannung. Die Gate-Spannung darf nicht größer als das angegebene Maximum sein und nicht viel kleiner, damit der FET \'sauber\' durchschaltet. Der Widerstand ist mehr ein \'Schutzwiderstand\' und nicht als Strombegrenzung zum Gate, sondern als Strombegrenzung zur Ansteuerung, falls der FET \'durchknallt\'.

monty81(R)

30.01.2006, 19:52

@ kalledom

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

Hallo,ich dachte immer das Gate sei ein Kondensator der aufgeladen wird, sodaß beim schalten ein Strom fließt, aber wärend der Zustand gehalten wird keiner mehr.Ist das nicht so?

Posti(R)

30.01.2006, 19:59

@ monty81

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

HiMeiner Information nach sieht es genau so aus.Allerdings ist die Kapazität des Gate sehr gering, trotzdem wird davor gewarnt, daß ein FET Strom im einstelligem Ampere-Bereich (für sehr kurze Zeit) braucht.Sowohl beim Durchschalten, wie auch beim Abschalten.Jetzt ist nur die Frage, wenn Du den Strom auf den maximal-Wert des µC begrenzt, wie lange der FET zum Durchschalten / Sperren braucht bzw. ob deine PWM in der Frequenz überhaupt noch schalten kann.MfGPosti

monty81(R)

30.01.2006, 20:31

@ Posti

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

» Jetzt ist nur die Frage, wenn Du den Strom auf den maximal-Wert des µC» begrenzt, wie lange der FET zum Durchschalten / Sperren braucht bzw. ob» deine PWM in der Frequenz überhaupt noch schalten kann.Genau das ist es - ich brauche nur ca. 200Hz, die Frage ist eben geht es, oder nicht?

Posti(R)

30.01.2006, 20:48

@ monty81

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

» Genau das ist es - ich brauche nur ca. 200Hz, die Frage ist eben geht es,» oder nicht?Hi200Hz sind nicht gerade viel, vll einfach mal testen?Oder, den FET über einen Transistor ansteuern.Was für einen FET möchtest Du denn benutzen?N oder P-Fet?MfGPosti

kalledom(R)

30.01.2006, 22:38

@ monty81

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

» ich dachte immer das Gate sei ein Kondensator der aufgeladen wird, sodaß» beim schalten ein Strom fließt, aber wärend der Zustand gehalten wird» keiner mehr. Ist das nicht so?Doch; Posti hat schon einiges dazu geschrieben.Ein Problemchen sehe ich in der niedrigen Gate-Source-Spannung von nur 5 Volt. Die Angaben für BUZ 11: VGS = 10V -- ID = 19 A -- Typ. 0.03 Ohm -- Max. 0.04 OhmDie Verlustleistung wird größer, weil der FET bei 5 Volt nicht so niederohmig wird, wie bei 10 V. Dadurch größerer Spannungs-Abfall und größere Verlustleistung. Bei hohen Strömen evtl. doch einen Transistor dazwischen ?

monty81(R)

31.01.2006, 07:16

@ kalledom

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

» Ein Problemchen sehe ich in der niedrigen Gate-Source-Spannung von nur 5» Volt. Die Angaben für BUZ 11: VGS = 10V -- ID = 19 A -- Typ. 0.03 Ohm --» Max. 0.04 Ohm» Die Verlustleistung wird größer, weil der FET bei 5 Volt nicht so» niederohmig wird, wie bei 10 V. Dadurch größerer Spannungs-Abfall und» größere Verlustleistung. Bei hohen Strömen evtl. doch einen Transistor» dazwischen ?Es fließen nur 0,7A, insofern wären ein paar Milliohm nicht so schlimm. Ich kann ja mal den Spannungsabfall am FET messen. Meine Sorge war der µC - nicht das ich den Ausgang grille.

el-haber

Catania,
31.01.2006, 09:51

@ monty81

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

HI,der BUZ11 hat einen Kondensator als Ersatzschaltbild des Gates. Die Größe ist (Datenblatt nachsehen) irgendwo bei 50pF.Die Steuerspannung und der resultierende Rds wird im Datenblatt angegeben. Bei 5V Ugs ist der Widerstand aber schon beträchtlich niederohmig.Vielleicht könnte der BUZ70 hier besser geeignet sein oder gleich einen aktuellen STD20U oder so. (siehe http://www.st.com -> Power-MOS).Zur Berechnung des Gatesromes: Taktfrequenz * Cg * Ughier also 200Hz * 50pF * 5V = 50nA Oder über die Tau-Formel: 1tau = R*C gesucht 5tau = 5ms (voll geladen).R= 5ms/5pF >> 1MOHm.??!!CUStefano

Posti(R)

31.01.2006, 17:42

@ el-haber

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

Erstmal:» Posti schrieb:» Was für einen FET möchtest Du denn benutzen?» N oder P-Fet?Beim BUZ11 ist\'s nen N-FET (hab die Dinger doch selber hier rumliegen)» Stefano schrieb:» Zur Berechnung des Gatesromes: Taktfrequenz * Cg * Ug» hier also 200Hz * 50pF * 5V = 50nA Hieße das, daß der FET beim Laden / Entladen maximal 50nA braucht?Das klingt mir recht wenig, allerdings hab ich den BUZ bisher nur verlötet ... ist noch keine Schaltung zur Fertigstellung gekommen.» Oder über die Tau-Formel: 1tau = R*C gesucht 5tau = 5ms (voll geladen).» R= 5ms/5pF >> 1MOHm.??!!Die Formel raffe ich jetzt gerade nicht.Bedeutet das Ergebnis, daß das Gate ungeladen einen Widerstand von einem MOhm hat?MfGPosti

el-haber

Catania,
01.02.2006, 10:00

@ Posti

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

Hi Posti,bei einer schaltfrequenz von 200Hz fließt ein Strom durch den Scheinwidersand des Gates (Gate-Source-Kondensator) in der höhe von 50nA.Bei 200MHz (alter PC) sind es 50mA!!! darum brauchen die Prozessoren (bei wesentlich kleineren Gate-Kapazitäten da kleiner gebaut) mit zunehmender Fequenz höhere Ströme und Leistungen.Das mit dem Tau ist so zu verstehen:1Tau ist die Zeit, in der eine Kapazität auf 66% aufgeladen wird.5Tau nimmt der Techniker an für eine Volladung einer Kapazität.5Tau sollen hier bei 200Hz einer Zeit von 5ms entsprechen => 1Tau = 1ms.Tau berechnet sich zu R*C und damit ist der Vorwiderstand R bei C=50pF und t=1ms :1ms/50pF = 2MOhm.CUStefano

el-haber

Catania,
01.02.2006, 10:01

@ el-haber

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

Hi,was ich noch sagen wollte:Der BUZ darf an Logik-Gattern ohne vorwiderstand am Gate betrieben werden!!Insofern ist die Ausgangsfrage mit JA- es funktioniert zu beantworten.CUStefan

Posti(R)

01.02.2006, 18:17

@ el-haber

4 BUZ11 an einem µC-Ausgang

» Hi,» was ich noch sagen wollte:» Der BUZ darf an Logik-Gattern ohne vorwiderstand am Gate betrieben» werden!!HiBesten Dank, diese Antwort bringt auch mich mit meiner Platine erheblich weiter.MfGPosti

Posti(R)

02.02.2006, 19:40

@ Posti

BUZ11 mit 5V 12V schalten?

HiMir kam gerade noch eine Frage zum BUZ11, als ich überlegte, meine Platine umzugestalten.Den Buz kann ich ja direkt am Logik-Gatter (oder µC) betreiben, nur schaltet der auch halbwegs bei +5V durch?Aus dem Datenblatt (Reichelt-Link) werde ich leider nicht richtig schlau.Könnte jetzt auch an Englisch liegen (wird es wohl auch :-(), daß ich eine Grafik vermisse, die mir die Gate-zu-Sorce Spannung in Relation mit dem Drain-Source Widerstand zeigt.Laut Hörensagen schaltet der BUZ11 erst bei ca. 10V am Gate (Source auf GND) voll durch.Ist es in dem Zusammenhang nötig, daß ich den BUZ über einen Transistor mit 12V am Gate versorge?Was spricht der FET dazu, wenn ich an Drain-Sorce nur 5V anliegen ,am Gate aber 12V anliegen habe?(Schalten möchte ich 5V oder wahlweise 12V)Wenn diese Fragen bereits im Datenblatt beantwortet werden, klärt mich bitte auf, wie ich diese Info\'s selbst heraus bekomme (kommt besser, als jedesmal zu fragen)MfGPosti

sh

03.02.2006, 09:26

@ Posti

BUZ11 mit 5V 12V schalten?

Auf Seite 4 des Datenblattes ist ein Diagramm (oben links) zu sehen, welches den Sachverhalt darstellt. Eingezeichnet sind mehrere Graphen, die jeweils für die Steuerspannung am Gate stehen, der untere im Bild ist der für 5V. An der x-Achse ist die zu schaltende Spannung abzulesen, in deinem Fall 12V. Ist zwar nicht mehr in der Abbildung eingezeichnet, der Drainstrom bleibt aber wie man leicht nachvollziehen kann bei konstanten 6A. Somit erreicht man mit diesem Aufbau zwar nicht die volle Leistungsfähigkeit des FETs von 33A, sondern nur oben genannte 6A. Man sollte aber bedenken, dass diese 6A für den Elektronikbereich einen ziemlich hohen Strom darstellt, mit dem man durchaus eine ganze Menge anstellen kann. ;-)

Posti(R)

03.02.2006, 18:19

@ sh

BUZ11 mit 5V 12V schalten?

HiBesten Dank für die Erklärung!Die 6A sind nen bischen mager, aber zur Not kommen 2 BUZ\'s rein.Klar sind 6A für Elektronik nen emenser Strom, da ich hier aber die beschalteten Geräte versorgen möchte sind die Ströme schon etwas wenig (10 - 12A werde ich wohl brauchen).Was mir an dem Graphen nur komisch vorkommt ist, daß bei zunehmender zu Schaltender Spannung der Strom auf einem Level bleibt, oder ist die Selbsterwärmung so stark, daß ich mehr oder minder eine Konstantstromquelle bekomme?(erhöhter Widerstand durch Selbsterwärmung, daduch bei steigender Spannung kein steigender Strom ?)Noch jemand ne Info zur Aufgabenstellung 12V am Gate und \'nur\' 5V an Drain?Source auf GND Potiential.Im Normalfall hätte ich bestenfalls D(5V/12V) >= G(5V/0V) >= S(0V), die Gatespannung könnte also NIE zu Drain durchschlagen.Bei der Idee, 12V via Transistor zum Gate zu bringen hätte ich aber D(5V/12V) <=> G(12V/0V) >= S(0V).Vll sollte ich einfach mal einen BUZ opfern ... obwohl ich bei meinem Glück ein ziemlich zähes, widerstandsfähiges Exemplar zum Testen und Normale zum Einlöten greifen werde (es stinkt und qualmt, es funktioniert).MfGPosti

E-Onkel

04.02.2006, 01:20

@ Posti

BUZ11 mit 5V 12V schalten?

» Hi» » Besten Dank für die Erklärung!» Die 6A sind nen bischen mager, aber zur Not kommen 2 BUZ\'s rein.» Klar sind 6A für Elektronik nen emenser Strom, da ich hier aber die» beschalteten Geräte versorgen möchte sind die Ströme schon etwas wenig (10» - 12A werde ich wohl brauchen).Für 12 A nimmst Du keine BUZ... Viel zu großer Einschaltwiderstand.IRFZ44 oder IRFP250 halten das locker aus (bei 1 Stück)» » Was mir an dem Graphen nur komisch vorkommt ist, daß bei zunehmender zu» Schaltender Spannung der Strom auf einem Level bleibt, oder ist die» Selbsterwärmung so stark, daß ich mehr oder minder eine» Konstantstromquelle bekomme?» (erhöhter Widerstand durch Selbsterwärmung, daduch bei steigender Spannung» kein steigender Strom ?)Drum musste FETs auch kühlen » Noch jemand ne Info zur Aufgabenstellung 12V am Gate und \'nur\' 5V an» Drain?» Source auf GND Potiential.Es gibt sog. Logic-FETs, die schalten bei 5V voll durch (rds_on)» » Im Normalfall hätte ich bestenfalls D(5V/12V) >= G(5V/0V) >= S(0V), die» Gatespannung könnte also NIE zu Drain durchschlagen.» Bei der Idee, 12V via Transistor zum Gate zu bringen hätte ich aber» D(5V/12V) <=> G(12V/0V) >= S(0V).» » Vll sollte ich einfach mal einen BUZ opfern ... obwohl ich bei meinem» Glück ein ziemlich zähes, widerstandsfähiges Exemplar zum Testen und» Normale zum Einlöten greifen werde (es stinkt und qualmt, es» funktioniert).BUZ... kann man meiner Erfahrung nach nur bis max. 3A einsetzen, egal was das Datenblatt sagt (zu hoher rds_on --> zu viel Kühlung)» » MfG» Posti

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