flocky
sn0wner (analphabet)
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folgende schaltung: http://www.flocky.at/stuff/mosfetschaltung.jpgnormalerweise hängt die switch-assembly zwischen akku und motor, ganz einfach und funktioniert problemlos. in diesem fall schaltet der switch nur die 9,6V vom akku aufs gate vom mosfet durch, daraufhin schaltet der mosfet die 9,6V vom akku durch den motor. der vorteil in der schaltung ist die geringere verlustleistung aufgrund des extrem geringen widerstandes (Rds am mosfet sind 28mOhm). wenn ich den schalter betätige schaltet der mosfet auch brav die 9,6V zum motor durch. wenn jedoch der motor belastet wird und so der widerstand am motor steigt sinkt die spannung die am motor anliegt auf 0,9V und der rest fällt am mosfet ab => wird heiss. jetz kann ich mir absolut nicht erklärn wo der strom sonst drüberrennt, übers gate kanns nicht sein weil der 100 Ohm Widerstand ein stinknormaler 0,25W widerstand is  bei 200 Ohm ändert sich auch nix. hat jemand eine ahnung was da falsch is? tia !
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jb
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Wie ändert sich die Gatespannung des MosFet Transistors bei Belastung?
Das Problem beim MosFet ist der positive Temperaturkoeffizient. Wird der Transistor wärmer, so steigt der Widerstand an => Motor bekommt weniger Spannung ab und der Transistor wird noch wärmer. Also mal nen Kühlkörper auf das Ding raufmachen, dann müßte sich dieser Effekt verringern lassen und der Motor ausreichend Spannung bekommen.
Wenn noch dazu der Akku etwas einbricht durch die Belastung dann könnte es auch sein daß die Gatespannung nicht hoch genug ist um den Transistor voll durchzusteuern => zusätzliche Erwärmung duch erhöhten Widerstand.
Um das zu testen speise mal das Gate mit einer extra Spannungsquelle (nicht vom Akku aus).
Der Widerstand am Gate dient nur zum Schutz und ist eigentlich nicht notwendig da der Strom im Statischen Betrieb kaum meßbar ist. Bei Schaltanwendungen im kHz Bereich kommt aber die Gatekapazität zu tragen und es können Schaltströme im Amperebereich entstehen bedingt durch die Umladung dieser Kapazität. Um diesen Strom zu begrenzen und den Transistor vor Zerstörung zu schützen wird dann ein Widerstand eingebaut.
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flocky
sn0wner (analphabet)
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also bei belastung hab ich Vgs ziemlich genau 4,7V dass das problem mit dem temperaturkoeffizienten im zusammenhang steht glaub ich weniger weil die spannung ja nicht mit der zeit einbricht sondern sofort... hier ist übrigens das datenblatt: http://www.datasheetcatalog.com/dat.../IRFP3710.shtml
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jb
Here to stay
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Wenns sofort einbricht dann liegts an der Gate-Source Spannung des FET, der angegebene RDSon gilt nämlich nur bei einer Gate-Source Spannung von 10V, 25° Junctiontemperatur (also Temperatur im INNEREN des Transistors, das erfordert sehr gute Kühlung) und 28A Drain-Source Strom.
Wie schon gesagt: speise dein Gate mit 10V (nicht aus der selben Batterie wie deine Last) und schau dann mal ob immer noch so eine hohe Drain-Source Spannung anliegt.
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flocky
sn0wner (analphabet)
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hm okay wird schwierig sein da ich nix daheim hab... aber lt. dem diagramm im datenblatt sollten 6V eigentlich vollkommen ausreichen für 60A und drüber komm ich sowieso ned aber mal schaun. kanns vl. auch sein, dass der vorwiderstand fürs gate zu groß dimensioniert ist?
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jb
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Der Gatewiderstand ist egal, dieser Transistortyp wird nicht über einen Strom gesteuert so wie ein bipolarer Transistor, sondern über eine Spannung (der Gleichstrom liegt im 100nA Bereich). Der Widerstand dient nur dazu, den Strom bei schnellen Schaltvorgängen zu begrenzen, denn da können durch die Gate-Source Kapazität schell Lade/Entladeströme bis zum Amperebereich entstehen.
Mal ne Frage: wieviel Spannung steht bei der Belastung des Motors eigentlich noch am Akku an? Vielleicht bricht der ja zu stark ein. Häng das Ganze mal an die 12V Schiene von nem PC Netzteil (wenns der Motor verkraftet), dann müßtest du immer fast 12V am Motor haben egal ob unter Last oder Leerlauf.
Den Mosfet würde ich je nach Belastung immer kühlen, reicht ja schon ihn (isoliert bitte!) auf ein Stück Metall zu schrauben.
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flocky
sn0wner (analphabet)
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Der Gatewiderstand ist egal, dieser Transistortyp wird nicht über einen Strom gesteuert so wie ein bipolarer Transistor, sondern über eine Spannung (der Gleichstrom liegt im 100nA Bereich). Der Widerstand dient nur dazu, den Strom bei schnellen Schaltvorgängen zu begrenzen, denn da können durch die Gate-Source Kapazität schell Lade/Entladeströme bis zum Amperebereich entstehen.
Mal ne Frage: wieviel Spannung steht bei der Belastung des Motors eigentlich noch am Akku an? Vielleicht bricht der ja zu stark ein. Häng das Ganze mal an die 12V Schiene von nem PC Netzteil (wenns der Motor verkraftet), dann müßtest du immer fast 12V am Motor haben egal ob unter Last oder Leerlauf.
Den Mosfet würde ich je nach Belastung immer kühlen, reicht ja schon ihn (isoliert bitte!) auf ein Stück Metall zu schrauben. hm hab ich da einen denkfehler oder kann es ned sein, dass je nach dimensionierung zu viel spannung auf dem gate-vorwiderstand abfällt und am gate zu wenig spannung anliegt? die akkuspannung kann ned einbrechen, wie erwähnt läuft das ganze im normalen betrieb problemlos, sind hochstromfähige sanyo-zellen. und ich versteh nicht warum so viel spannung auf dem mosfet abfällt, Rds sollte ja nur 28mOhm sein... selbst wenn er ned komplett durchschaltet und der widerstand etwas höher is kann da auch ned soo viel verlustleistung sein
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Castlestabler
Here to stay
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Interessant wäre auch was für einen Mosfet du überhaupt verwendest, N- oder P-Kanal selbst sperrend oder leitend.
Den Basiswiderstand mit 100Ohm kannst überhaupt auch weg lassen, der ist nicht nötig, es fliesst ja so und so keine Strom in die Basis.
Weiteres seltsam ist,w arum die Masse geschalten wird, da der Mosfet auf solche sachen normalerweise nicht immer so reagiert wie man es haben möchte.
Weiters ist mir nicht kalr wie du Vgs von 4,7V messen willst, wenn das Gate doch direkt am Akku angeschlossen sein sollte und damit auch Vgs 9,6V haben sollte.
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jb
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hm hab ich da einen denkfehler oder kann es ned sein, dass je nach dimensionierung zu viel spannung auf dem gate-vorwiderstand abfällt und am gate zu wenig spannung anliegt?
die akkuspannung kann ned einbrechen, wie erwähnt läuft das ganze im normalen betrieb problemlos, sind hochstromfähige sanyo-zellen.
und ich versteh nicht warum so viel spannung auf dem mosfet abfällt, Rds sollte ja nur 28mOhm sein... selbst wenn er ned komplett durchschaltet und der widerstand etwas höher is kann da auch ned soo viel verlustleistung sein Nochmal: am Gatewiderstand fällt keine Spannung ab, da es sich hier um einen FET handelt, der gegenüber einem Bipolaren Transistor (NPN und PNP) nicht mit Strom, sondern einer Spannung gesteuert wird. Wenn praktisch kein Strom fließt, so fällt dort auch keine Spannung ab. Den "Spannungsteiler" den du da am Gate hast (30kOhm mit 100Ohm) der würde ein Verhältnis von 1:300 machen, also wenn du 10V anlegst, dann stehen am Gate immer noch 9,97V an, die 0,03V die am Widerstand abfallen kannst vernachlässigen, es handelt sich hier praktisch um nen unbelasteten Spannungsteiler, weil wie schon gesagt am Gate kein Strom fließt (bzw. ist der so klein daß du ihn nicht messen können wirst). Also: Gate auf 10V bzw. 9,6V hängen => ok. Vielleicht hast du auch beim Verkabeln einen Fehler gemacht und den FET nicht zwischen Motor und Masse gehängt sondern zwischen + und Masse, dann würde das Teil wie eine Konstantstromquelle funktionieren (steigende Gatespannung bewirkt sinkenden Widerstand was wiederum zum Sinken der Gatespannung führt => das Ganze regelt sich auf nen bestimmten Wert ein). Kühl bitte den FET mal, wenn du dauerhaft einen größeren Strom entnimmst, bei 10A hast du immerhin schon 2,5W Verlustleistung, was bei 25° Umgebungstemperatur schon 125°!!!! Temperatur im Inneren bedeutet, das Gehäuse wird dann annähernd auch so heiß....
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flocky
sn0wner (analphabet)
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Interessant wäre auch was für einen Mosfet du überhaupt verwendest, N- oder P-Kanal selbst sperrend oder leitend.
Den Basiswiderstand mit 100Ohm kannst überhaupt auch weg lassen, der ist nicht nötig, es fliesst ja so und so keine Strom in die Basis.
Weiteres seltsam ist,w arum die Masse geschalten wird, da der Mosfet auf solche sachen normalerweise nicht immer so reagiert wie man es haben möchte.
Weiters ist mir nicht kalr wie du Vgs von 4,7V messen willst, wenn das Gate doch direkt am Akku angeschlossen sein sollte und damit auch Vgs 9,6V haben sollte. das versteh ich auch nicht, ich hab am versuchsaufbau nichts verändert, ohne belastung des verbrauchers hab ich die ~9V und bei belastung gehts sofort zurück sowie die spannung am verbraucher auf 1,irgendwas zurückgeht. der mosfet is übrigens ein n-kanal. die beschaltung is bei mir übrigens gleich mit der beispielschaltung im o.g. datenblatt auf seite 5 rechts oben (Fig 10a.) ² jb verkabelung hab ich ununterbrochen überprüft, die stimmt von vorn bis hinten. und diese temperaturgeschichte kann ich ausschließen nachdem das problem ja unmittelbar auftritt, selbst wenn es an der temperatur liegen würde wäre das werkl in der praxis quasi unbrauchbar weil ich die leistung sofort brauche und nicht warten kann bis sich das system temperaturmäßig einpendelt. in weiterer verwendung schauts so aus, dass die schaltung immer kurzfristig stark belastet wird, nie wirklich langfristig.
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jb
Here to stay
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Hast jetzt schon mal testweise eine externe Gatespannung um die 10V angelegt?
Wenn du wissen willst, bei welcher Spannung der FET voll durchschaltet dann nimm ein Poti zwischen + und Masse, Gate an den Mittelanschluß und schau wo der Motor die Maximaldrehzahl erreicht.
Schon mal nen anderen Transistor versucht, vielleicht ist deiner ja defekt?
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Castlestabler
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Nur um sicher zu gehen, weil es letzten jemand gemacht hat. Hast du dir das Datenblatt von deinem MOSFet runtergeladen und geschaut ob die Anschlüsse da mit deinen überein stimmen, die Schaltung oben stimmt zwar sicher, aber es kann sein das deine Pins anders beschalten sind.
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flocky
sn0wner (analphabet)
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Nur um sicher zu gehen, weil es letzten jemand gemacht hat. Hast du dir das Datenblatt von deinem MOSFet runtergeladen und geschaut ob die Anschlüsse da mit deinen überein stimmen, die Schaltung oben stimmt zwar sicher, aber es kann sein das deine Pins anders beschalten sind. hast dus runtergeladen? Steht nämlich ned drin was ich auch eine frechheit find, hab aber angenommen, dass die belegung mit dem im beispiel verwendeten irfp3703 übereinstimmt... Externe spannungsquelle hab ich leider keine zur verfügung
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Anti
Addicted
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niemals einen mosfet anschließen wenn du die Pinbelegung nicht weißt...
Ich hab mir das DB nicht runtergeladen, aber kann es vl. sein dass dein Motor beim Anlaufen zu viel Strom saugt und der Mosfet beginnt den Kanal einzuschnüren?
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Castlestabler
Here to stay
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Die Pinbelegung steht schon im datenblatt, auf der vorletzten seite, aber ich wollte damit auch nur nachfragen ob du genau den selben fet verwendest.
Bearbeitet von Castlestabler am 31.08.2007, 00:05
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