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 Re: PWM heruntertakten Kategorie: Programmierung Basic (von Andreas, Homepage - 5.10.2009 21:59)
 Als Antwort auf Re: PWM heruntertakten von Jens - 5.10.2009 0:02
Andreas nutzt:  Open-Micro, Open-Mini
> Hallo Andreas!
>
> > Ich habe die Problematik recht ausführlich auf meiner Webseite unter Motorradsektion beschrieben.
>
> Ich habe mir mal den Schaltplan angeschaut (allerdings nicht alles gelesen – viel zu viel Text…). Als erstes ist mir die Diode D1 aufgefallen. Wenn Deine Heizungen mit 5A darüber laufen, dann wird sie nicht lange halten (die Heizungen würde ich vor der Diode abgreifen)… Als zweites ist mir der Widerstand R15 aufgefallen. Der FET hat ein Logic-Level und das heißt dass er auch direkt mit dem OM Port verbunden werden kann (R15 ist also überflüssig). Die 10k können hier schon das Problem sein warum der FET warm wird, denn wenn es ganz dumm kommt öffnet der FET hier nicht einmal vollständig… Und zu guter letzt fehlt die Freilaufdiode am FET. Ich habe Dir mal eben schnell einen Schaltplan hoch geladen…
> http://www.pcfilter.de/Hallo1001/Temp/Tmp_Heizung.jpg

Zunächst einmal ist die Diode D1 nicht mehr existent. Sie war zum Schutz vor Verpolung vorgesehen. Das ist anders gelöst. An ihrer Stelle glänzt ein Stück Draht ;-)
Zum R15: Der BUK100-50GL hat laut Datenblatt einen typischen Eingangsstrom bie 5 Volt (Vis) von 0,2 mA. Der maximale Wert liegt bei 0,35 mA. Unter der Annahme, dass 200µA fließen sollen, wären das grob kalkuliert 25 kOhm. Da sind also 10 kOhm locker drunter. Weiterhin ist der Eingang gene Überstrom geschützt. Der Schutz setzt bei typ. 1,2 mA ein. Das enstspricht also rund 4 kOhm. Damit dürfte also 10 kOhm eigentlich gut gewählt sein.
>
> > Jetzt ist es ein TOP-FET BUK100 50GL. Der beinhaltet bereits eine Ansteuerlogik und man braucht keine extra Ansteuerstufe. Dennoch wird der FET ohne Kühlung zu warm.
>
> TOP-FET BUK100 50GL
> Verlust Rds(ON):        0,125Ohm * 5A = 0,625V        0,625V * 5A = 3,125W Abwärme
>
> Das ist doch schon recht ordentlich und 3W Abwärme bekommst Du auch ohne Kühlkörper nicht weg. Des Weiteren sind die Umladezeiten von dem FET nicht grade günstig, zumindest nicht wenn man mit PWM arbeitet. Selbst bei optimalen Bedingungen (ohne 10k Widerstand) liegen sie im µs Bereich, das hat schon nichts mehr mit einer steilen Flanke zu tun…

Rds(on) des BUK ist typisch 0,085Ohm und nur max. 0.125Ohm. Müßt ich noch mal messen, wie viel es tatsächlich ist.
> So ohne groß darüber nach zu denken würde ich Dir hier den FET IRL3705N empfehlen:
 FET IRL3705N
 Verlust Rds(ON):        0,010Ohm * 5A = 0,05V        0,05V * 5A = 0,25W Abwärme
>
 Bei 0,25W Abwärme brauchst Du hier auch keinen Kühlkörper mehr. Und dazu kommt auch noch das der FET um ein vielfaches schneller schaltet (ca.150ns) und das trotz Logic-Level. Mit dem FET gibt es also bei 50Hz PWM-Frequenz überhaupt keine ProblemeÂ…
Ich will ja nicht verhehlen, dass mir der recht umfassende Schutz des BUK geradezu entgegen kam. So ist die gesamte Schaltung eigentlich unkaputtbar. Was die Schaltzeiten anging hatte ja auch der BUZ11 mit 70 ns rise time und 130 ns fall time auch keine schlechten Werte (hatte aber kein Logic Level). Weiterhin hat der BUK ein integrierte Freilaufdiode. Das erklärt, warum ich in der Schaltung drauf verzichtet habe. Kommt außerdem hinzu, dass der induktive Anteil der Heizgriffe extrem klein ist.
>
> > Nach meinen Tests wird der MOS-FET aber nicht durch Dauerstrom warm. Er wird es nur bei PWM-Betrieb. Er muss rund 5 Ampere schalten. Damit ist also eigentlich bewiesen, dass die Schaltflanken eben doch maßgeblichen Anteil haben.
>
> Liegt eindeutig an Deinem 10k Widerstand. Laut Datenblatt braucht der FET ca. 8µs mit einem 4Ohm Widerstand. Wie lange bräuchte er denn bei 10k???
der interne Widerstand Rig hat einen Wert von 4 kOhm und nicht von 4 Ohm! Er dient dem Schutz gegen Ãœberstrom am Eingang. Selbst wenn ich die 4 kOhm noch zu den 10kOhm hinzuziehe, bin ich immer noch auf der sicheren Seite der Ansteuerung.
> LG Jens
wie ich schon sagte, die Schaltung funktioniert ja ohne Probleme. Sie hat halt nur den "Schönheitsfehler" Kühlblech. Und daher auch die urspüngliche Frage nach dem Heruntertakten des PWM. Wenn also Dauerstrom den FET nicht warm macht, kann die Dimensionierung von R15 nicht ganz falsch sein. Andersrum wird der FET bei Taktung warm. Logische Konsequenz - langsamer oder weniger Takten erzeugt weniger Wärme, da diese wohl nur beim Umschalten entsteht. Die PWM-Signale und Flanken sehen auf dem Oszi im Übrigen sauber aus. Ich kann mit dem Kühlblech leben, aber ich versuche es meist zu perfektionieren. Daher die Frage.
Und Dank für Deine Mühe
LG Andreas

Meine Homepage: http://sv-ati.rutenberg.de

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Bisherige Antworten:

Re: PWM heruntertakten (von Jens - 6.10.2009 22:08)
    Re: PWM heruntertakten (von Andreas - 8.10.2009 11:12)