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Thema: PWM Problem, MOSFET wird heiß

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    PWM Problem, MOSFET wird heiß

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    Hallo Community,

    ich habe versucht einen kleinen Step-Down Wandler selber zu bauen. Dabei Regel ich die Spannung von 3,7 auf 2 Volt über ein PWM Signal runter. Hinter dem MOSFET wird das ausgehende Signal mit einen Elko geglättet. Der max. Ausgangsstrom beträgt 5 Ampere. Nun habe ich einen großen MOSFET genommen (IRL 2203 N um genau zu sein). Allerdings wird dieser wirklich sehr heiß. Zuerst hatte ich an Oberwellen gedacht, doch diese können jetzt dank eines Transistors nicht mehr auftreten.Ich habe auch schon einige Frequenzen durchprobiert (fast 10 MHZ, 1,3 MHZ, 500 KHZ, 3,9 KHZ usw...) aber auch das schien keine Verbesserung zu bringen. Könntet ihr mir weiterhelfen?

    Gruß Hunni

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Zitat Zitat von hunni Beitrag anzeigen
    Könntet ihr mir weiterhelfen?
    Ohne Schaltplan/Skizze deiner Schaltung sicher nicht.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Bist du sicher das der FET richtig durchschaltet? Ich hatte ein ähnliches Phänomen. Wenn die Spannung und der Strom am Gate zu niedrig sind schafft es der FET während einer High-Phase nicht richtig durchzuschalten. Dies hat zur Folge das der FET zwar leitet aber ein Ohm´schen Widerstand darstellt (ein voll durchgeschalteter tut das auch aber bei einem halb durchgeschalteten ist der Widerstandswert höher als wenn er komplett umgeladen hat). Weil ich sehe das dein FET eine VGS von +-16V hat. Kannst du diese auch liefern?

  4. #4
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    Der MOSFET hat eine durchbruchspannung von 1 Volt, geschaltet wird mit drei Volt.
    Die Spannung zwischen Source und Drain beträgt max. 4,2 Volt (1 Lipo Zelle)

    Im Anhang liegt der Schaltplan. Liege ich vielleicht einfach noch viel zu hoch mit den Taktfrequenzen? Vielleicht sollte ich auf wenige 100 Herz runter gehen.
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  5. #5
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Zitat Zitat von hunni Beitrag anzeigen
    Der MOSFET hat eine durchbruchspannung von 1 Volt, geschaltet wird mit drei Volt.
    Die Spannung zwischen Source und Drain beträgt max. 4,2 Volt (1 Lipo Zelle)

    Im Anhang liegt der Schaltplan. Liege ich vielleicht einfach noch viel zu hoch mit den Taktfrequenzen? Vielleicht sollte ich auf wenige 100 Herz runter gehen.
    Huch sorry hab mich verguckt. Die 16V waren die Maximum Ratings. Sorry!
    Weißt du den ob der FET komplett durchsteuert? Weil es kann vielleicht sein das der Tiny-Portpin nicht genug Strom liefert um das Gate in so einer kurzen zeit umzuladen.

  6. #6
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    das hatte ich auch schon gedacht und den Pulldown ausgebaut. Aber keine nennenswerte veränderung.... Ich habe jetzt wegen der oberschwingungen anstelle des Pulldowm am Gate ein Kondensator eingelötet. Vielleicht sollte ich den erstmal wieder entfernen ?

  7. #7
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    Die gezeigte Schaltung ist kein richtiger Step Down Regler. Da fehlen als wesentliche Teile eine Induktivität und Diode. Wenn man den großen Elko weg lässt, wäre es wenigstens eine PWM Steuerung für die Last. Für so etwas wie eine Glühkerze wäre das schon OK. Eine Freilaufdiode wäre ggf. Trotzdem angebracht.

    Direkt am µC sollte man nur eher kleine MOSFETs schalten. Der genannte Typ ist relativ groß und wird entsprechend langsam ein und aus geschaltet. Dadurch gibt es relativ große Umschaltverluste. Bei einer niedrigen Frequenz wie 4 kHz wäre das eventuell noch zu verkraften. Besser wäre aber ein kleinerer MOSFET mit vielleicht 1/3 der Größe (d.h. 30 mOhm statt 10 mOhm).

  8. #8
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    ja du hast recht, es ist keine echte step down wandler schaltung.....wusste nur nicht wie ich sie sonst nennen sollte, bitte vergebt mir diesen Formfehler Ich habe diese Schaltung als Vorbild genommen. Vorher hatte ich einen kleinen MOSFET dort angeschlossen, aber auch dieser wurde sehr heiß ( IRLR 024N)

    Gruß Hunni

  9. #9
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    wäre es eine lösung, einfach einen 2n7002 Mosfet davorzuschalten? Das würde das Stromproblem beheben.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Wäre auf alles Fälle einen Versuch wert den Gatestrom zu erhöhen. Wenn Du da einen Kondensator anbaust erhöhst Du ja noch die Gatekapazität und der MosFet steuert noch langsamer auf. Nicht umsonst haben PWM-Treiber ICs einen relativ hohen möglichen Treiberstrom zum Ansteuern des Gates. Ev. mal mit dem Oszi schauen wie es aussieht.

    MfG
    Manu
    "Ja, diese Knusperflocken sind aus künstlicher Gans und diese Innereien aus künstlichen Täubchen
    und sogar diese Äpfel sehen unecht aus aber wenigstens sind ein paar Sternchen drauf..."

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