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Thema: Passenden MosFet auswählen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Passenden MosFet auswählen

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    Hallo zusammen,

    bisher hab ich immer mit NPNs gearbeitet und keine Erfahrungen mit MosFets gehabt.
    Ich möchte über einen AtMega einen Motor steuern.

    Der Motor hat einen Nennstrom von 1A bei 24V, die Nennleistung Pn beträgt 4,6W.
    Ich habe gehört, dass der Strom im Mosfet beim Zünden so enorm ansteigen kann, dass man hier einen wesentlich stärkeren MosFet nehmen müsste, als es die Anwendung eigentlich erfordert.

    Ich wüsste gerne, nach welchen Kriterien ich mich nun richten muss, um den passenden MosFet zu finden.
    Den Motor sollte ich morgen mit der Post bekommen, so dass ich dann bei Bedarf Messungen und Versuche durchführen kann.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    Der Motor hat einen Nennstrom von 1A bei 24V, die Nennleistung Pn beträgt 4,6W.
    Wie hoch ist denn der maximale Anlaufstrom? >http://de.wikipedia.org/wiki/Einschaltstrom
    Hast Du diese Daten für diesen Motor?

    Den Transistor danach aussuchen (ID) und VGS beachten.
    Wenn VGS zu klein ist steigt die Verlustleistung und das Teil "verbrennt" trotz passendem ID!
    mfG
    Willi

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Der steht leider nicht im Datenblatt.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Dann Innenwiderstand messen und den Strom berechnen.
    mfG
    Willi

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Den bekomm ich hoffentlich morgen mit der Post

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von Picojetflyer
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    So aus der Hüfte heraus würde es doch der Wald und Wiesen FET Buz11 tun oder?

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Wie bereits geschrieben wurde muss man den fet so schnell wie möglich schalten (bei größeren lasten mit fettreiber). Ein fet ist wie ein veränderbare Widerstand. Zusätzlich sollte man noch einen Widerstand zwischen gate und source schalten, da das gate hochohmig ist und der fet bei Last ebenfalls kaputt geht.

    PS: Einen fet zündet man nicht. Man zündet nur Thyristoren und Triacs.

    MfG Hannes

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    bisher hab ich immer mit NPNs gearbeitet und keine Erfahrungen mit MosFets gehabt.
    Ich möchte über einen AtMega einen Motor steuern.

    Der Motor hat einen Nennstrom von 1A bei 24V, die Nennleistung Pn beträgt 4,6W.
    Ich habe gehört, dass der Strom im Mosfet beim Zünden so enorm ansteigen kann, dass man hier einen wesentlich stärkeren MosFet nehmen müsste, als es die Anwendung eigentlich erfordert.
    Ein MosFet ist genauso so ein Transistor wie ein bipolarer. Der wesentliche Unterschied ist, daß er mit einer Spannung am Gate gesteuert wird, während ein bipolarer durch einen Strom in die Basis aufgesteuert wird. Vom "Zünden" spricht man eigentlich bei einem Thyristor, dort kann man den Strom nach dem Zünden garnicht mehr steuern.

    Das Problem, daß du beschreibst, kommt nicht vom FET sondern vom Motor. Die Verhältnisse sehen etwa so aus: Der Motor ist erstmal eine Induktivität. Wenn man sie an eine Spannung legt, fließt ein "langsam" ansteigender Strom. Die Anstiegszeit richtet sich nach der Induktivität und der Summe aller Widerstände im Stromkreis, ein RL-Glied eben. Der Strom der am Ende erreicht wird, wird nur noch vom Widerstand bestimmt, Ohmsches Gesetz eben. Wenn der Motor aber dreht, kommt ein zweiter Effekt dazu: Der Motor wird zum Generator. Seine erzeugte Spannung lst proportional zur Drehzahl und entgegengesetzt zur Versorgungsspannung und muß zur Bestimmung des Stroms abgezogen werden. Die Zeit, die der Motor braucht, um auf Touren zu kommen (wobei der Motorstrom ständig kleiner wird), ist typischerweise wesentlich länger als die Zeit die durch die Induktivität (RL-Glied) bestimmt wird. Der Nennstrom ist dann der Strom, der sich einstellt wenn der Motor dreht und er dabei im Dauerbetrieb nicht zu heiß wird.

    Das Verhalten eines E-Motors ist unabhängig von der Ansteuerung. Es spielt keine Rolle ob es ein bipolarer Transistor, ein FET oder ein Relais ist. Wenn der Motor lange braucht, um auf Drehzahl zu kommen, muß man während dieser Zeit mit einem wesentlich höheren Strom als dem Nennstrom rechnen. Der Nennstrom sagt eigentlich nur aus, daß sich der Motor bei diesem Strom im Dauerbetrieb nicht soweit erhitzt, daß er abbrennt. Auch unter Last kann der Strom schon mal größer werden, so ein Eisen/Kupfer Klotz braucht schon seine Zeit, bis er zu heiß wird (und die Wicklung durchbrennt).

    Das ganze läßt sich leicht messen. Einen kräftigen (damit er beim Experimentieren nicht kaput geht) Transistor, einen kleinen Widerstand als Messshunt in den Kreis und mit dem Scope den Strom aufzeichnen. Und dann mal schauen wie es aussieht, wenn man den Motor belastet, die Achse mal festhält. Den Transistor kann man mit einem Funktionsgenerator oder irgendeinem µC und ein paar Zeilen Code ansteuern, damit man das Anlaufverhalten sehen kann. Ein High-Side Switch funktioniert da auch gut, die haben meißt eine eingebaute Strombegrenzung und retten sich selbst, wenn man einen Fehler macht.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  9. #9
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    Wie hast du dich denn jetzt entschieden?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von 021aet04 Beitrag anzeigen
    Wie bereits geschrieben wurde muss man den fet so schnell wie möglich schalten (bei größeren lasten mit fettreiber). Ein fet ist wie ein veränderbare Widerstand. Zusätzlich sollte man noch einen Widerstand zwischen gate und source schalten, da das gate hochohmig ist und der fet bei Last ebenfalls kaputt geht.
    Was du da schreibst, ist nicht ganz schlüssig. Du sagst: "so schnell wie möglich", ok. Dann sagst du: "Zusätzlich sollte man noch einen Widerstand zwischen Gate und Source schalten". Da das Gate ein Kondensator ist, macht der Widerstand die Sache langsam, ein RC-Glied eben. Das passt nicht richtig zusammen.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

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