Transistor wird zu heiß

Hallo,

Ich hab einen unipolaren Motor, den ich über nen Atmega8 und 4 Transistoren zum laufen beweg. Das Problem dabei ist, dass wenn der Motor steht, die Transistoren die gerade durchgeschaltet sind innerhalb weniger Sekunden so heiß werden, dass man sich die Finger verbrennt. Ich verwende den BD139, dieser kann max. 1,5A. Der Motor wird mit 24V betrieben und hat einen Widerstand von 30Ohm.. somit ergeben sich 0,8 A. Das ist doch grad mal die hälfte von dem was der BD130 kann.. Warum wird der so heiß? Ich glaub sogar einer is nun gekillt.. der tut nix mehr, aber bevor ich einen neuen einbau möcht ich halt mal wissen woran das liegt..
Ich hoffe ihr könnt mir helfen

gruß, homedom

Hi,

wenn der 1,5A kann, kann das ja durchaus heißen, dass er dabei >100° heiß wird. Und da verbrennt man sich dann natürlich ;)

Ansonsten: Kurzschluss etc überprüft? Einfach mal den "echten" Strom messen würde ich vorschlagen :)

Ansonsten: Kühler anbauen.

Gruß, CowZ

Also Kühler sind vorhanden und Kurzschluss gibts keinen.. Mich störts ja net, dass ich mich dran verbrenn, mich störts eher, dass meine Transistoren dadurch zerstört werden. Und irgendwie glaub ich, dass es mehr als 100°C sind, kann aber auch weniger sein. Naja.. ich werd mal den neuen einbauen und schauen, dass ich den Lüfter anschließ, dann wird das hoffentlich.

gruß homedom

Mit welchem Vorwiderstand steuerst du die Transistoren an? Welche Spannung fällt über den geschalteten Transistoren ab?

Würde auch vorschlagen, mal zu prüfen, ob der Basisstrom ausreicht. Basisstrom mal Verstärkung sollten 1,5Ampere sein, nicht 0,8 oder weniger.
Gruß

Wenn der Motor steht und die Transistoren werden heiß, dann sieht das aber eher nach Schaltungsfehler aus, oder es beginnt was zu schwingen, usw, oder hast du dich da verschrieben?

Alsoo, schön dass ihr mir helfen wollt.
@Hubert.G: Es ist so, dass sie ja sonst immer nur kurzdurchschalten um einen Schritt zu machen, dann werden sie nur ein wenig warm. Wenn ich aber alle Schritte gemacht hab, schalten 2 Transistoren ständig durch und dann wirds richtig heiß.

Also die Schaltung sieht so aus:
Ausgang Atmega -> 1k Widerstand -> Base
GND -> Emitter
Motor -> Collector

Leider kann ich z.Zt keinen Strom messen, da die Sicherungen vom Multimeter defekt sind. Werd aber mal schauen dass ich neue Sicherungen oder n neues Multimeter bekomm. Ich hab auch noch einen kleineren Motor laufen, auch mit BD139. Der braucht auch 24V und hat n Widerstand von 80Ohm, sind also 0,3A die Transistoren von dem werden auch nich mal warm.

DANKE
gruß, homedom

BD139
Rth ja (junction air) = 110 K/W
Rth jc (junction case) = 10 K/W
Ohne Kühlkörper ist man da schnell auf 100°C.
Manfred

Zitat:

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Zitat von homedom

Also Kühler sind vorhanden ...

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8)
Von mir aus kanns ja heiß werden.. Dann soll der Transistor aber bitte nich kaputt gehen.. Und das is ja passiert..

gruß homedom

So ist mit schon klar warum die Transistoren heiß werden, hast du das schon mal gerechnet? Um diesen Strom, 800mA, zu bringen hast du einen Basisstrom von 4,3mA, deine Transistoren müssten eine Verstärkung von mehr als 160 haben um in Sättigung zu gehen. Ein BD139 hat optimal 40, daher ist es kein Wunder das sie heiß werden.

Joar... Das hatte ich noch nicht gewusst. Und wie lös ich das Problem? Ich hab davon noch nich ganz soo viel Ahnung..

Danke, gruß homedom

Da wäre ein Plan deiner kompletten Ansteuerschaltung notwendig, sonst wird das nur ein Raten.

Ui.. ein plan habe ich nich. Kann man das nich durch nen anderen Widerstand oder transistor beheben?.. Naja ich werd mal einen Plan machen. Wollte allerdings eigentlich keine großen Änderungen vornehmen.

gruß homedom

Edit:
So.. kleine Schaltskizze
Bild hier  

An PortB wiederholt sich das gleiche wie an PortC.. da is auch noch ein Motor dran. Ich hoffe somit kann der Fehler behoben werden.. Danke

gruß homedom

Da kannst mit dem Basiswiderstand auf 500 Ohm runtergehen und einen Transistor mit ner besseren Verstärkerleistung einsetzen wie BD139-16.

Außerdem könntest du (vorausgesetzt der Motor muss keine Last halten) den Motor in den Pausen komplett abschalten oder per PWM den Haltestrom verringen.

Das mit dem abschalten hatte ich schon versucht. Geht aber nicht, da er abrupt abbremsen muss, deswegen dreht er dann weiter. Naja Ich versuchs jetzt mit 470Ohm und den BD139-16, welche zum teil schon verbaut sind.
Danke
gruß, homedom

Stoppen, Sekunde warten, Strom aus?

Geht auch nich.. oben zuckt noch n andrer motor rum.. also es geht nicht...
Trotzdem Danke

Du könntest einen Darlingtontransistor probieren, BD677 oder ähnliches

Also ich habs jetzt mit 470 Ohm Widerstand und BD139 versucht. Er wird immernoch ziemlich heiß. Aber ich glaub n bissl weniger. Naja, ich werds wohl erstmal so lassen bis wieder einer durchbrennt.. Dann werd ich mich nach stärkeren Transistoren umsehen. Danke schonmal an alle.

gruß homedom

Du kannst bis auf 220 Ohm heruntergehen, der Basisstrom wird aber trotzdem nicht reichen. Du kommst nur in den kritischen Bereich beim AVR.
Wenn du den Strom jetzt einmal misst, wirst du feststellen das du die berechneten 800mA gar nicht zusammenbringst, da noch zusätzlich Spannung an den Transistoren abfällt.
Stärkere Transistoren, wie du geschrieben hast, bringen dir nur bei höherem Basisstrom oder größerer Stromverstärkung etwas. Damit kommen nur eine Treiberstufe oder Darlingtontransistoren in Frage.
Hubert

Das ist doch ein Gewürge mit diesen Transistoren! Da gehört ein LogikPegel N-MOSFET hin, dann wird nichts mehr heiß.
Gruß

Hast du den Kuehlkoerper im Einsatz. Wenn ja welche.
Im Schaltzustand verbraet jeder Transitor min. ca. 1Watt. das ist doch recht viel fuer so ein kleines Gehaeuse.

Also gut. Ich muss sagen ich hatte auch schon an MosFETs gedacht, es scheitert allerdings daran, dass ich diese Dinger nich versteh. Ich hab mir zwar die Begriffserklärung in Wikipedia n paar mal durchgelesen, aber viel hab ich trotzdem nicht verstanden. Könnte vlt. einer, wenn er kurz Zeit hat eine kleine Schaltskizze mit einem MosFET machen. Ich glaub dann würd ich das eher verstehen. Ich hätte auch ncoh IRF5035 da. Ob die dafür taugen weiß ich allerdings auch nicht. Danke
gruß, homedom

Deine Verwendung für den FET ist die denkbar einfachste: als Schalter. Entscheidend ist die Spannung, die zwischen Gate und Source anliegt --> Vgs! Diese entscheidet über den Widerstand der Drain-Source-Strecke. In welchem Maße sie das tut, ist im Datenblatt meist als schönes Diagramm dargestellt.
LogicLevelFETs zeichnen sich dadurch aus, dass sie bereits bei 5 V einen niedrigen bis sehr niedrigen DS-Widerstand besitzen. Da Dein Source auf Masse liegt, musst Du nur die Gatespannung berücksichtigen und die kommt aus Deinem µC.
ZB der IRL2203N hat bei Vgs=4,5V einen RDS=0,01Ohm.
Schließe einfach das Gate eines solchen FETs an den IO-Pin und einen Widerstand zur Sicherheit von Gate nach Source, zb 100k. Das sollte funktionieren. Im Falle einer Induktivität als Verbraucher noch eine Diode in Sperrrichtung von Souce nach Drain. Sorry, kann jetzt leider nicht zeichnen.
Gruß

Danke, die Erklärung soll mir reichen. Ich werd mich mal nach FETs umschauen, muss sowieso mal wieder in den elektroladen, da ich mal wieder mit Platinenätzen anfangen will. Was bedeutet "Im Falle einer Induktivität als Verbraucher"? Ich hab auch mal gelesen, dass FETs nich so schnell schalten wie Transistoren, stimmt das? Danke
gruß, homedom

Übrigens, habe kein Datenblatt für Deinen FET gefunden.
Eine Induktivität als Verbraucher ist eine Spule: Motor, Hubmagnet usw.
In gewissem Sinne sind FETs etwas langsamer als Transistoren. Aber das fällt bis einigen Megahertze noch nicht so ins Gewicht. Das Problem ist, dass Du einen Strom im Amperebereich brauchst, um einen FET schnell zu schalten, weil dieser eine Kapazität hat, die erst geladen werden muss. Aber im Bereich von kiloHertz ist das noch nicht tragisch. Natürlich kann Dein µC nicht besonders viel Strom liefern. Da erhöht sich die Verlustleistung sicherlich geringfügig. Aber in jedem Fall wird sie geringer sein, als bei Deiner ersten Variante mit Transistor. Und da Du ja nur mit geringer Frequenz schaltest...
Gruß

Zitat:

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Zitat von Gock

as Problem ist, dass Du einen Strom im Amperebereich brauchst, um einen FET schnell zu schalten, weil dieser eine Kapazität hat, die erst geladen werden muss.

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Weshalb der Schutzwiderstand am Gate so klein wie möglich sein sollte. Also so wählen, dass der Maximalstrom des AVRs nicht überschritten wird. Das ergibt eine Wert in der Gegend von 250 Ohm, die 500 Ohm tuen es aber auch. (und nicht 100k!)

Wie geschrieben, der 100kOhm war von Gate nach Source gemeint.
Vor das Gate kann man auch gerne 120Ohm setzen. Hätte ich noch sagen sollen. Dann käme man bei 5 Volt auf 42mA max. Das geht schon.
Gruß

Zitat:

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Zitat von Gock

Wie geschrieben, der 100kOhm war von Gate nach Source gemeint.
Vor das Gate kann man auch gerne 120Ohm setzen. Hätte ich noch sagen sollen. Dann käme man bei 5 Volt auf 42mA max. Das geht schon.
Gruß

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Sorry, hab ich überlesen. 42mA sind zwar zwei mA mehr als der AVR darf, aber das müsste er abkönnen. Zumal der Strom ja wirklich nur sehr kurzzeitig fließt.