geschaltete Freilaufdiode

[Besserwessi]

Ein gesteuerter MOSFET statt der Freilaufdiode ist keine neue Erfindung. Das macht man bei größerer Leistung (insbesondere eher kleiner Spannung) schon lange, bei neueren Schaltreglern ist das gar nicht so selten (Synchrongleichtrichtung).

Der erste einfache Schritt wäre eine Schottkydiode als Freilaufdiode - damit kann man den Spannungsabfall reduzieren. Die Logische Ansteuerung eines MOSFETs wäre ein Halbrücktreiber IC. Um eine ggf. ungewollte Bremsfunktion zu vermeiden müsste der µC ggf. den FET auch ausschalten, wenn die Drehzahl reduziert wird und der Motor als Generator wirkt.

Der Leistungsverlust wird ehe etwas kleiner sein als oben berechnet, denn der Strom fließt nur zeitweise über die Diode.

[Siro]

Die Schaltzeiten der Diode sind sehr wichtig, da habt Ihr recht.
Ich hatte am Anfang eine S1B Diode drin, die war zu langsam.
Nennt sich Fast Respons mit 1,8 µSec
Hier hatte ich noch Auschaltflanken von über 50 Volt gemessen.

Die jetzige vom Typ ES3D ist mit typisch 20 Nano Sekunden angegeben.
Die killt auch die hohen Spitzen. Sieht jetzt vernünftig aus auf dem Ossi.

Das funktioniert ja auch alles sehr gut, mir kam halt die Idee, das man es evtl. besser machen könnte.

Ist denn die Flußspannung der Freilaufdiode denn überhaupt interessant ?
So fing ja mein erster Gedanke an. Weniger Spannungsabfall, weniger Wärme
Also eine gute Shottkydiode wäre dann besser als eine Siliziumdiode.
und so kam ich dann auf die Idee die Spule mit dem Mosfet kurzzuschliessen.

Das ich damit eine Motorbremse einbaue, wenn ich die Motorspule kurzschließe hatte ich auch noch garnicht bedacht
Gut das wir drüber sprechen... Ist meine erste Motorsteuerung

[Klebwax]

Meine Idee: wenn der Mosfet für den Motor sperrt, wird mit einem identischen Mosfet (welcher über einen Inverter von der PWM angesteuert wird) die Motorspule kurzgeschlossen.
Da der Mofet extrem niederohmig ist, sollte er also auch nicht warm werden.
Die Body Diode selbst spielt in diesem Fall schon Freilaufdiode, aber wenn ich das Gate noch zusätzlich ansteuere, wird die Motorspule komplett kurzgeschlossen.
Um das Gate entsprechend hoch zu legen muss ich natürlich die Spannung etwas rauf setzen,.
Das hab ich nur mal angedeutet mit +17 Volt anstelle der Motorspannung mit +12Volt.
Gibt so etwas Sinn, oder ist das totaler Blödsinn ?

Das macht sehr viel Sinn. Es entsteht dann eine klassische Halbbrücke, das wird inzwischen auch bei Schaltreglern als "Synchrongleichrichter" verwendet.

Es gibt ja, wie dir sicher klar ist, die Gefahr des shoot through ...

Das ist nicht anders, als bei jeder Halb- bzw Vollbrücke und ist mit den bekannten Rezepten zu beherschen, am einfachsten mit einem passenden Mosfettreiber oder einem Prozessor, dessen PWM-Engine so etwas eingebaut hat.

Die Shottky Diode vom Mosfet ist ja IMMER dran ...

Warum sollte die (parasitäre) Substratdiode eines FETs eine Shottky Diode sein?

Man muß aber mit der PWM Frequenz etwas aufpassen. Wenn der Treibertransistor einschaltet, steigt der Strom in der Motorinduktivität langsam an. Schaltet man ihn aus, will der Strom weiterfließen und kann das auch durch den zweiten FET. Dabei vermindert sich der Strom wieder. Man muß aber vermeiden, daß er null oder gar negativ wird. Ab dann fängt man an, den Motor zu bremsen. Die PWM-Frequenz sollte sich also an der Motorinduktivität ausrichten.

MfG Klebwax