Passenden MosFet auswählen

[redround]

Welchen Sinn genau hat der Widerstand zwischen Gate und Source?

Wie bereits an anderen Stellen geschrieben wurde, ist das Gate eines MOSFET ein Kondensator. Dieser wird mit einer bestimmten Kapazität aufgeladen während er mit HIGH angesteuert wird. Wenn das Gate dann wieder auf LOW geht, muss diese Kapazität erst wieder abgebaut werden - sprich der "Kondensator" muss entladen werden. Hierfür verwendet man einen sog. Gate-Ableit-Widerstand zwischen Gate und GND / Source.

War da nicht was, dass man für Mosfets eine höhere Steuerspannung braucht? Hab da was von 10-15V im Kopf.

Das hängt vom MOSFET ab. Du schreibst ja selbst von Logic-Level-Mosfets (Beispiel IRLZ34). Diese steuern bei 5 Volt bereits voll durch. Einzelne Logic-Level-Mosfets sind sogar bereits bei 3,3 Volt in Sättigung - sprich er steuert voll durch. Wenn Du so einen Logic-Level-Mosfet aber mit 12V am Gate ansteuerst, geht er recht schnell in die ewigen Jagdgründe ein.

Ein "herkömmlicher" nicht Logic-Level-Mosfet wie etwa der IRFZ34 hingegen braucht in der Tat eine Gate-Spannung > 10V um voll durchzusteuern.

Deshalb: immer einen Blick ins Datenblatt werfen! Wichtig sind Angaben wie Sättigungsspanung, max. Gate Spannung, Widerstand in Sättigung, max. Drain-Source-Spannung und max. Drain-Source-Strom.

Ein Gate-Treiber hat übrigens üblicherweise nicht die Aufgabe die Spannung am Gate zu verstärken, sondern genügend Strom zu liefern, um die Gate-Kapazität schnell genug umladen zu können. Da sowohl die Gate-Spannung als auch die Gate-Kapazität fix durch den MOSFET vorgegeben sind, kann man die benötigte Zeit zum Umladen nur durch die Höhe des fließenden Stroms beeinflussen. Und genau hier kommen normalerweise die Gate-Treiber zum Einsatz.

[Cysign]

So, ich hab endlich einen Buz11 (Danke für die Empfehlung an Picojetflyer) ausprobiert. Gate habe ich dabei mit nem Widerstand von etwas über 600 Ohm an Source geklemmt. Und nen Zusätzlichen Widerstand zwischen den Pin des Mikrokontrollers und Gate (Wert weiß ich grade nicht). Aber prinzipiell funktioniert das genau wie gewünscht.
PWM ist in einem gewissen Rahmen auch möglich. Bei zu geringer PWM-Leistung bleibt der Motor allerdings unter Last schonmal stehen. Bei zu hoher Leistung muss ich noch nen größeren Kondensator ausprobieren. Momentan bricht die Versorgungsspannung bei Volllast zusammen
Ich denke, ich werden den 1000µF-Kondensator mal gegen ein doppelt so großes Modell tauschen und schauen, ob ich damit hinkomme... Der angesteuerte Motor zieht einfach recht viel beim Anlaufen...

[redround]

600 Ohm zwischen Gate und Source ist deutlich zu wenig. Da darfst Du ruhig 10 bis 100 kOhm ran hängen ... dann geht auch das PWM besser, weil die Ladung nicht gleich wieder nach Masse abgeleitet wird

[Cysign]

Ich dachte bisher, dass ein schnelles Ableiten für PWm mehr Sinn macht
Wie kommst du auf die 10-100K? Gibts da ne Faustregel? Oder...irgendwie gemessen oder laut Datenblatt?

[redround]

Schnelles ableiten macht schon Sinn ... allerdings muss dann auch das erneute Laden in akzeptabler Zeit erfolgen. Wenn die Ladung aber statt in die Gate-Kapazität über den Ableit-Widerstand direkt nach GND abgeführt wird, dauert es entsprechend länger, das Gate zu laden. Während des Lade-Vorgangs nimmt der Soure-Drain-Widerstand langsam ab. Während dieses sog. Linear-Betriebs setzt der MOSFET durch diesen Widerstand elektrische Leistung in Wärme um - er heizt sich auf. Deshalb ist es grundsätzlich das Ziel, das Gate nicht nur möglichst schnell zu entladen sondern auch, es möglichst schnell zu laden. Die 10-100k sind Standard-Werte. Man muss halt immer in wenig experimentieren, bis man die beste Kombination aus Gate-Kapazität, Gate-Widerstand und Gate-Source-Widerstand finden. Dabei kommt es auch darauf an, wie viel Lade-Strom max. zur Verfügung steht (hier kommen dann ggf. auch sog. Gate-Treiber ins Spiel) und wie das EMV-Verhalten sein soll (kein oder ein kleiner Gate-Widerstand = schlechtes EMV besonders bei PWM).

[Cysign]

Okay, das klingt jetzt etwas...komplizierter als ich dachte
Eine nennenswerte Erwärmung des Buz11 habe ich jetzt nicht feststellen können. Ich probier gleich einfach mal noch mit anderen Werten aus, ob sich was ändert. Evtl. kann ich darauf zurückführen, dass ich bei analogWrite(buzz11pin, 255/4), also 1/4tel PWM-Leistung, quasi keinen Vortrieb mehr habe, weil das Gate zu schnell entladen, bzw. nicht richtig wird. Ich denke mal, dass es sicherlich Sinn macht, PWM 100%, 50% und 25% mal unterm Oszi zu betrachten, dann seh ich ja, ob bei 25% einfach nicht genug Spannung aufgebaut werden kann.

- - - Aktualisiert - - -

Oh, ich hab mich vertan. Zwischen µC und Gate habe ich 500Ohm. Zwischen Gate und Gnd habe ich 32KOhm. Da muss ich wohl in Gedanken die Werte vertauscht haben...gut, dass ich nochmal nachgemessen hab

[wkrug]

Welche Ansteuerspannung nimmst Du denn nun ?
Bei 5 V würde ich einen anderen Typ wählen z.B. den IRF 3708.
Dieser hat allerdings nur 30V max. D/S Spannung.
Bei 8 oder 10V ist der BUZ schon OK.
Bei IRF kannst Du FET's auch nach gewünschten Parametern aussuchen.
Was bis jetzt gar nicht zur Sprache kam war eine Freilaufdiode.
Wenn der FET abschaltet kommt es durch die Induktivität des Motors zu einer Spannungsspitze über den Motoranschlüssen.
Üblicherweise baut man da eine Diode in Sperrichtung ein um diese abzuleiten.

EDIT!
Hab noch mal ein wenig rumgeschaut - Ich würde den IRLZ 34N verwenden, da günstig, beschaffbar und läuft mit 5V

[Klebwax]

Oh, ich hab mich vertan. Zwischen µC und Gate habe ich 500Ohm. Zwischen Gate und Gnd habe ich 32KOhm. Da muss ich wohl in Gedanken die Werte vertauscht haben...gut, dass ich nochmal nachgemessen hab

Ein Widerstand zwischen Gate und Source ist nicht zum Entladen des Gates im Betrieb. Er hat nur die Funktion, das Gate auf 0V zu halten, wenn der FET garnicht gesteuert wird. Wenn der Fet direkt an einem µC hängt, tritt der Fall auf, wenn der µC-Pin Input ist, z.B. bei und nach einem Reset. Da sind 32k oder auch 100k ganz ok.

Der Widerstand zwischen Gate und Ansteuerung dient zum zum Unterdrücken von etwaigen hochfrequenten Schwingungen wenn der FET sehr schnell schaltet. Die Werte liegen so bei 20 Ohm oder weniger. Bei einer vergleichsweise schwachen Ansteuerung wie einem Logic-Ausgang würde ich in 0 Ohm machen.

MfG Klebwax