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Topic: 5a via welchem Transistor und mit welchem Vorwiderstand schalten? (Read 1 time) previous topic - next topic

DrDiettrich

Ein FET wird per Spannung geschaltet und das Gate nimmt auch (statisch gesehen) keinen Strom auf.
Viel wird ein 'Angst-Widerstand' von 200 Ω vor das Gate geschaltet, daß der µC-Ausgang nicht kaputt geht, wenn's den FET erwischt und Dieser durchlegiert - also Alles voll nach GND durchschaltet.
Kleine Korrektur: Der Gate-Widerstand begrenzt den Ladestrom des Gate-Kondensators, der sonst ggf. den Ausgang zerstören kann. Als Nachteil handelt man sich eine etwas längere Schaltzeit ein (tau=R*C), und wenn das bei hoher Belastung kritisch werden kann, hilft nur noch ein bipolarer Gate-Treiber mit höherem Schaltstrom.

Dazu kommt noch der Ableitwiderstand, der das Gate bei abgeschaltetem Ausgang (nach Reset...) sperrt.

combie

Quote
Der Gate-Widerstand begrenzt den Ladestrom des Gate-Kondensators, der sonst ggf. den Ausgang zerstören kann.
Das ist ein Aspekt, der auf unser AVR zumindest so nicht zutrifft.
Für andere µC allerdings schon.

Interessant ist auch, dass man mit Flanken, Spule, Gatekapazität und Millerkapazität alle Komponenten für einen Schwingkreis beisammen hat.
Gegen das aufschwingen hilft ein Gatewiderstand ungemein.
Ja, FET Schaltungen neigen manchmal zu sowas.
Wenn man es mit spontan platzenden FETs zu tun bekommt, ohne dass eine Ursache zu finden ist, dann lohnt es sich, da ein Augenmerk drauf zu richten.

Bei "richtigen" FET Treibern reichen da 10 Ohm, oder so.

Auch ich möchte so ca 100R bis 200R vor dem Gate empfehlen.
Gar nicht so sehr um den µC zu schützen, sondern um die Rückwirkung auf die Versorgung des µC klein zu halten. Denn das würde einem die ADC Messungen schon etwas verhageln.

Übrigens:
Eine Freilaufdiode würde ich hier vermutlich nicht verwenden wollen.
Eher eine Transil Suppressordiode und einen Parallelwiderstand zur Last.
Ein Frosch, der im Brunnen lebt, beurteilt das Ausmaß des Himmels nach dem Brunnenrand.

Theseus

Was passiert hier eigentlich, wenn der FET durchschlägt und nicht mehr sperrt? Muss man noch Schutzschaltungen einbauen, damit kein teurer Schaden an Einspritzventil und Motor entsteht?

DrDiettrich

So eine Schutzschaltung nennt sich üblicherweise Sicherung ;-)

postmaster-ino

Hi

Eine Sicherung schützt im Allgemeinen NUR die Leitung - die empfindliche Elektronik dahinter kann den 5...10fachen Nennstrom so oder so nicht ab.
(5...10 Faustwert bei Schmelzsicherung)

MfG

Theseus

Ich dachte ggf. an etwas sensibleres/intelligenteres als eine Sicherung.

DrDiettrich

Die Frage war doch was passiert, wenn der FET durchschlägt. Dann zieht der Motor kurzzeitig 9A statt 1,7A, und das hält er so lange aus, bis die Sicherung anspricht.

Ggf. kann man die Sicherung noch mit einem Brechstange (crow bar) kombinieren, die einen satten Kurzschluß produziert bis die Sicherung anspricht.

AndrewCologne

Hallo liebe Helfershelfer,

der Aufbau steht und es funktioniert alles, bis zur Einbindung des Mostets (IRL 8113) hin, wunderbar.
Sprich, es wird der korrekte, errechnete Duty Cycle (PWM width) an D9 ausgegeben.
Gemessen mit einem Multimeter und DutyCycle Funktion an GND und ... eben D9.

Schalte ich nun aber den Mostet dazwischen - sprich Gate an D9 - und messe dann via Multimeter den Dutycycle zwischen Drain und den VIN vor dem Regulator, ist der Wert der Pulsweite falsch, ... ich meine so generell etwa um 20% höher und schwankend.
Das Einspritzventil ist via Zündung-Plus mit 12v verbunden und wird via der PWM an GND gesteuert.
Daher möchte ich, dass hier der errechnete Duty Cycle die Masse hin zum Taktventil steuert.

Und da ich nicht der Profi in Punkto Symbole bin, hier drei kleine Electro-Cartoons zur Veranschaulichung :-)

Das eigentliche Konzept:




Lese ich nun die Duty Clycle via MM zwischen Drain und VIN aus, ist de Wert falsch, sprich zu hoch und schwankend. Die 70hz sind aber ok.




Lass ich die Verbindung zwischen Drain und GND offen und lese direkt den Duty Cycle zwischen D9 und GND ist der Wert perfekt:




Sorry, wenn die Bilder kleiner dargestellt sind als in Photoshop angelegt. Hier einfach das Bild im neuen Fenster öffnen, wenn nicht lesbar.


Wo liegt hier der Fehler? (der bestimmt bei mir zu suchen ist ;-) )
Sollte ich vielleicht mal nicht nur das MM, sondern sinnigerweise auch einen Verbraucher zwischen VIN und Drain setzen, damit der Mostet richtig schaltet?

Ach ja, die 12v VIN sind derzeit im Testaufbau lediglich 9v via einem simplen, kleinen Netzteil, die im DC Regulator auf 7v gebracht werden - bis ich alles im KFZ an die finalen 12v anschließe.

Besten Dank Euch!

combie

Ersetze den Aktor mal durch einen Widerstand.

Warum sehe ich keine Supressor- oder Freilaufdiode im ersten Bild?
Und nein: Darauf darfst du nicht verzichten.
Ein Frosch, der im Brunnen lebt, beurteilt das Ausmaß des Himmels nach dem Brunnenrand.

DrDiettrich

Eine Last sollte schon dranhängen, wenn Du das Ausgangssignal messen möchtest.

AndrewCologne

Ersetze den Aktor mal durch einen Widerstand.

Warum sehe ich keine Supressor- oder Freilaufdiode im ersten Bild?
Und nein: Darauf darfst du nicht verzichten.
Wäre hier zwecks Versuch ein 200R anstelle des Aktors ok?

Bzgl. Freilaufdiode, wusste ich nicht, dass diese bei dem Einspritzventil nötig ist.
(EDIT: Habe gerade gegoogelt, ... stimmt, scheint eine Spule zu sein, Thema Induktivität)
Problem, ich habe keinen Zugang vom Taktventil hin zur 12v Leitung im KFZ, eben nur zur Masseleitung hin zum Ventil, ... wo ja auch das alte Steuergerät zwischengeschaltet war.
Aber dann werde ich da wohl den Kabelbaum angehen müssen.
Einbau wie hier?



Ich habe hier noch eine Gleichrichterdiode P600A, mit 50v und 5a, wäre diese ok?
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A400/P600GS%23GEN.pdf

AndrewCologne

Klappt jetzt wunderbar!
Habe den Aufbau nun via einem 3a Labornetzteil mit den finalen 12v anstelle der 9v aus dem Mini-Testnetzteil gespeist und ein 12v 21w Bremslicht Leuchtmittel als Verbraucher eingesetzt und nun funktioniert alles genau so wie es soll. Perfekt, danke an alle!


Bzgl. Freilaufdiode: Gibt es nur die Möglichkeit, diese parallel mit dem Einspritzventil zu verbinden, also wie oben gezeigt? Oder gibt es eine andere Option, einer solchen Schutzvorrichtung?

combie

Du könntest den FET mit einem Überspannungsschutz versehen.
Aber dann fließt der Strom (als potentieller Störimpuls) ins Bordnetz zurück.
Ein Frosch, der im Brunnen lebt, beurteilt das Ausmaß des Himmels nach dem Brunnenrand.

AndrewCologne

Also, seit ein paar Tagen läuft das Teil im Auto und alles funktioniert bestens!
Ich hätte nicht gedacht, dass dies doch so schnell gelingt, aber dank der Hilfe, vor allem hier, geht sowas :-)

https://vimeo.com/289919129


Der Duty cycle wird ja via einer Spannung (0-5v) vom Lambda-Controller/Sonde gesteuert. Bei dem Testaufbau wurde jene Controller-Spannung testweise via eines Labornetzgeräts simuliert und via Analog-Read vom Arduino (hier Widerstände R1 ud R2 bei je 10K Ohm). Gelesen. Die daraus resultierende Spannung wurde via o.g. Teiler mit dem Faktor x2 genau richtig gelesen.

Im Fahrzeug aber musste ich die gelesenen Volt x 1.21 nehmen, damit der Wert stimmte, obwohl vom Controller die korrekten 0-5v ausgegben wurden (via MM geprüft).

Warum? Sind der die R1 und R2 mit jeweils 10k Ohm eine schlechte Wahl?
Die max. ausgegebenen Volt vom Controller hier liegen eh bei 5v, daher benötige ich keine bis zu 50v Messung und demnach 10:1 Widerstand-Auswahl.



Ich habe den Sonden-Controller mal unten rechts mit in die Abbildung eingesetzt

DrDiettrich

Wenn Du Vcc als ADC Referenzspannung nimmst, hängen die gemessenen Werte von Vcc ab.

Außerdem kommt beim Spannungsteiler noch der Innenwiderstand der Signalquelle hinzu.

Was sagt Dein MM am Analogeingang?

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