Bauteilzusammenstellung Wasserkreislauf (Anfänger)

Hallo zusammen!

Ich plane für eine kleines Projekt einen kleinen beheizten Wasserkreislauf. Ich möchte zunächst eine Pumpe und ein Heizelement implementieren. (In dem Wasser sind keine Lebewesen, keine Angst :P :D )

Die Pumpe hat 24V und max 840 mA. Das Heizelement hat 24V und ca. 130 Watt.

Ich habe mich schon ein wenig eingelesen und gesehen, dass sich das ganze gut über Mosfet und PWM steuern lässt. (Die Temperatur soll über einen Sensor gehalten werden)

In einem anderen Topic habe ich einen ähnlichen Fall gesehen. Dort wurde der IRLZ34 Mosfet vorgeschlagen mit Vorwiderstand am Gate (470 Ohm) und Widerstand zwischen Gate und Source (10k Ohm). Für ein Heizelement zusätzlich eine Freilaufdiode (100V, 3A)

Ich hätte nun ein paar Fragen:

Warum wurden genau diese Widerstände vorgeschlagen? Kann man die genauen Werte irgendwie berechnen? Im Datenblatte des Mosfet habe ich leider nichts gefunden.

Wie genau verlöte ich die Bauteile am besten? Ich habe soetwas leider noch nicht gemacht. Benutze ich eine Lötplatine? Oder löte ich die Bauteile einfach aneinander und isoliere sie dann? Hat vll jmd ein Beispielbild?

Sind wirklich Anfängerfragen, ich weiß. Aber jeder fängt ja mal klein an :) Vielen Dank schonmal für die Hilfe!!!

In einem anderen Topic habe ich einen ähnlichen Fall gesehen. Dort wurde der IRLZ34 Mosfet vorgeschlagen mit Vorwiderstand am Gate (470 Ohm) und Widerstand zwischen Gate und Source (10k Ohm).

Die Werte sind weitgehend unkritisch. Insbesondere, wenn man den Pulldown nicht am Gate anschließt, sondern am Pin. Von 1k bis 200k, geht dann alles.. 10k ist total toll

Beim Gate Serienwiderstand ist das schon spezieller. Es geht ohne. AVR sind zäh genug, die können den Strom ab. Dann kann sich das ganze Gebilde aber über die Miller Kapazität aufschwingen. Und die Funkstörungen sind dann auch sehr heftig. Ab 10R ist in der Sache alles gut.

Je größer der Widerstand desto langsamer schaltet der Transistor. Das ist in Sachen Funkstörung, total toll, aber kann bei deinen Strömen, schon eine starke Erwärmung bedeuten. Anderseits reicht bei einer Heizung auch eine 0,1Hz PWM

470R halte ich für viel. 100R bis 220R, würde ich mal sagen.

470 Ohm am Gate halte ich auch für zu viel. Das ganze Thema ist aber komplex. Kurzform: je kleiner der Gatewiderstand ist, um so schonender ist das für den MOSFET dafür steigen EMV und Belastung für den Controller. Mit Werten um die 100 Ohm bist Du gut dabei.

Wenn Du keine Lust auf Löten hast, gibt's das ganze auch schon fertig in der Bucht: http://www.ebay.de/itm/152391221037 Die nehmen auch 100 Ohm vor dem Gate und 10k zwischen Gate und Masse (Schaltplan ist dort im zweiten Produkt-Bild).

Vom gleichen Versender gibt's auch eine 4kanalige Variante mit Optokopplern an den Eingängen: http://www.ebay.de/itm/152387104854

Da Du das ganze aber an 24V betreiben willst, einfach mal Anfragen, ob sie die Bestückung entsprechend anpassen können ... in der Regel ist das kein Problem (für kleines Geld schicken sie Dir auch eine leere Platine zum Selberlöten ;) ). Zumindest bei der kleinen Platine muss man eigentlich nur den Vorwiderstand der LED auf der Platine anpassen, um sie fit für 24 Volt zu machen.

Darüber, ob Optokoppler was bringen oder nicht, kann man streiten. Meiner Meinung nach geht's auch ohne und gerade bei PWM möglicherweise sogar besser.

Heizung und PWM macht meistens übrigens nur sehr begrenzt Sinn. Auf Grund der thermischen Trägheit ist es in aller Regel besser, die Heizung voll durchzusteuern und bei Erreichen der Solltemperatur voll abzuschalten. Manche Heizungen vertragen auch kein PWM.

hi,

lies Dir mal die beiden threads durch. in einem geht's um eine tropfenbos, also magnetschalter mit IRLZ44 geschalten, mit freilaufdiode, im anderen um IRLD024, da werden LEDs geschalten, aber mit vielen erklärungen zu den mosfets.

beide projekte wurden verwirklicht und laufen einwandfrei. platinenlayouts dabei, stücklisten usw.

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=238118.0

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=266972.0

gruß stefan

in dem langen thread "kontrolle platinenlayout" geht's anfangs in die falsche richtung, aber lies weiter, wird sehr informativ, genau was Du brauchst.

Vielen Dank für die Antworten!

Das Modul bei Ebay sieht sehr interessant aus, da werde ich mal nachfragen ;)

Ist die og Freilaufdiode (100V/3A) ausreichend für die Pumpe? Kann ich die Freilaufdiode bei dem Modul dann einfach in die Schraubklemmen des Moduls motorseitig anschließen? Denkt ihr, das Modul wird bei 5A (Heizung) kritisch warm?

Danke nochmal! Gruß

im Moment des Abschaltens der Pumpe wird sie einen Strom induzieren, der genau so groß ist wie der, der zuletzt geflossen ist ... also theoretisch 0,8 A. Genau diesen Strom muss die Freilaufdiode verarbeiten können. Also ein 3A Typ reicht vollkommen aus. Im Idealfall sollte es aber ein schneller Schottky-Typ sein.

Ein IRLZ34 sollte sich bei 5 A nicht nennenswert erwärmen - vor allem nicht, wenn Du wie vorgeschlagen auf PWM verzichtest. Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, dass der IRLZ34 das auch problemlos ohne Kühlkörper schafft. Spezifiiert ist er eigentlich bis 30 A!

Vielen Dank für Eure Antworten! Eine kleine Frage hätte ich noch: Reicht diese Diode aus: LINK? Oder muss es unbedingt eine Schottky sein? Danke!

Du solltest am Heizelement noch eine Temperatursicherung vorsehen. Falls aus irgendwelchen Gründen die Pumpe nicht läuft oder nicht genug Wasser im Kreislauf ist, kann nichts passieren.

Ja der Gedadanke ist mir heute zufällig auch gekommen :)

Würde eine solche passen? Temperatursicherung

Wie befestigt man denn sowas? Einfach mit Wärmeleitkleber anbringen und mit Schrumpfschläuchen isolieren und dann an + des Versorgers?

Und wie sieht es eigentlich mit Sicherungen gegen Kurzschluss etc aus? (Evtl soll der Kreislauf auch mal unbeaufsichtigt laufen, 5A sind ja schon nicht ohne) Kann man da sowas nehmen? -> Feinsicherung Flink oder Träge? Ich nehme an, man benötigt dazu auch noch einen passenden Sicherungshalter. Das gleiche dann bei der Pumpe auch?

Sorry für die vielen Fragen :-[ Aber ich frag lieber einmal mehr, bevor irgendwas in Flammen aufgeht oder ich schlecht schlafen kann ;)

Keiner der mir vllt kurz weiterhelfen kann? :D