Lieb Forumskollegen,
ich weiss einfach nicht mehr weiter (bin auch kein grosser Elektronik Crack) und hoffe Ihr könnt mir helfen.
Hier eine kurze Beschreibung worum es geht.
Der Zweck der Schaltung ist eine Punktschweisvorrichtung für Batteriefahnen zu bauen.
Die Widerstandsschweissung soll durch einen kontrollierten kurzzeitigen Kurzschluß einer Starterbatterie mit 12 V erfolgen.
Die Steuerung der Kurzschlusszeit soll über ienen Atmega 328P erfolgen.
Die aschaltung ist wie folgt aufgebaut.:
Spannungsversorgung unabhängig von der Schweissbatterie (wegen eventuellen Spannungseinbruch beim Kurzschluss) über eine
9V batterie und einen LM7805.
Die Programmierung erfolgt mittels PC über einen USB to serial Converter.
Die Spannungen (Versogungs- und Schweissbatterie) werden an den Eingängen A1 und A2 über die jeweiligen Spannungsteiler gemessen.
Die Schweissdauer (0-300ms) wird über ein Poti am Eingang A3 eingestellt.
Die schweissung erfolgt über einen softwareentprellten Fusstaster der an PIN D2 mittels Inerrrrupt liegt.
Über einen Spannungsteiler am Mosfet wird festgestellt ob der Drain vom Mosfet (wenn er durchschaltet) auf ca 0V heruntergezogen wird
und dann die KOntroll LED am PIN 13 analog der Schweissdauer eingeschaltet.
Schweissdauer und Spannungen werden auf einer LCD anzeige 2 Zeilen 16 Zeichen angezeigt.
Programmierung, LCD Anzeige etc. funktionieren einwnadfrei.
Mein Problem ist folgendes.
Sobald ich eine Schweissung durchführe ist der Mosfet hinüber. Was nmache ich falsch ???.
Schon im Voraus lieben Dank für Euere Hilfe
Grüsse
Artwing
Hallo,
ich habe den IXFN520N075T2 MOSFET N-Ch 75V 480A 940W 0,0019R SOT227B, verwendet und nicht gekühlt. Einfach deshalb weil ich ja nur für 50 bis 100ms bei 12V durchschalte und eine 500A Schmelzsicherung in der Leitung habe.
Artwing :o
ARTUSWINGUS:
Spannungsversorgung unabhängig von der Schweissbatterie (wegen eventuellen Spannungseinbruch beim Kurzschluss) über eine
9V batterie und einen LM7805.
Das Zauberwort heißt Einweggleichrichter
Eine Wald und Wiesendiode in Durchlassrichtung und einen Elko mit ein paar 1000µF dahinter. Daraus wird nur der Controller und das Gate vom FET versorgt.
Nicht geschweißt und auch nicht die Hintergrundbeleuchtung vom Display usw.
Wenn die Spannung beim Schweißen zusammenbricht, verhindert die Diode eine Entladung des Elkos rückwärts über die Schweißelektroden.
Ich persönlich würde sogar die Ansteuerung des Gates über einen separaten Einweggleichrichter vornehmen, denn wenn ein MOSFET mit ein parr LED Stripes nicht ganz aufgesteuert wird, lässt ihn das kalt. In diesem rauhen Betrieb platzt er!
Die richtig dicken und niederohmigen MOSFET erreichen meines Wissens nach diese Parameter erst bei 12V am Gate.
Sieh am besten eine KFZ Flachsicherung vor. Wenn der FET stirbt, schert er sich nicht mehr darum, das das Gate nicht mehr angesteuert wird. Im Worst Case bildet er einen Kurzschluss!
Ich habe eine 500A Auto-Schmelzsicherung eingebaut. Aber wenn der Mosfet nicht ganz durchgesteuert wird sagst du gibt er den Geist auf? Ja ich habe am Gate nur 5V angelegt, wenn das zu wenig ist könnte ich doch den " dicken Mosfet" über einen kleinen Mosfet der mir dann die 12V der Starterbatterie an das Gate legt steuern.
Würde das mein Problem lösen.
Artwing
Wenn du nur 5V am Gate hast ist der Kanalwiderstand und der maximale Strom viel niedriger
Schau dir im Datenblatt Fig. 1, 2 und 5 an!
Oder auch die Angabe ganz unten auf der ersten Seite zu RDS(on). Das ist der Drain-Source-Widerstand im eingeschalteten Zustand. Da steht bei den Bedingungen, dass die Gate-Source-Spannung mindestens 10V sein muss.
Würde das mein Problem lösen.
Ja. Vielleicht...
Wobei es da auch noch andere Feinheiten gibt. z.B. schaltet ein Transistor nicht sofort durch und je länger er braucht desto mehr Leistung fällt ab
und eine 500A Schmelzsicherung in der Leitung habe.
Deine Sicherung nützt dir nichts wenn es dem Transistor vorher zu warm wird
5V Ansteuerung für das Gate ist zu wenig. Außerdem gibt der Arduino genügend Strom um das Gate schnell aufzuladen bzw zu entladen?
500A Sicherun gut, aber welche Ansprechcharateristiken hat sie? Solange sie keine superflinke Sicherung für Halbleiter ist wird der Halbleiter schneller mit dem Durchschmelzen sein als die Sicherung. Außerdem stirbt der MOSFET unserer Meinung nach wegen einer zu hohen Verlustleistung und nicht wegen eines zu hohen Stroms. Supeflinke Sicherungen kosten viel, leicht mal mehr als der MOSFET.
Grüße Uwe
Ich wollte auch mal einen Punktschweisser bauen. Nach meinen Recherchen
wird dabei eine Kondensatorbatterie aufgeladen und per Mosfet in die
Schweißstelle entladen. Damit ist die verfügbare Energie begrenzt, bei
Speisung direkt aus dem Netzteil ist genug Energie vorhanden um den Mosfet zu grillen.
So,
erst mal vielen Dank für Eure Antworten und Hinweise.
Ich hab mal ein bischen herumgerechnet und bin zu folgenden Daten gekommen:
Widerstand Kabel insgesamt 2,6m mit 6mm² sind 0,008 Ω
Widerstand Mosfet 0,002 Ω
Innenwiderstand Batterie geschäzt 0,006 Ω
Widerstand an der Schweisspitze geschätzt 0,01 Ω
ergibt bei 12V einen Strom von ca 460 Ampere.
So wenn nun der Mosfet nur teilweise durchschaltet wird er einfach gegrillt.
Wenn ich das richtig sehe heisst das ich muss mit 5V pin high am Arduino einen Powermosfet mit notwendigen 10 bis 12 V am Gate schalten.
Puh hoffe die Überlegungen stimmen und ich weiss noch nicht wie? Vielleicht kann mir jemand helfen?
Und nochmals vielen Dank
Artwing
den MOSFET nicht mit einem anderen MOSFET ansteuern sondern mit 2 Transistoren. Google mal nach "Gegentaktstufe" als Treiber für MOSFET. Bei diesen Leistungen ist es unglaublich wichtig, das Gate so schnell wie möglich zu laden und auch wieder zu entladen. Und Kühlung des MOSFET ist bei den angepeilten Werten ein absolutes MUSS. Wenn es mit MOSFET's trotzdem nicht geht, dann schau Dir mal IGBT's an. Und ganz ehrlich glaube ich nicht, dass der MOSMET selbst unter idealen Bedingungen die von Dir errechneten 460 A verträgt.
Im Prinzip geht das einfach mit einem Transistor davor wie du das gesagt hast. Aber was du hier hast ist keine gewöhnliche Anwendung.
Auf der sicheren Seite wärst du mit einem MOSFET-Treiber, der auch sicher den nötigen Strom liefert um schnell zu schalten.
Normal sagt man dass FETs Spannungs-gesteuert sind. Aber das stimmt nur grob. Da das Gate ein Kondensator ist fließt ein Strom zum Umladen. Den kann man oft vernachlässigen, aber es gibt Situationen in denen das relevant wird. Solche Treiber sind normal eher dazu da um hochfrequent zu Schalten (z.B. Netzteile und PWM), daher zum Teil die Ausführung mit Low-und High-Side Treiber. Ist hier vielleicht Overkill, aber es schadet auch nichts.
ich habe einmal gerechnet. Bei idealen 1,9mOhm würde er 402W verheizen müssen. Bei angenommenen 3mOhm schon satte 635W. Desweiteren sind die 460A errechnet. Er wird bestimmt durch Überstrom sterben, sein Limit liegt bei 480A.
Zum Thema bipolarer Treiber habe ich mal etwas rausgekramt. Ist ein Calculator in Excel.
