Sterowanie rozładowaniem akumulatora przez MOSFET N i PWM z mikrokontrolera – jak to zrobić?

Witam
Czy jest możliwość rozładowania akumulatora ,za pomocą PWM np uC (sygnał steruje tranzystorem mosfet N , + opamp do regulacji ) ?

PWM ,chcę wykorzystać aby ograniczyć moc strat w postaci ciepła . Czy istnieje rozwiązanie tego typu godne polecenia ?

Do rozładowania akumulatora 12V żelowego ,do określonego napięcia .

Akumulator 12V pojemność 17Ah , prąd rozładowania max 1A do napięcia nie niższego od 10.5V . Chodzi mi o znalezienie rozwiązania na temat budowy układu do rozładowania akumulatora stałym prądem najlepiej przy pomocy podawania na układ napięcia z przedziału 0-5V .

Układ chyba odpowiadający moim potrzebom: http://www.alt-nrg.org/pwm-v2.html . Zgadza się?

Czyli tak :

Tylko ..
Jaka będzie wydzielona moc strat w mosfecie jeśli :
Napięcie na akumulatorze wynosi 12V , prąd rozładowania 1A (12W ?? )

Ok ,czyli koncepcję wstępną schematu już mam (nie do końca poprawną jak piszesz) . Chciałbym zastosować tranzystor mosfet w obudowie SMD TO252AA . Który potrafi wytrzymać 2.5W. (dlatego chciałem wykorzystać PWM aby ograniczyć ilość wydzielanego ciepła które mi komplikuje miejsce na PCB z przeznaczeniem na radiator ) . Czy powyższy tranzystor (model IRFR110PBF) na PCB wytrzyma max płynący prąd 1A przez 10 sekund bez uszkodzenia ? Myślę że taka wartość prądu oraz czas 10 sekund pozwoli na ocenę stopnia naładowania akumulatora (bez prowadzenia do całkowitego rozładowania )

Też dołożę kilka uwag - po pierwsze by uniknąć grzania w trakcie rozładowania musiałbyś skierować gdzieś energię z rozładowywane akumulatora - np. do innego akumulatora, ładowanego w tym czasie lub (trochę wątpliwe) oddać ją z powrotem do sieci energetycznej.
Skoro ciepło i tak musi się wydzielić, to chyba korzystniej jest wydzielić je na tranzystorze - one są przystosowane go mocowania radiatora i łatwiej je chłodzić niż rezystory.
PWM można wykorzystać do regulacji prądu rozładowania - prościej zbudować układ o stałym prądzie i kluczować go PWM niż zbudować układ z analogową regulacją prądu.

krru napisał:

PWM można wykorzystać do regulacji prądu rozładowania - prościej zbudować układ o stałym prądzie i kluczować go PWM niż zbudować układ z analogową regulacją prądu.

Poproszę o topologię schematu ,nie proszę o gotowe rozwiązanie ,lecz nakierowanie na właściwy kierunek .

Odświeżam temat. Mam wstępnie zbudowaną rozładowywarkę do aku 12V z 3 opornikami 1R. Oporniki mam różne, bo to prototyp, dwa mają 150W, jeden 300W, wszystkie na poważnym radiatorze, będą wentylatorki, będzie pomiar temperatury radiatora, aby ew. odłączyć obciążenie jeśli opornik by się grzał za bardzo. Każdy opornik powinien pobrać około 12A (jeśli aku utrzyma 12V, lub mniej wiadomo). Będę wpinał jeden, dwa, albo wszystkie trzy oporniki na obciążenie akumulatora. Pomiar prądu i napięcia na każdym oporniku z pomocą INA219 i zliczanie pobranych Ah/Wh z akumulatora. Celem jest zmierzenie pojemności akumulatora w miarę dużym prądem. Jeśli układ się sprawdzi, to może dołożę kolejne oporniki, bo docelowo Akumulatory są w aplikacji, która ciągnie 60-100A. Dla uproszczenia na każdy opornik jeden układ INA219.

Do tej pory miałem koncepcje, aby każdy opornik podłączać do aku poprzez przekaźnik 30A. Ale naszła mnie myśl, aby użyć, do tego Mosfetów sterowanych bezpośrednio z Arduino Mega, czyli takich, które producent opisuje jako Logic Level. W TME znalazłem 17szt., ale cena gra rolę, więc zapytuję uprzejmie, czy widzicie jakieś błędy w zastosowaniu takich mosfetów jak niżej. Wszystkie mogę oczywiście z pomocą podkładek przykręcić do radiatora.

Jeśli już będę miał Mosfety sterowane z uC, to może by z ich pomocą sobie regulować prąd pobierany z akumulatora? Tak, aby można było np. obciążać mniejsze akumulatory prądem 1A, 4A, akumulatory 12V, ale także mniejsze akumulatory 6V. Pytanie moje jest czy można dołożyć jakiś duży, albo wiele dużych kondensatorów (low ESR, ale może niekoniecznie) na wejściu, aby akumulator odbierał obciążenie, jako liniowe, a nie 12Amperowe piki. Mam dostęp do dużych kondensatorów low ESR, wymienionych z dużych UPS'ów (UPSY 100-200kW).

Jaką przyjąć częstotliwość PWM?
Jak dobrać kondensatory na wejściu, aby akumulator nie odczuwał, że pobieramy z niego impulsy (bo procesy chemiczne mogą inaczej przebiegać wewnątrz akumulatora)?
Czy te tranzystory się nadadzą, a jeśli nie, to dlaczego i jak dobrać w takim razie Mosfety, aby się nadały:
1. IRLB8721PBF https://www.tme.eu/pl/Document/b69003e9a3061f81b201d4c8f0c01a07/irlb8721pbf.pdf
2. IRL3103PBF https://www.tme.eu/pl/Document/99529777fd9c8596ecbe06607d6219ff/irl3103.pdf
3. IRL2703PBF https://www.tme.eu/pl/Document/efadd791104b91efcb496cb5312f9a7b/irl2703pbf.pdf
i dla porównania najdroższy z listy, który jest w TME na stanie
4. IRLB3813PBF https://www.tme.eu/pl/Document/edcef8258a6312fcdfbb606a14e8763d/irlb3813pbf.pdf
Nie straszne by mi było aby dodać jakiegoś OPAmpa pomiędzy uC, a Mosfeta. Samego zaś OPAmpa zasilać 12V, ale jeśli by nie trzeba, to po co komplikować sobie życie. Myślałem ew. o jakiś LM224, albo TL074, aby w jednej obudowie było ich od razu kilka. Na razie więc chciałbym jakąś wersję bez OPAmpa. Czytałem o driverach Mosfet, że są i tyle o nich wiem. Straty na Mosfet, jeśli tylko mogę je odebrać poprzez Radiator, nie będą stratami, bo wówczas mniej pójdzie na rezystor.

Ad 4. Widzę, że już przy napięciu 4V z uC może przepuścić 200A, będzie miał rezystancję na poziomie 12mR (dla 4V) ale to dla prądu 60A, a tyle tam nie popłynie, popłynie pewno 12A więc straty by były na pewno niższe niż 1.7W, radiator chyba załatwi sprawę. Wykresy pokazują, że przy tak małym spadku napięcia 12mR * 12A = 0.144V można ciągnąć prawie 100A przy 10kHz, a mnie intersuje tylko 12A.

Ad.3. Przy 4Vgs, jakieś 15A, czyli na granicy, ale przy 5V już 25A. Rds =60mR (przy 4.5Vgs/Id=12A i impulsach 300uS/2%), więc się wydzieli 8,7W - myślę, że też spoko dla częstotliwości 3kHz - tutaj troszkę słabiej od innych.

Ad.2 Rds=16mR dla Ugs=4.5V, Id=28A, czego nie przekroczę więc strat będzie 2.3W. Uds wyniesie (dla Id=12A, Rds=16mR) 0.192V. Przy impulsie 20us (50kHz) można więc pociagnąć ~12A

Ad.1 Rds=13mR (dla Ugs=4.5V/Id=25A_, co da moc strat: 1.8W dla 12A. Uds wyniesie 13mR * 12A = 0,156V Ale z wykresuFig.1 wychodzi mi, że dla 60uS (16kHz), to 12A jest maks (T=25C), a dla T=175C już tylko ~7.5A maks.

Z punktu widzenia wysokiego PWM, najlepiej wypada Ad.2, ale dla podanych parametów największy zapas prądu ma Ad.4, tyle, że dla 10kHz?

Czy da się więc rozładować PWM'em akumulator 12A, aby jego nie zauważył jako PWM, jakś dobrać częstotliwość i czy dobrze interpretuję tutaj parametry tych Mosfetów.

Jeszcze dodam, że mogę poświęcić jeden tranzystor MOSFET z każdego rodzaju dla nauki i sprawdzić jaki największy PWM wytrzyma (w sensie częstotliwości). Choć z Arduino maks, co mogę uzyskać, to chyba 32kHz.

marcingebus napisał:

Jeśli już będę miał Mosfety sterowane z uC, to może by z ich pomocą sobie regulować prąd pobierany z akumulatora? Tak, aby można było np. obciążać mniejsze akumulatory prądem 1A, 4A, akumulatory 12V, ale także mniejsze akumulatory 6V. Pytanie moje jest czy można dołożyć jakiś duży, albo wiele dużych kondensatorów (low ESR, ale może niekoniecznie) na wejściu, aby akumulator odbierał obciążenie, jako liniowe, a nie 12Amperowe piki. Mam dostęp do dużych kondensatorów low ESR, wymienionych z dużych UPS'ów (UPSY 100-200kW).

Można regulować liniowo, wtedy przy szeregowym połączaniu MOSFETa i rezystora maksymalna moc strat wydzielających sie w MOSFEcie będzie 1/4 maksymalnych strat w rezystorze (dla 12V do 144W w rezystorze i do 36W w tranzystorze) do pracy liniowej wskazane są MOSFETy które mają to w SOA, albo MOSFETy starszej generacji, z kilkukrotnym zapasem napięcia Vds.
Można też PWM problem z kondensatorami jest taki że rozpływ prądów impulsowych pomiędzy kondensatory a akumulator zależy też od ESR akumulatora, żeby uniknąć problemu można dać filtr LC który zminimalizuje składowa zmienną do wymaganego poziomu niezależnie od parametrów akumulatora. Im wyższa częstotliwość tym mniejsze elementy LC, kondensator (albo zestaw kondensatorów) oczywiście musi mieć wytrzymałość prądową taką jak układ wymaga (żeby się nie przegrzewał) kondensatory LowESR mają większe dopuszczalne prądy.

marcingebus napisał:

Nie straszne by mi było aby dodać jakiegoś OPAmpa pomiędzy uC, a Mosfeta. Samego zaś OPAmpa zasilać 12V,

W wersji liniowej tak trzeba by zrobić.

marcingebus napisał:

Wykresy pokazują, że przy tak małym spadku napięcia 12mR * 12A = 0.144V można ciągnąć prawie 100A przy 10kHz, a mnie intersuje tylko 12A.

12A jak najbardziej ale te 100A to nadinterpretacja, i nie wiem skąd wziąłeś te 10kHz (producenci mierzą charakterystyki impulsowo żeby oddzielić wpływ temperatury - chyba próbujesz zinterpretować czas pojedynczego impulsu jako częstotliwość - błąd)


Co do MOSFETów do PWM to każdy który będzie całkowicie włączony przy 5V będzie dobry - wszystkie mają specyfikację max Rds(on) dla 4,5V, straty mocy rzędu kilku watów jak sam stwierdziłeś nie istotne w porównaniu z mocą wydzielaną na radiatorze.

Jeśli chcesz wiedzieć który tranzystor najlepiej nadaje sie do sterowania PWM to napiszę że ten który ma najmniejszy ładunek bramki IRLB8721 przy 5V będzie miał ok 10nC (Fig 6.
Typical Gate Charge vs. Gate-to-Source Voltage) jeśt to na tyle mało że może sie udać bez drivera, Atmega ma rezystancję wyjściową ok 25Ω, co umożliwia przełączenie tranzystora w 70ns a więc praca na 100kHz była by możliwa.

jarek_lnx napisał:

marcingebus napisał:

marcingebus napisał:
Wykresy pokazują, że przy tak małym spadku napięcia 12mR * 12A = 0.144V można ciągnąć prawie 100A przy 10kHz, a mnie intersuje tylko 12A.

12A jak najbardziej ale te 100A to nadinterpretacja, i nie wiem skąd wziąłeś te 10kHz (producenci mierzą charakterystyki impulsowo żeby oddzielić wpływ temperatury - chyba próbujesz zinterpretować czas pojedynczego impulsu jako częstotliwość - błąd)

Co do MOSFETów do PWM to każdy który będzie całkowicie włączony przy 5V będzie dobry - wszystkie mają specyfikację max Rds(on) dla 4,5V, straty mocy rzędu kilku watów jak sam stwierdziłeś nie istotne w porównaniu z mocą wydzielaną na radiatorze.

Jeśli chcesz wiedzieć który tranzystor najlepiej nadaje sie do sterowania PWM to napiszę że ten który ma najmniejszy ładunek bramki IRLB8721 przy 5V będzie miał ok 10nC (Fig 6.
Typical Gate Charge vs. Gate-to-Source Voltage) jeśt to na tyle mało że może sie udać bez drivera, Atmega ma rezystancję wyjściową ok 25Ω, co umożliwia przełączenie tranzystora w 70ns a więc praca na 100kHz była by możliwa.

Co do częstotliwości jaką wytrzyma MOSFET, to rzeczywiście tak zrobiłem: przeliczyłem szerokość impulsu na częstotliwość (w dodatku jeszcze nie dodałem drugiej połówki, więc i tak by wyszło 2x mniejsza). Jak zatem sprawdzić przy jakiej częstotliwości Mosfet będzie jeszcze prawidłowo pracował? Jedyna opcja to podłączyć i zobaczyć na oscyloskopie?

Czytałem jeszcze o driverach do MOSFET i tyle się naczytałem, ze to bardzo szerokie pojęcie obejmujące Mostki H, układy na el.dyskretnych i gotowce 3-fazowe, półmostki itd....

Może coś doradzicie jak to zrobić najlepiej. Biorę już pod uwagę większe skomplikowanie układu niż zastąpienie przekaźnika, MOSFETEM, to znaczy oprócz zakupu MOSFET, które pewno kupię w TME, albo lokalnym BNS, zakup jakiegoś drivera scalonego, albo jakiegoś uproszczonego na jednym-dwu tranzystorach Bipolarnych, jeśli takie coś mi doradzicie.

Przypomnę jeszcze raz założenia:
1. Praca jako przekaźnik, dla prądów rzędu 12-15A. Główne obciążenie ma być opornikiem ~1R na którym ma się odłożyć moc z akumulatorów 12V (rzędu 100Ah), małych akumulatorów 12V i 6V (3-7Ah). Praca jako klucz, czyli załączamy na stałe i rozładowujemy akumulator przez jedną do kilku godzin.

2. Ograniczenie prądu, którego wartość wyniknie z napięcia pochodzącego z akumulatora / rezystancję na oporniku ~1R. Ograniczenie poprzez PWM, bo nie chcę jakiś monstrualnych radiatorów dla Mosfeta, ew. liniowo, ale niekoniecznie, i tylko jeśli Mosfet dobrany do PWM będzie mógł obsłużyć ograniczenie liniowe.

3. Sterowanie z Arduino Mega, w którym steruje już kilkoma wyjściami, obsługuję wyświetlacz, kartę pamięci, DS18B20, INA219, RTC itd... generalnie więc o ile można mówić o maksymalnym prądzie wyjściowym z wyjścia cyfowego, to za chwilę muszę się zacząć zastanawiać, czy nie przekroczę maksymalnego prądu dla sumy wyjść. Sterować bym chciał z tej Atmegi minimum jednym Mosfetem, najlepiej 3 sztukami (zamiast 3 przekaźników, bo mam już zmontowane mechanicznie 3 rezystory ~1R), ale jeśli ilość wyjść PWM z tej Atmegi mi zostanie, to w przyszłości bym może dobudował jeszcze kilka oporników 1R, aby zwiększyć możliwości prądowe rozładowywarki do ok. 100A, albo tylu ile się da z tego rozwiązania układowego, które już mam. (nie wszystkie MOSFETY muszą być PWM, niektóre te dodatkowe ponad jeden lub trzy mogą pełnić funkcje przekaźników na prąd 12-15A).

Ale ad.pkt 2. sterowanie Mosfta liniowo oraz PWM, się chyba co nieco wyklucza jeśli zastosujemy driver typowy do sterowania MOSFETem. Nie chcę dublować układów. Chcę najłatwiejszą wersję, która umożliwi poprawną pracę takiej rozładowywarki. Najłatwiejszą = mała ilość elementów do lutowanie, ale poprawną elektrycznie. Lutować będę na płytce prototypowej. Lub same Mosfety na laminacie, do którego też zamocuję gdzieś bocznik z modułu INA219, bo duże prądu.

Dopuszczam zasilanie do sterowania Mosfetem, większe niż 5V jakie mam dla uC. Jak trzeba, do dam przetwornicę StepUP i dostarczymy napięcie jakie potrzeba.

Gdyby mi się udało dziś do 15:00 uzgodnić, co kupić, to bym w TME sobie zamówił i przez weekend być może jeszcze poskładał prototyp. ;-)

Dodano po 58 [minuty]:

Czego układ ma nie robić, a do czego ma służyć:

Główne założenie układu, to rozładowywanie maksymalnie dużymi prądami akumulatorów AGM (cel, to 100A prądu rozładowywania), ale pierwszy prototyp będzie na ~30A (3 x opornik 1R). MOSFET ma zatem przede wszystkich załączać te oporniki ~1R.

Układ nie ma być zatem dokładnym obciążeniem liniowym, aby przez cały okres rozładowywania, przy malejącym napięciu utrzymać stały prąd. Można by się pokusić o to, aby zamiast 30A w pierwszej fazie rozładowywania, ograniczyć poprzez PWM prąd na 20A, a w końcowej fazie zmniejszać ograniczenie PWM, aż do całkowitego wyłączenia PWM (=100% wypełnienia), aby na koniec uzyskać maksymalne obciążenia i przez cały okres stały prąd, lub nawet stałą odbieraną moc. Można, ale nie to jest celem. Celem jest maksymalne obciążenie akumulatorów, aby zbadać ich zdolność do przechowywania ładunku, pomiędzy sobą (porównać takim samym rodzajem testu). Wprowadzając ograniczenie PWM dla dużych prądów, aby uzyskać elektroniczne stałe obciążenie, niezależne od napięcia, zmniejszamy osiągi rozładowywarki.

Rozładowywarka natomiast winna mieć możliwość regulacji obciążenia także dla małych akumulatorów aby ograniczyć prąd do jakiegoś 1-2A.

Kupiłem 4 sztuki do testów, (dziś dojadą) IRL2703PbF, IRLB8721PbF oraz dwa nie wymienione wsześniej:
5. IRLB3034PbF https://www.tme.eu/pl/Document/ddd87a5f5e92eb883c8b48c851fc4e4d/irlb3034pbf.pdf
6. PSMN2R0-30PL https://www.tme.eu/pl/Document/ecb56442965bd127ac7b5d6adf8192be/PSMN2R0-30PL.pdf
I mam pytanie o pkt.5 i jego możliwości, bo albo jest błąd w nocie, albo czegoś nie rozumiem.
- W nocie Fig23b są podane czasy zboczy, jak dodam te czasy i nic nie zostawię na "pracę", to by była graniczna częstotliwość pracy, rzeczywista musi być oczywiście duużo mniejsza, nie mam doświadczenia, ale stawiał bym, że ze 3-10x mniejsza. Ta graniczna częstotliwość mi wychodzi 1/((65+827+97+355)/10^9) = 744kHz, a tymczasem w tabelce przy podawanych pojemnościach piszą, że pomiar realizowali przy f=1MHz. Czy to oznacza, że pomiar realizowali przy 1MHz, ale praca PWM przy 1MHz, nie ma tutaj sensu, bo on się nigdy nie otworzy, ani nigdy nie zamknie do końca przy tej częstotliwości. Będzie jakaś praca pośrednia, która nie ma sensu, bo zużywamy tylko prąd na ładowanie i rozładowywanie bramki. Lepiej by było już jakieś wartości stałe/liniowe przyjąć.

Czy coś źle interpretuję?

I drugie pytanie czy jak przyjmę, że z uC mogę pobrać 20mA, to jak pomiędzy wyjście Atmegi a bramkę mosfeta wepnę opornik 250R, to wystarczy do ograniczenia prądu do 20mA, a na oscyloskopie muszę sprawdzać przy jakiej częstotliwości jak się szybko ładuje/rozładowywuje bramka? I ew. badać temperaturę pracy dla każdego z ww. tranzystorów? Jak sprawdzić, które się nie spalą w dłuższej eksploatacji?
Czy dobrze byłoby dać od bramki do masy, jakiś opornik typu 100k, aby Mosfet był na dzień dobry w stanie zaporowym?

I jeszcze jedno: jeśli w nocie podają w (5), że Pulse <=400uS, to oznacza, że z grubsza te parametry dotyczą pracy z częstotliwością 2.5kHz? Troszkę słabo chyba?

Zadajesz wiele pytań jedno za drugim, na wiele z nich nieraz odpowiadałem na forum, ale jak patrzę na całość i widzę cały ekran "zasypany" pytaniami jak #20 to wiem że w miarę rzetelna odpowiedź żeby wyjaśnić wszystkie zagadnienia, musiała by zająć 3-5x tyle, choć dosyć często "marnuję" czas na elektrodzie, to rzadko aż tyle za jednym razem...

Dokładne policzenie czasów przełączania jest trudne, ze względu na wiele zmiennych, nieliniowe pojemności itp, producent podaje czasy przełączania dla jednego przypadku, co wcale nie znaczy że nie można uzyskać krótszych, jak również nie oznacza że w twojej aplikacji będzie właśnie tyle.

Pomiar pojemności to tylko pomiar pojemności i nie ma nic wspólnego z pracą tranzystora.

marcingebus napisał:

I jeszcze jedno: jeśli w nocie podają w (5), że Pulse <=400uS, to oznacza, że z grubsza te parametry dotyczą pracy z częstotliwością 2.5kHz? Troszkę słabo chyba?

Nie zrozumiałeś odpowiedzi z postu #19. Po to się stosuje krótkie impulsy, żeby tranzystor był zimny, w czasie pomiaru, a żeby był zimny przerwy muszą być dłu...uugie, więc raczej Hz nie kHz, ale to nie ma sie nijak do docelowej aplikacji.

W sumie sterowanie MOSFETa to nie jest jakaś magia, ale jak ktoś potrzebuje tak szczegółowych wyjaśnień i dotyczących prawie wszystkich aspektów od nauki czytania datasheet-ów, do strat mocy, to ja wymiękam, są noty aplikacyjne, jak czytać datasheety, o sposobach sterowania bramki, czasach przełączania, stratach mocy itp
razem jakieś 30-100 stron A4 do przeczytania co powinno ci dać przyzwoitą orientację w temacie.
Jak będziesz miał jakieś _pojedyncze_ pytania po zapoznaniu się z tematem to chętnie wyjaśnię.

jarek_lnx napisał:

Jak będziesz miał jakieś _pojedyncze_ pytania po zapoznaniu się z tematem to chętnie wyjaśnię.

Czytam, czytam i odświeżam wiedzę z technikum elektronicznego. Wiem, że odpowiedź na jedno pytanie jest łatwa, a przy nastu, zadanie odpowiedzi staje się trudne do realizacji i ręce opadają. Niemniej dziękuję za dotychczasową polemikę. Wczoraj otrzymałem kilka różnych MOSETów Logic-Level, chyba wiem jak to połączyć, jak testować i badać, aby od razu wszystkiego nie popalić. Podzielę się wnioskami i rzucę proste pytania jak się nasuną, po pierwszych testach. ;-)

Dodano po 10 [godziny] 2 [minuty]:

Dla potomnych, aby i inni mogli się nauczyć przestępny artykuł o kilku wykresach z noty katalogowej mosffetów:
http://mikrokontroler.pl/2017/08/21/tranzystory-mocy-mosfet-zrozumiec-proces-włączania/

Sprawdziłem dziś Mosfety, jak pracują sterowane bezpośrednio z Atmegi 2560 (Mega2560). Mam 4 sztuki. pozycja 1 i 3 z posta #18 oraz 45 z posta 5,6 z posta 21.
Pomiędzy uC a bramkę dałem opornik 270R. A pomiędzy GATE a SOURCE/GND na razie duży opornik 47k. W Arduino zmieniłem prescaler na 2 dla Timera 4, wg. opisu: Link, co powinno dla PIN8 dać 4kHz. Na DREN podawałem najpierw z zasilacza warsztatowego (przerobiony zasilacz ATX+Chińskie moduły StepDown (0-12V) i StepUp (12-30). Głównie jechałem na tym StepDown. Startowałem od 1.2V a górna granica to 11.8V. Pomiędzy Drenem z Źródłem wychodziły mi szpilki, które zaczęły mnie niepokoić i tak one wyglądają:
dla IRLB3040 Nota katalogowe TME

Zaniepokoiła mnie szpilka, która tutaj ma jakieś 2V (jeśli napięcie z zasilacza było 7V, bo nie zanotowałem. W każdym razie wysokość szpilki była proporcjonalna do napięcia z zasilacza (dla napięć od kilku V do 12V. I tu nie ma tragedii.

Gorzej jest z IRL2703 Nota katalogowe TME
Bo tutaj dla pewności podmiotem rozładowywanym był akumulator 12V, ale taka słabizna, że napięcie spadło do 7V przy takim minimalnym obciążeniu, w każdym razie szpilka ze zdjęcia wychodzi olbrzymia:

Szpilka jest prawie 3x większa niż napięcie z Aku. Jeśli z aku było 7V, to szpilka ma 21V A ten MOSFET ma graniczne napięcie 30V. Raczej nie ma szans, aby wytrzymał dłużej 12V pomiędzy Drenem a Źródłem (chyba??), bo wówczas szpilka by wyszła jakieś 36V + napięcie z aku....

Poza tą szpilką, to miał najszybciej narastające zbocze, bo już przy wysterowaniu 4/255 PWM był taki ładny trapez jak tutaj, bo w innych było gorzej.

Np. taki PSMN2R0-30PL, Nota katalogowe otwierał się całkiem dopiero przy wysterowaniu rzędu 12/255. A szpilka wyglądała tak:

Tragedii widać też nie ma.

Doradźcie czy te szpilki dla 2703 są niebepieczne i jak się ich ew. pozbyć. Jakiś kondensator gdzieś założyć? Sygnał z uC przepuścić przez jakiś bipolarny, zanim wrzucimy na brmakę?, jakas dioda?

Szpilki wynikają z indukcyjności pasożytniczych w obwodzie, zapewne są to głównie przewody, możesz je stłumić gasikiem RC, lub obciąć diodą TVS, abo policzyć czy mieszczą sie w zakresie dopuszczalnych energii przebicia lawinowego dla tranzystora.

Oporniki były na płytce blisko Arduino, przewody do Mosfeta jakieś 25cm, przewody od zasilacza też koło 20cm.

Czy jeśli zmniejszę rezystor pomiędzy bramką a GND (do rozładowania bramki), tak notabene, to ciekawe czy on rozładowywuje, czy tylko zabezpiecza. ;-( Albo dołożę jakiś kondensator pomiędzy dren a źródło, (mam takie tutaj obok mnie zdemontowane z dużych UPS'óe elektrolity, pomierzone np. 5.86mF/32mR), to coś poradzi na te szpilki? Albo jeśli dołożę opornik pomiędzy bramką a GND, ale przy samych nóżkach Mosfeta?

Będę chciał coś zrobić, aby w razie użycia Mosfetu do ograniczenia poboru mocy w trybie PWM, prąd nie był pobierany impulsowo. Widze rozwiązanie, że dołożę jakiś kondensator, aby zmniejszyć/zlikwidować tętnienia prądu, jeszcze nie przemyślałem gdzie.

Dodano po 1 [minuty]:

Generalnie do akumulatora od urządzenia planowałem grube przewody (6/10mm2) o długości jakieś 2m każdy. Więc długości przewodów mi się wydłużą jeszcze. ;-(

Dodano po 28 [minuty]:

marcingebus napisał:

Szpilka jest prawie 3x większa niż napięcie z Aku. Jeśli z aku było 7V, to szpilka ma 21V A ten MOSFET ma graniczne napięcie 30V. Raczej nie ma szans, aby wytrzymał dłużej 12V pomiędzy Drenem a Źródłem (chyba??), bo wówczas szpilka by wyszła jakieś 36V + napięcie z aku....

Doszedłem, czemu ta szpilka na tym IRLB2703 była największa (w porównaniu do pozostałych Mosfetów: ponieważ ten Mosfet otwiera i zamyka się najszybciej w porównaniu do wszystkich pozostałych. Kłaniają się podstawy. Zmiana konfiguracji oporników na bramce, aby się szybciej/ładowała/rozładowywała nic nie da, a jedynie pogłębi proces. Pozostaje gasik RC, tylko jak dobrać. Kupić kilka i sprawdzić? Doświadczalnie rzeźbić opornikami/kondensatorami ceramicznymi?

marcingebus napisał:

Czy jeśli zmniejszę rezystor pomiędzy bramką a GND (do rozładowania bramki), tak notabene, to ciekawe czy on rozładowywuje, czy tylko zabezpiecza. ;-( Albo dołożę jakiś kondensator pomiędzy dren a źródło, (mam takie tutaj obok mnie zdemontowane z dużych UPS'óe elektrolity, pomierzone np. 5.86mF/32mR), to coś poradzi na te szpilki? Albo jeśli dołożę opornik pomiędzy bramką a GND, ale przy samych nóżkach Mosfeta?

Pomiędzy D i S gasik RC pojemności rzędu nF rezystancje dziesiątki-setki omów, sam kondensator nie, bo będzie dawał przeciążenia prądowe.

marcingebus napisał:

Będę chciał coś zrobić, aby w razie użycia Mosfetu do ograniczenia poboru mocy w trybie PWM, prąd nie był pobierany impulsowo. Widze rozwiązanie, że dołożę jakiś kondensator, aby zmniejszyć/zlikwidować tętnienia prądu, jeszcze nie przemyślałem gdzie.

Jakbyś przeczytał post #19 to byś wiedział dlaczego LC a nie sam kondensator.

marcingebus napisał:

Pozostaje gasik RC, tylko jak dobrać. Kupić kilka i sprawdzić? Doświadczalnie rzeźbić opornikami/kondensatorami ceramicznymi?

Fachowo gasik dobiera się tak że dokładamy pojemność aż częstotliwość oscylacji spadnie o połowę, (to znaczy że zwiększyliśmy całkowitą pojemność w obwodzie 4 krotnie) z częstotliwości oscylacji wyliczamy indukcyjność pasożytniczą L=1/(2*pi*f)^2/C i rezystancję charakterystyczną obwodu R=sqrt(L/C), a więc dajemy kondensator taki jak wybraliśmy poprzednio i rezystancje równą charakterystycznej.

jarek_lnx napisał:

Jakbyś przeczytał post #19 to byś wiedział dlaczego LC a nie sam kondensator.

Przeczytałem, wszystko czytam. Człowiek, tylko nie wszystko od razu rozumie. Kondensatory łatwo kupić dedykowane do zasilaczy impulsowych, gorzej z cewkami, ale mam różne dławiki wylutowane z jednej płyty głównej i jakiś zepsuty zasilacz impulsowy, co też może iść na części. Więc coś tam znajdę.
Zakładałem, że będzie jakiś spadek na kablach pomiędzy Akumulatorem, a urządzeniem i ten kabel + kondensator da filtr RC, co się w sumie skłąda do kupy, ale nie wiem jaki będzie efekt. Bez podłączenia prawdziwego aku z dużą wydajnością prądową, nie sprawdzę. Kondensator, który by miał minimalizować pulsację prądu z akumulatora, musiał by być najbliżej MOSFETa, a najdalej od aku. Dochodzi jeszcze rezystor pomiarowy (ziarno, do ziarnka...) cewka gdziekolwiek w szereg.

jarek_lnx napisał:

Pomiędzy D i S gasik RC pojemności rzędu nF rezystancje dziesiątki-setki omów, sam kondensator nie, bo będzie dawał przeciążenia prądowe.

Wczoraj wieczorem poeksperymentowałem i kondensator 100nF dawał w miarę ładne tłumienie. Nawet myślałem aby go zostawić, ale Trasil na 15V też załatwiał temat do bezpiecznego poziomu a nie opóźniał sygnału. W szereg z tym kondensatorem 100nF dawałem opornik 100om. Ale opornik całkowicie niwelował gaszenia kondensatora (a przynajmniej tak znacząco, że wydawało się, że całkowicie.

Przed zabawą z opornikiem próbowałem też 10nF, ale nie było efektu. Nie patrzyłem na zmniejszenie częstotliwości, tylko zbicie szpilek od góry. Nie próbowałem wartości pośrednich, typu 30-50nF.

Kondensator będzie dawał przeciążenia prądowe - dla kogo będą te przeciążenia? Innymi słowy, co może na tym ucierpieć? Obciążany obwód, czyli akumulator? Rezystor 300W/1R?

marcingebus napisał:

Kondensator będzie dawał przeciążenia prądowe - dla kogo będą te przeciążenia? Innymi słowy, co może na tym ucierpieć? Obciążany obwód, czyli akumulator? Rezystor 300W/1R?

Jeśli będzie równolegle do MOSFETa to po załączeniu popłynie prąd ograniczony tylko ESR + Rds(on) nawet jeśli energia będzie bezpieczna dla tranzystora to nadal może generować generować zakłócenia EM jeśli w obwodzie popłynie kilkadziesiąt-set amperów choćby w czasie <1us.

marcingebus napisał:

Zakładałem, że będzie jakiś spadek na kablach pomiędzy Akumulatorem, a urządzeniem i ten kabel + kondensator da filtr RC, co się w sumie skłąda do kupy, ale nie wiem jaki będzie efekt.

ale to nadal będą dziesiątki-setki mΩ cewka jest o tyle lepsza że może dać kilka-kilkadziesiąt omów reaktancji, nie grzejąc się przy tym znacząco.

marcingebus napisał:

Wczoraj wieczorem poeksperymentowałem i kondensator 100nF dawał w miarę ładne tłumienie. Nawet myślałem aby go zostawić, ale Trasil na 15V też załatwiał temat do bezpiecznego poziomu a nie opóźniał sygnału. W szereg z tym kondensatorem 100nF dawałem opornik 100om. Ale opornik całkowicie niwelował gaszenia kondensatora (a przynajmniej tak znacząco, że wydawało się, że całkowicie.

Fakt, dla prądów rzędu kilka-kilkanaście amperów taki rezystor właściwie nie przewodzi, sensowniejszy był by gasik RCD, kondensator gasi przepięcia przez diodę a rozładowuje się przez rezystor.