p mosfet als schakelaar

nee, dat schema klopt niet.
-je hebt de LED kortgesloten naar massa.
- de pull-up weerstand staat nu voor de schakelaar, dwz. als je die opent zweeft de gate.
- de pull-up weerstand is nogal klein van waarde. (10K kan ook te groot zijn, daardoor wordt de FET traaaaaaaaaaaaaaaaaaag)

meer zo:

+voeding-+-----+---------
         |     |
        | |    |
 pull-up| |    | 
  (1k)  | |    | 
         |  ||-' source 
    gate +--|| ^  
         |  ||-. drain
         |     |
      o  o    | |
       \      | | Last
 Schak. \     | |
         o     |
         |     |
-voeding-+-----+------------

ik heb het schema gewijzigd en het is nu aangesloten zoals u heeft voorgedaan. het traag schakelen van de fet maakt op zich niet zo veel uit, ik wil alleen maar kunnen regelen of iets aan of uit staat. maar toch, wat voor weerstand zou u aanraden?
ik heb de last tussen drain en ground, en parallel aan de last staat de LED met weerstand. wat bedoelt u met led kortgesloten?

In het schema zit de fet met de drain vast aan de massa, dat moet natuurlijk niet.
Het traag schakelen van de fet is in dit geval niet zo erg, het is een paar milliseconden extra bij het uitschakelen.

in dit schema klopt dat, ik had een teken fout gemaakt, de drain gaat via de header naar de massa, en op de header staat een lading, nogmaals bedankt voor de hulp allemaal

Als de last motoren zijn, dan zou ik ook nog vrijloopdiodes toevoegen. Die moet je dan in sperrichting parallel met de motor zetten. Kies een diode die de stroom aankan die normaal door de motor loopt, dus als je motor 0.5A trekt dan moet die diode dat ook aankunnen.

Je zou ook kunnen vertrouwen op de diodes in de MOSFETs zelf, en een condensator parallel zetten met je voeding om de stroom op te vangen. Maar ik denk dat het beter is om gewoon vrijloopdiodes te nemen.

IK heb net vandaag een schema zitten in mekaar solderen waar pullups voor de gates van FETs in moesten. Ik heb voor 1k gekozen. Bij 12V dus ongeveer 10mA.

Ging er nu 3 of 4 ampere lopen of bedoel je driekwart?

rond 3.6 ampere, er worden 12 servo motoren aangedreven, het is voor een hexapod robot

Op 8 juni 2011 21:25:56 schreef Maarten Baert:
Als de last motoren zijn, dan zou ik ook nog vrijloopdiodes toevoegen. Die moet je dan in sperrichting parallel met de motor zetten. Kies een diode die de stroom aankan die normaal door de motor loopt, dus als je motor 0.5A trekt dan moet die diode dat ook aankunnen.

Je zou ook kunnen vertrouwen op de diodes in de MOSFETs zelf, en een condensator parallel zetten met je voeding om de stroom op te vangen. Maar ik denk dat het beter is om gewoon vrijloopdiodes te nemen.

De diodes in de mosfet gebruiken werkt alleen met een H-brug, of als je een symmetrische voeding gebruikt en twee mosfets om zowel positief als negatief te schakelen.

Op 9 juni 2011 18:06:49 schreef bobo1on1:
[...]
De diodes in de mosfet gebruiken werkt alleen met een H-brug, of als je een symmetrische voeding gebruikt en twee mosfets om zowel positief als negatief te schakelen.

says who ?

En wat die symmetrische voeding daar komt bij doen is me ook al een raadsel.

je kan prima de back-emf van een motor afleiding naar je voeding ALS die stroom kan SINKEN tenminste (crowbar circuit)!

en eigenlijk mag je nooit betrouwen op die interne diode. dat is iets wat je nu eenmaal cadeau krijgt bij een mosfet als 3 poter maar het is geen ideaal ding. een externe diode werkt veel beter.

Het is niet zo dat ze daar een diode bij in frommelen als cadeau voor de gebruiker zijn schone ogen. Dat ding is eigenlijk een parasiet gecreerd doordat ze de bulk ( het substraat ) van de mos niet mogen laten zweven.

ik heb in het verleden servo motoren rectstreeks op micro controllers aangesloten, bij gewone dc motoren heb ik wel gehoord van diodes parralel zetten tegen back emf, maar bij servos niet. hebben servos dit ook? ik neem aan van wel, er zit wel een dc motor in, toch heb ik mijn microcontroller of voeding nog nooit kortgesloten. kan iemand mij hier iets over uitleggen? ik snap tot nu toe grotendeels nog wel waar jullie het over hebben, maar ik ben nog niet zo bekend in elektro (dat blijkt maar weer! )

Op 9 juni 2011 18:11:59 schreef free_electron:
[...]
je kan prima de back-emf van een motor afleiding naar je voeding ALS die stroom kan SINKEN tenminste (crowbar circuit)!

Hoe ga je dat doen als de motor met 1 poot vast zit aan gnd?

Op 9 juni 2011 22:02:39 schreef bobo1on1:
[...]
Hoe ga je dat doen als de motor met 1 poot vast zit aan gnd?

diode over de mos. geen probleem. je motor wordt een generator.de energie loopt terug

Op 9 juni 2011 18:11:59 schreef free_electron:
[...]

says who ?

Nou, ik bijvoorbeeld.

Als je en inductieve last met de P-FET een stroom voert. En je zet je FET dan uit. Dan moet die stroom door blijven lopen. De spanning op de drain van de fet gaat omlaag, en DOOR de nul heen naar negatieve spanningen. Als er nog een N-FET naast zou staan zou DIE body-diode gaan geleiden. Als je een diode in sper over de load zet, gaat DIE geleiden zodra de drain/ plus-van-de-last/z'n kathode onder de nul komt....

P.S.: (als de diodes niet snel genoeg zijn, gaat de FET even zeneren. Ook dat is volgens IRF tegenwoordig een belangrijke spec voor een FET (zie hieronder)).

en eigenlijk mag je nooit betrouwen op die interne diode. dat is iets wat je nu eenmaal cadeau krijgt bij een mosfet als 3 poter maar het is geen ideaal ding. een externe diode werkt veel beter.

Het is niet zo dat ze daar een diode bij in frommelen als cadeau voor de gebruiker zijn schone ogen. Dat ding is eigenlijk een parasiet gecreerd doordat ze de bulk ( het substraat ) van de mos niet mogen laten zweven.

Ja en nee. IRF heeft ergens een verhaaltje staan dat ze er achter kwamen dat de specs van de parasitaire diode wel voor de klanten van belang zijn, dus dat ze die voortaan beter zouden speccen. Je krijgt er bij IRF dus duidelijke specs over en ondanks dat ie parasitair is, zijn de specs soms ZEER bruikbaar. Gewoon dat je de hele maximale stroom door de diode mag laten lopen. Schattig.

Verder zijn er ook nog FETs met ingebouwde extra diode. Gewoon "handig".

Op 9 juni 2011 23:09:54 schreef rew:
[...]Nou, ik bijvoorbeeld.

Als je en inductieve last met de P-FET een stroom voert..

Moment.. we hebben het over een DC MOTOR. niet over een inductieve last...

Als je stopt met een DC motor aan te drijven (van spanning voorzien) en je gaat hem als generator gebruiken dan blijven de polen gelijk... met andere woorden de + pool blijft de + pool. dat keert niet om ! ( of ben ik nu aant raaskallen ? )
Wij gebruiken de body diodes van de mosfets in de 3 fase brug om zo energie terug te trekken uit de motor bij spindown.

Dus als daar een diode over die mos staat is er geen probleem.

Een DC-motor bevat een stuk koperdraad dat een aantal malen om een stuk kern-materiaal is gewikkeld. Een spoel dus.

Als een motor geen inductieve last is, wat is dat dan wel?

In de 3-fase-BLDC drivers zit je altijd met drie halve H-bruggen. De bescherming voor de A-hoog FET komt uit de A-laag FET. En andersom. Maar goed. Je kunt dus op je harddisk 6 centen besparen door de 6 beschermingsdiodes achterwege te laten. Dat lijkt me hier niet aan de orde.

Ik moet nog altijd een keer aan m'n BLDC motoren gaan meten om te kijken hoe groot de inductie van de spoelen nu eigenlijk is. Weet jij toevallig hoe groot ie is bij een BLDC motor in een harddisk?

vrij groot. daar waar de rotor in lijn staat tot 500 millihenri.
waar de rotor niet staat rond de 100. hangt ook een beetje van motor af.
( eergisteren toevallig nog gemeten op 1 Khz met een Hp RLC brug)

Echt milli, en geen micro? Poeh! da's best wel heel veel.

Na het laten zweven van een brushed DC motor, door alle MOSFET's van de H-brug uit te zetten, loopt er nog stroom door de vrijloopdiodes gedurende een 2 tot 3 milliseconden door de coëfficient van zelfinductie van de motorspoel.

Pas na het uitbollen van die stroom is de tegen EMK meetbaar aan de klemmen van de motor.

De verwarring wordt hier gemaakt doordat men de DC motor als een zuivere inductieve last ziet. Omdat hij ook mechanische energie heeft opgeslagen is dat niet volledig waar.

Even voor Zonnepaneeltje die voor z'n IRF4468 fets hier komt kijken.

De specs van de diode waar ik het over had zijn enerzijds de diode characteristics op pag 2: I_S 290, continuous of pulsed 1120A. Dat is hetzelfde als de hele FET, dus dat is handig!

Maar anderzijds, en dat is de eigenschap die Zonnepaneeltje gebruikt bij het plots uitschakelen van z'n motor... op pag 1 de "avalanche characteristics".

Stel dat de inductie van die motor 500mH is zoals Free electron bij een andere motor heeft gemeten, dan loopt er worst case dus 150A door de motor bij 74V.

energie is: E = 0.5 L I², dus 0.5 * 0.5 * 150² = 5.6kJ... Da's belangrijk meer dan de 740mJ die je FET kan hebben....

Nu zal de inductie van ZP's motor wel veel minder zijn, maar of je veilig onder de 740mJ komt, weet ik niet.

Bedankt rew.
Kan zo de induktie van de motor niet vinden maar ik meen dat ik ooit eens iets in de orde van 100uH heb gelezen. Heb zojuist mijn L-meter er aan gehangen, hij geeft 8.38 uH aan.

Die 740mJ geldt voor de fet en niet voor de interne diode(?)
De last wordt verdeeld over 5 fets, het is een halve brug met 5 parallelle fets onder en 5 boven.

Op 10 juni 2011 00:50:41 schreef free_electron:
Moment.. we hebben het over een DC MOTOR. niet over een inductieve last...
Als je stopt met een DC motor aan te drijven (van spanning voorzien) en je gaat hem als generator gebruiken dan blijven de polen gelijk... met andere woorden de + pool blijft de + pool. dat keert niet om ! ( of ben ik nu aant raaskallen ? )

Nee, dat niet; maar het zijn twee aparte verschijnselen die allebei optreden.
De 'uitloopspanning' heeft dezelfde polariteit als de voedingsspanning. Het is dezelfde EMF die er al die tijd al was.
Maar de gewone inductieve 'kick' van de zelfinductie van de motor is er ook nog.
Zijn energieinhoud is weliswaar véél kleiner dan die van de uitbollende motor, maar als je àl te snel afschakelt, krijgt je toch een gemene negatieve prikker op de verder positieve spanning.

Links het schema van de motor. I1 is de voeding. L1 en R1 zijn de zelfinductie en de weerstand van de draadwikkeling. L2 en R2 zijn de massatraagheid en wrijving van de rotor. H2 zet motorstroom om naar koppel, en H1 zet draaisnelheid om naar tegen-EMF. H1 en H2 zijn dus ook constante factoren.

Bij het plotseling uitschakelen van de stroom gedraagt de spanning die I1 te verduren krijgt als in de rechter grafiek. De spike is van L1, de rest is back-EMF als gebruikelijk.

Op 13 juni 2011 09:49:39 schreef Zonnepaneeltje:
Bedankt rew.
Kan zo de induktie van de motor niet vinden maar ik meen dat ik ooit eens iets in de orde van 100uH heb gelezen. Heb zojuist mijn L-meter er aan gehangen, hij geeft 8.38 uH aan.

Hmm. Dat scheelt nogal wat.

Die 740mJ geldt voor de fet en niet voor de interne diode(?)
De last wordt verdeeld over 5 fets, het is een halve brug met 5 parallelle fets onder en 5 boven.

Ah! sorry! Dan heb jij dus inderdaad te maken met de diode karakteristieken van de fets aan de overkant. Als je de bovenste FETs uitschakeld zal de inductie de spanning naar beneden sturen. Zodra ie onder de nul komt gaan de diodes van de onderste fets geleiden. In de praktijk geleiden die diodes niet direct. Dus moet je de zener-spanning van de bovenste fets * de tijd die de diodes nodig hebben om te gaan geleiden bepalen.

De spanning haal je uit fig 10.

Ik zie net dat het schema nog wel wat eenvoudiger kan.
Als ik het koppel door stroom voorstel, en de draaisnelheid, dus EMF, door spanning, dan heb ik de twee omzetters niet nodig en komt er dit:

L1 en R1 zijn weer de zelfinductie en draadweerstand van de wikkeling; R2 en C2 (nu natuurlijk parallel) verbeelden het mechanische gedrag van de motor.
In dit schema is het makkelijker te zien wat er gebeurt bij het uitschakelen. Eerst de 'kick' van L1, maar verder de back-EMF van C2.

L1 en R1 kun je meten aan een 'losse' motor. R2 haal je uit de stroom onder belasting, C2 is weer een maat voor hoe langzaam de motor uitloopt.

FET, Thanks! Gave manier om de mechanische kant te modelleren.

Even spelen met een harddisk-motor:

Even voor de orde groottes: R2 - C2 heeft een RC tijd van rond de 2 sec (ruwe schatting). In vol bedrijf loopt er zo'n 0.5A. De weerstand R2 is dus ongeveer 24 ohm.... Dat maakt C ongeveer 1/12. Hmm. Ik had verwacht absurd grote condensator waardes te krijgen, maar dat valt behoorlijk mee.
(alhoewel 120000 µF is voor een gemiddelde condensator wel veel.

[update!] Hey FET... Thanks again!

Wat ik tot nu toe nog niet goed begreep is: hoe kan het zijn dat als je op de motor afremt, je energie je batterij in kan pompen....

Stuur je de motor met een H-brug, dan kan je remmen door b.v. beide lage fets aan te sturen. In het schema is je bron (nu een spanningsbron) dan nul. Je sluit de C2 dan via L1, R1 kort.

Doe je dit met een PWM, dan wordt L1 dus opgeladen, en z'n flyback gaat via de protectie diodes terug de voeding in!

Idem als je hem even tegengesteld aanstuurt: Dus met een positieve spanning op C2 zet je een negatieve spanning op de bron. L1 wordt nu snel opgeladen, en zal bij de "terugslag" dus energie aan de batterij leveren.

Even concreet. Stel je hebt nog 11V in C2 zitten. R1 en R2 verwaarlozen we even (R1=0, R2= oneindig). L1 = 1 mH. Laat ik de terminals van de motor even A en B noemen. (in FET z'n schema: B=GND, A = tussen de stroombron en L1. )

Om de motor aan te sturen zet ik A op 12V, en B op 0V.

Stel ik wil remmen, dus ik zet gedurende 1 ms B op 12V en A op 0V. L1 laad nu op met 11+12V = 23V! V = L di/dt, dus di = Vdt/L = 23 . 1mH / 1ms = 23A. Dan geef ik de boel vrij, L1 zal dan punt B voorbij de 0V duwen totdat de protectie diode daar in geleiding gaat: -0.6V. Idem gaat punt A omhoog naar 12.6V. Omdat C2 nog steeds 11V is, staat er nu dus 12 + 0.6+0.6 - 11 = 2.2V over L1. De 23A zal dus afbouwen gedurende ongeveer 10ms en daarbij dus energie die uit C2 gekomen is terug leveren aan de batterij!

[Bericht gewijzigd door rew op maandag 13 juni 2011 14:08:11 (61%)]

Krijg nou wat, nu heb je mij met m'n eigen schema het terugleveren uitgelegd. Arigato gozai mashita.