Anleitung MOSFET leicht gemacht

Dieses Thema im Forum "Elektrik" wurde erstellt von DevilZcall, 5. März 2018.

  1. DevilZcall

    DevilZcall Erfahrener Benutzer

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  3. Vom MOSFET hat inzwischen eigentlich jeder schon mal gehört, und auch, dass es vielleicht gar keine schlechte Idee wär so ein Ding im eigenen Hochleistungsföhn zu verbauen.
    Ich würde jetzt sogar noch einen Schritt weiter gehen und sagen, wenn ihr Hochleistungsmotoren von mir verbaut habt, braucht ihr auch einen Mosfet um diese vernünftig mit strom zu versorgen. (Neo Rhinos, Neo Hellcats, FANGs und FANG Re-Vampeds.)
    Da ich euch nicht weiter guten Gewissens schlechte Mikroschalter zu meinen Motoren empfehlen kann, hab ich mich mal an unseren obersten Schwarzmagier (danke @Dominik) gewendet der mir folgende Bauelemente empfohlen hat:

    IRL 3705N MOSFET
    Das ist also das gute stück:
    IMG_20180304_142040_611.jpg

    Dazu braucht ihr noch einen 10kOhm Widerstand:
    IMG_20180304_142032_674.jpg

    Und eine simple Diode (verbaut hab ich eine gewöhnliche 1N4001)

    Und so wirds Verkabelt:
    IMG_20180304_142024_744.png

    Also eigentlich ganz simpel.
    - Der 10kOhm Widerstand wird mit etwas schrumpfschlauch mit den beiden äußeren Beinen verlötet. Die Orientierung ist dabei egal.
    - Das rechte Bein wird mit dem Negativpol deiner Batterie verbunden, das Mittlere geht weiter zu den Flywheelmotoren. (Batterie + kann direkt an die Motoren angeschlossen werden)
    - Am linken bein wird dann der rev-trigger angeschlossen, vom rev trigger zieht ihr dann noch ein kabel zum Batterie plus-pol.

    Zu guter letzt muss noch eine Diode verbaut werden, damit die -vom Motor beim auslaufen- induzierte Spannung nicht euren MOSFET belastet. Die diode könnt ihr entweder wie ich direkt an die motoren hängen, oder wenn ihr einen Austausch-Stecker für eure Flywheelcages habt, auch hinter den stecker. Ganz wichtig ist hier die Orientierung: der helle Strich zeigt zum Pluspol.
    IMG_20180304_144447_680.jpg

    Im Blaster kann das ganze dann so aussehen:
    IMG_20180304_144439_010.jpg

    Das ganze läuft einwandfrei in meiner Stryfe mit Neo Hellcats und supercrush ofp cage, es wird auch nichts warm, also ist noch luft nach oben.

    Die Bauteile könnt ihr euch jetzt einfach selbst zusammenkaufen, oder ihr nehmt sie mir für 4€/Set bei eurem nächsten Motorenkauf ab :)
     
  4. Moggih

    Moggih Erfahrener Benutzer

    Top!
     
    Rebound und Genaro1998 gefällt das.
  5. Dominik

    Dominik Erfahrener Benutzer

    Ich habe von Jefe seine Stryfe mit Rhinos und drei Zellen hier, die werde ich mal testen.

    Bei der habe ich übrigens den Mosfet in den Magazinschacht geklebt, so muss man nur zwei dicke Leitungen nach hinten führen.
     
    DevilZcall gefällt das.
  6. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Danke für diese Anleitung!

    Hab jetzt auch eine Stryfe mit MOSFET. Finde das deutlich eleganter als irgendeinen "hoffentlich adequaten" Mikroschalter mit Heißkleber im Gerät zu befestigen.

    Mit etwas Mühe kann man den Pfosten nutzen, auf dem vorher der Thermistor gehangen hat und da den MOSFET draufschrauben. Dann kann man wie in der Ausgangslage hinten lang 2 dünne Drähtchen zum Mosfet führen und dann nah am Teil auch den LiPo anschließen. Hat den Vorteil, dass man die Kabel genau so verlaufen lassen kann wie im Originalzustand und die einzigen dicken Leitungen mit echter Länge die sind, die zu den Flywheels laufen.

    Wenn Interesse besteht kann ich das ganze auch ablichten beim nächsten Öffnen in ~2 Wochen.
     
  7. TheOrk

    TheOrk Erfahrener Benutzer

    Wenn man das in "gebremst" bauen möchte nimmt man noch einen P-Mosfet dazu und nutzt den um den Motor kurzzuschließen wenn der Trigger nicht gedrückt ist, oder?
     
  8. DevilZcall

    DevilZcall Erfahrener Benutzer

    Müsste gehen
    Ohne Gewähr ;)
     
  9. GestiefelterKöter

    GestiefelterKöter Erfahrener Benutzer

    Aber mit Blaster, vorzugsweise Flywheeler...Sorry konnte mir den Spam nicht verkneifen.
     
  10. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Sooo!

    Hier jetzt mal die Innereien meiner Stryfe mit dem MOSFET aufm Thermistor-Posten. Hoffe alles ist gut erkennbar und sollte eigentlich auch recht selbsterklärend sein, solange man den OP beachtet.

    IMG_20181106_142956.jpg
     
  11. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Jetzt auch als aktiv gebremste Variante!
    Achtung: Aktives Bremsen erhitzt die Motoren von innen zusätzlich und kann somit möglicherweise durch größere Wärmeentwicklung die Lebenszeit der Motoren verringern. Eventuell kann hier ein Flywheel Käfig aus Metall helfen um etwas Wärme abzuführen.

    Hoffe ich hab mich hier nicht vermalt, müsste aber eigentlich so stimmen.

    An sich eigentlich nur wie oben, aber einen IRF4905 P-Kanal MOSFET zusätzlich rein und den linken und mittleren Pin genauso anschließen wie beim IRL3705N, und den rechten Pin an Motor+ bzw Batterie+.

    active break.PNG

    Eventuell ist die Diode hier überflüssig, das weiß vielleicht ein Anderer besser. Auf jeden Fall schadet sie aber nicht.

    Bei den beiden MOSFETs M1 und M2 ist die große Seite das Gate (linker Pin), das kleine Ding mit dem Pfeil die Source (rechter Pin) und der letze Anschluss Drain (mittlerer Pin).
     
    Bmag, Balthazar2026, DevilZcall und 3 anderen gefällt das.
  12. Crash Override

    Crash Override Erfahrener Benutzer

    Das müsste @Dominik am ehesten beantworten können, ob die Freilauf-Diode dann noch Sinn hat oder nicht.
     
  13. Bmag

    Bmag Erfahrener Benutzer

    Die Diode soll ja hauptsächlich verhindern, dass der Strom, der durch das Weiterlaufen der Spulen erzeugt wird, nicht in den Mosfet läuft und ihn zerstört. Nachdem die Motoren quasi sofort zum Stehen kommen, entstehen auch keine großen Ströme mehr - dafür Wärme.
     
  14. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Da sich die beiden MOSFETs in meinem System von der Schaltzeit leider nicht ganz genau decken habe ich die Diode erstmal drin gelassen.
    Mal sehen was der Schwarzmagier sagt.
    Sofort zum Stehen kommen die Motoren auf jeden Fall nicht. Anlaufen und abbremsen dauert sehr ähnlich lang.
     
  15. Bmag

    Bmag Erfahrener Benutzer

    Dann ist etwas bei der Verschaltung schief gegangen, denn der Motor sollte instantan anhalten. Siehe z.B. in dem Video über Mosfet Motor braking bei 20:22:

     
    Zuletzt bearbeitet: 26. Februar 2019
  16. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Der Motor im Video hat auch keine Last dran.

    Wenn ein Motor fürs Anlaufen kein unendliches Drehmoment aufbringen kann, dann beim Anhalten auch nicht.

    Bei mir sinds halt Blasterparts Wheels, die sind ja ein bisschen schwerer und nur Meishel 2.0er, die sind ja auch nicht extrem stark.
     
  17. Crash Override

    Crash Override Erfahrener Benutzer

    Zwar haben die Motoren durch die Flywheels etwas mehr Massen-Trägheit, aber nicht so viel, das jene nicht dennoch zügig stoppen. Da ist es egal, ob es BP-Flywheels sind und welche Motoren es sind (einzig bei den Artifact IM4U kann ich mir vorstellen, das die noch ne eckE länger drehen, da jene mit 50k Umdrehungen laufen).

    Da heisst es jetzt wirklich erstmal auf den Obersten aller Schwarzmagier warten, was dieser sagt.
     
    Zuletzt bearbeitet: 27. Februar 2019
  18. Lorcan

    Lorcan Erfahrener Benutzer

    Du schliesst nicht nur den Motor kurz, sondern wahrscheinlich kurzzeitig auch die Batterie.
    'M1' sperrt nicht schnell genug, da das Gate über R1 entladen wird und für einen kurzen Moment gibt es einen satten Kurzschluss der Batterie.
    Deswegen haben Motortreiber meist eine Umschaltverzögerung.
    Ist auch hier im letzten Satz des Absatzes zum 2-Quadrantensteller erwähnt.
    Ansonsten ein guter Ansatz.
     
  19. Crash Override

    Crash Override Erfahrener Benutzer

    Das würd bedeuten, das nicht nur (normalerweise) die Motoren kurzzeitig sich aufheizen, sondern auch der Akku schaden davon tragen kann?

    Wenn dem so ist, wäre es ratsam, das man die Schaltung erstmal überarbeitet... Bin ich froh, das ich keine nutze.
     
  20. Dominik

    Dominik Erfahrener Benutzer

    Im Gegenteil, große Drehzahländerung = große Energieumwandlung, welches Vorzeichen diese Energieumwandlung hat ist unerheblich.

    Die Schaltung sieht gut aus, Lorcan hat aber einen wichtigen Punkt genannt, es ist durch Bauteiltoleranzen möglich, dass kurzzeitig ein Kurzschluss verursacht wird.

    Es wäre tatsächlich einfacher und sicherer, einen integrierten Schaltkreis zu verwenden, dort wird die Schaltfolge intern gesteuert, allerdings sind die Stromstärken oft nicht ausreichend.
    Eine andere Möglichkeit wäre es, deiner Schaltung einen Brückentreiber vorzuschalten, der die von dir verbauten Mosfets steuert.
     
    Hatbuster, Bmag und Crash Override gefällt das.
  21. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Danke für die Rückmeldung. Würde natürlich die Dimensionen deutlich vergrößern. Bin immer noch auf der Suche nach simpler Eleganz, mal sehen.

    Wenn ich nen LiPo zu opfern wage, wie könnte ich am besten praktisch testen, ob das wirklich schädlich ist?

    2 Minuten dauerlaufen mit 2 Minuten permanent an/aus vergleichen und gucken wo der Akku wärmer wird? Oder brauche ich eigentlich direkt ein Oszilloskop um die Ströme mir anzuschauen?
     
    Zuletzt bearbeitet: 28. Februar 2019
  22. Lorcan

    Lorcan Erfahrener Benutzer

    Du brauchst schon ein Oszilloskop, ansonsten siehst du den Kurzschluss nicht. Wir reden von Millisekunden. Wenn Dein Akku kurzschlussstromfest ist, sollte er das vertragen, geht dann halt nur auf die Laufzeit.
    Oder du begrenzt den Strom mit einem Hochstromwiderstand am IRF4905 auf einen Strom den dein Akku verträgt.
    Man kann die Ausschaltzeit eines Mosfets auch berechnen, hängt von der Gate-Kapazität und dem Widerstand zwischen Gate und Masse ab.
    Ein weiteres Problem bei der Motorbremse ist die Kraft die beim Bremsen auf die Flywheels wirkt. Da die nur aufgesteckt sind, können die mit der Zeit durchrutschen. Ob das wirklich ein Problem ist, muss die Zeit zeigen ;).
     
  23. Crash Override

    Crash Override Erfahrener Benutzer

    Naja, einfach aufgesteckt sind die auch nicht - eher Press-fit; sprich: man braucht etwas sanfte gewalt, um sie drauf oder runterzubekommen. Da sollte also nichts durchrutschen (ausser vielleicht bei Artifact Flywheels, weil jene mit einer Madenschraube gegen die Motorwelle verschraubt werden).
     
  24. Mephisto1111

    Mephisto1111 Benutzer

    Mahlzeit!

    Wie sieht es eigentlich mit den IRL 3705N MOSFET und einem 10k Widerstand aus, wenn ich die Motoren mit 11,1 V betreibe?
     
  25. Hatbuster

    Hatbuster Benutzer

    Laut Dokumentation fängt der IRL3705N ab 55V an kaputtzugehen.
    Runde 12V sollten also gar kein Problem darstellen.
     
  26. Crash Override

    Crash Override Erfahrener Benutzer

    Welche Motoren willst du damit betreiben? Denn: ab ner gewissen Stromstärke ist da ein Kühlkörper von nöten... zumindest, wenn er unter Dauerbelastung läuft (einschalten und dann erst abschalten, wenn der Akku leer ist - wenn man nur kurzzeitig nur den Trigger betätigt, sollte das normal auch ohne gehen). Wäre da nur im Falle eines Jams dramatisch.
     
  27. Mephisto1111

    Mephisto1111 Benutzer

    Danke euch beiden.

    Die BP-MAX 1 sollen es sein.
     

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