Hallo Andreas,

Simulation mit 20N20 NMOSFET (BUZ73 Modell hatte ich gerade nicht greifbar)

1. Mit R3 (680k) ganz sauber, kein unregelmässiges Flattern, auch nicht in der Nähe von GND oder Ucc.

Die PWM (Schwingung) setzt bei 7,15 V ein. Schaltfrequenz noch niedrig, um ca. 30 Hz.










2. Ohne R3 (680k) setzt die PWM (Schwingung) bereits bei 7,99 V ein, also schon unmittelbar unterhalb Ucc. Ist sauber, periodisch, wie es sein soll. Schaltfrequenz ca. 20 Hz. Aber kein unregelmässiges "Flattern".







Gruß
Reinhard

Mit dem BUZ11 Modell ist die Simulation auch einwandfrei (bei 30 A geprüft).
.model BUZ11 VDMOS(Rg=3 Rd=5m Rs=1m Vto=3.0 Kp=9 Cgdmax=2n Cgdmin=.15n Cgs=0.8n Cjo=1n Is=2.3p Rb=6m Vds=50 Ron=40m Qg=27n mfg=Fairchild)

Für IRFB7440 habe ich kein spezifisches Modell. Aber für viele andere NMOSFET mit ähnlichen Daten.

Gruß
Reinhard

Ja, 28 W für den NMOSFET.





Wenn der Strom durch die zu steuernde Last 30 A sein soll/darf, Ist die Verlustleistung am zu steuernden Verbraucher (Gebläsemotor) 340 W.



Mit BUZ11





Einschalten:





Ausschalten:





BUZ11 wäre für 30 A bei ca. 1 Vds sehr überfordert.



Reinhard

Verlustleistung des Verbrauchers ist knapp über 330 W.
Verlustleistung des NMOSFET ist bei Ug von 8 V 28 W.

Wenn ich R21 (820 Ohm) überbrücke oder auch, wenn ich R21 unendlich mache, unterbreche, ändert sich die Gate-Spannung nicht. In beiden Fällen immer noch 8 V (Source liegt auf Masse).
Ich kann aber den 8 V Spannungsregler durch einen 6V Regler ersetzen, dann bekomme ich Ug auf 6 V.

Mit Ug= 6 V steigt die Verlustleistung des NMOSFET auf ca. 45 W, da Ud auf ca. 1,5 V ansteigt.
Da die am Verbraucher anliegende Spannung dann kleiner ist (10,4 V), ist auch die Verlustleistung am Verbraucher (Gebläse) etwas geringer (300 W) und der Strom nur noch 28,6 A bei gleichem Innenwiderstand.




Reinhard

Hallo Andreas,

Die Simulation ist es nicht, die hat es richtig gemacht. Erstmal habe ich mich selbst verwirrt und dann Dich mit.
Deine Überschlagswerte passen. Die Simulation ist der gleichen Meinung.

Die zugehörigen richtigen Grafiken habe ich oben wieder eingefügt.

Hatte ja anfangs korrekt die Verlustleistung des FET: Ud x I = 28 W.
Dann kam mir irgendwie das Gebläse in den Sinn und aus irgendeinem Grund meinte ich, dafür sollte ich die Leistung angeben. Also jetzt wieder Kommando "Zurück"!

Bei
Ug = 8 V ist Uds ca. 0,92 V
Ug = 6 V ist Uds ca. 1,5 V

Im Simulationsmodell des BUZ11 ist
Rds = 0,03 Ohm bei Ug = 8 V
Rds = 0,05 Ohm bei Ug = 6 V

Reinhard

Beschreibung:
NE555, An idealized timer model.

electro-tech-online.com/thread…vel-ltspice-model.142957/
"The NE555 model included with LTspice is an idealized behavior model that doesn't accurately model all of the real device's characteristics, such as output voltage. Da hast Du's!
Attached is an old Fairchild uA555 transistor level model with pinouts modified for use with the attached LTspice symbol.
It should, in general, give more accurate simulation results..."

Damit gibt es bei 8 V Versorgung
...mit 820R Widerstand: Ugs = 7,15 V
...bei herausgenommenem (unterbrochenen) 820R Widerstand: Ugs = 5,54 V


Gruß
Reinhard

Hallo Andreas,

dass die Verlustleistung am FET drastisch ansteigt, habe ich doch schon für 6 V gezeigt.
Ich bin ja gerne bereit, Fragen mit Simulation nachzugehen. Aber ich denke, hier ist inzwischen alles beantwortet? Du hast nicht wirklich eine Frage, deren Antwort Du nicht schon wüsstest, oder?

Du schreibst:
"Gerade habe ich gemessen,
VCC auf 8,00 Volt eingestellt.
Mit 820 Ω HI = 8,0 und LO = 0,4 Volt am Gate.
Ohne 820 Ω HI = 7,3 und LO = 0,0 V am Gate."

OK, gerade habe ich dazu simuliert,
BUZ11 Modell, µA555 Fairchild Modell, VCC auf 8,00 Volt eingestellt. Last ist 15 Ohm, (9,6W an 12 V, wie 10 WGlühlampe bei Dir)
Mit 820 Ω HI = 8,0 und LO = 0,33 Volt am Gate.
Ohne 820 Ω HI = 7,6 und LO = 0,0 V am Gate.

Das passt doch ganz gut zu Deiner Messung!


Du hattest doch die Randbedingungen der von Dir erbetenen Simulation vorgegeben:
- Last, die an 12 V einen Strom von 30 A "zieht"
- FET Typ sollte auf Deinen Wunsch dafür BUZ11 sein (obwohl er keine 30 A kann, sondern nur max. 1 A)

Ich hatte für den BUZ11 die Safe Operating Area (aus Datenblatt) gezeigt. Du wusstest das auch - so gut, wie Du den BUZ11 ja kennst.
Die Simulation arbeitet trotzdem. Eine Simulation kann (noch) keinen Knall und Rauch erzeugen. Der BUZ11 hätte bei 30 A Drainstrom sehr wahrscheinlich Rauch (und vielleicht auch Knall) erzeugt.

Dein Statement kann ich deshalb hier nicht nachvollziehen:
"In der Simulation (ideales Modell) alles prima, in der Realität kocht der FET."

"ideales Modell" ist jetzt eine Bezeichnung von Dir. Die war aber nicht gemeint.
"Idealisiert" heisst nicht "ideal". Ich hatte auch nicht von einem "idealen Modell" geschrieben sondern ein Zitat wiedergegeben, das von "idealisiertem Modell" sprach.
Ein "idealisiertes Modell" in Simulationen bezeichnet eine zweckmässig vereinfachte Annäherung. Ähnlich wie eine "idealisierte Kennlinie" (z.B. einer Diode) eine dem Verlauf nur angenäherte bzw. vereinfachte Kurve ist aber nicht das genaue (=ideale) Abbild.

"Das andere Modell passt auch nicht ganz."

Modelle passen nie "ganz" - deshalb heissen sie "Modell für/von...". Sie sind ja nicht die Sache (=Realität) selbst, sondern nur eine vereinfachende Annäherung, die erlaubt für bestimmte Fragestellungen validierbare Vorhersagen zu treffen. Ein Modell kann nicht auf die Antwort auf alle möglichen Fragen geben sondern nur auf die, für die es entwickelt wurde.

Viele können oder wollen Modell und Realität nicht unterscheiden. Sie nehmen ein Modell entweder als Realität, wie Du sagst, als "ideales Modell" - das es aber gar nicht gibt. Oder sie verlangen von einem Modell eine Antwort/Vorhersage zu einer Fragestellung, für die es nicht gemacht ist, die es aufgrund seiner Vereinfachung deshalb aber nicht geben kann. Gelegentlich, um damit belegen zu wollen, dass das Modell ja generell untauglich wäre. Das zeigt nur, dass sie das Modell nicht verstanden haben oder es ihnen aus anderen Gründen "nicht passt" und sie es deshalb diskreditieren möchten. Selbst unter Wissenschaftlern gab/gibt es ständig solche Dispute.

Anderes Beispiel:

Der photoelektrische Effekt ist nur mit dem Photonenmodell (Teilchenmodell) für Licht befriedigend zu beschreiben. Das Wellenmodell kann es nicht. Einstein bekam für diese Entdeckung den Nobelpreis. Ähnlich gilt das es bei Mehrphotonenabsorption, Photoelektronenemission u. noch weiteren Effekten.
Interferenz und Beugung sind aber nur mit dem Wellenmodell des Lichts zu beschreiben. Das Photonenmodell versagt dafür völlig.
Das Teilchenmodell ist deshalb nicht richtiger oder falscher als das Wellenmodell, auch wenn sie auf den ersten Blick unvereinbar erscheinen. Beide beantworten unterschiedliche Fragen und erklären unterschiedliches Verhalten derselben Sache (Licht, elektromagnetische Strahlung). Wir benutzen jeweils das "passende" Modell je nach der Fragestellung bzw. der gewünschten Vorhersage.

Trotzdem würde man doch auch einem "Physik-Studenten" nicht ernsthaft vorhalten, dass er mit Modellen und den geeigneten Werkzeugen (Wellenphysik, teilchenphysik, Quantenphysik,...) zu zu erwartenden Beobachtungen Vorhersagen für physikalische Effekte erarbeitet.
Warum also die Stichelei: "Schüler, Studenten, das Jungvolk, die es offenbar noch nicht so richtig begriffen haben (?),...machen so was."

Zum NE555 gibt es, ausser den beiden von mir bisher verwendeten Modellen, noch weitere, auch diskrete. Die habe ich nicht ausprobiert. Ich wollte jetzt kein NE555 Modellexperte werden. Würde ich Schaltungen damit entwerfen müssen (wollen), wäre dafür die Motivation vorhanden. Je mehr man sich mit den Eigenschaften und der Simulation dieses Bausteins beschäftigt, um so besser lernt man zu verstehen, welches Modell für welche Vorhersage am besten zu verwenden ist. Das gilt genauso für alle anderen Bauteile. In der Praxis des Schaltungs ist dasja nicht grundsätzlich anders. Da ist ja auch erst die Kenntnis von Bauteileigenschaften anzueignen.

Reinhard

Hallo zusammen,

richis-lab.de/555_UE.htm

Hier hat sich jemand mal die Mühe gemacht, verschiedenste 555-Typen zu öffnen und die Dies abzubilden. Es gibt schon bei der bipolaren Variante eine ganze Menge unterschiedlicher Versionen.

Mehr noch, nicht jeder Hersteller hat den Schaltkreis mit identischen Funktionen versehen.
In einem DDR-Elektronikbuch (Schlenzig, Jung, Mikroelektronik für Praktiker, VT, 1986, Seite 177) gibt es eine Übersicht, die unterschiedliches Verhalten beim Betrieb in bistabilem Betrieb auflistete.



Eine mögliche Erklärung findet sich hier, in herstellerabhängigen Abwandlungen der Flipflop-Schaltungen.

pegons-web.de/555grund.html

Diese Unterschiede sind zwar bei Andreas' Thema nicht von Belang, zeigen aber, dass es schon in der realen Welt deutliche Unterschiede im Verhalten gibt.


Viele Grüße,
Christian

Interessante Entwicklungen --- wobei wir ja schon bei den 92xx wissen, dass einige der digitalen Schaltkreise Unterschiede beim "on"-Widerstand zeigen, und daher genau spezifiziert sind nach Hersteller und Typ. Es sollte also vielleicht nicht überraschen, dass bei so einem "Allerweltstyp" wie dem 555 doch einige deutliche Unterschiede existieren !

Besten Gruss,

Michael