Hallo! Ich möchte die oben abgebildete H-Brücke verwenden und würde mich über Eure Meinung freuen, denn muss offen zugeben, dass Analogelektronik nicht mein Steckenpferd ist. Die Schaltung betreibt einen Bürstenmotor mit 1kHz PWM, die Spannung liegt zwischen 7V und 12V, der Motor kann Spitze 10-15A ziehen, im Normallfall <5A (1:16 Modellbaubereich). Die Low-Side ist IRLR3103 (Rdson=0,019Ohm, Id=55A, Logic Level), High-Side ist IRFR5305 (Rdson=0.065, Id=31A). Die FETs werden von einem L293 getrieben. Die Schaltung funktioniert so weit, nur würde ich gerne wissen, ob ich was grundsätzlich übersehen habe. Danke im Vorraus, Thomas
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Das nehme ich im Einschaltmoment auf (gemessen an den Gates. Y bitte x10 denken). Gelb ist Low-Side, blau ist High-Side.
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Das ist die Off-Flanke. Die Schwingung macht mir etwas Sorgen. Woher kommt das?
Off-Flanke liegt vermutlich an der Masseführung. Die Brücke kann nur zwischen 6 und 15 Volt betrieben werden, da sonst die gatespannung zu groß wird.
Noch ein paar Fragen: Wo hast du die Masse der beiden Kanäle angeklemmt? Wie sieht das Ansteuersignal aus? Wie sieht die Versorgungsspannung aus? Welche Last ist angeschlossen? Woher kommt der Ripple auf dem blauen Signal (sieht aus wie ca. 35MHz)? (Einkopplung, Messfehler, Versorgungsspannung?)
Hallo! Vielen Dank für die ersten Hinweise! Die Masse der Kanäle ist direkt an einer Anschlussklemme für Stromversorgung der Platine, ca. 3cm von den FETs entfernt. Es führt eine großflächige Masse dort hin. Die Eektronik wird von einem NiMh-Akku versorgt. Die 35MHz kommen wohl von einem Empfänger (RC-Empfänger), der im 35MHz-Band läuft. Die Versorgungsspannung ist stabil. Bilder vom Ansteuersignal und Versorgung liefere ich am Sonntag. Danke nochmal! Gruss Th
> Die Masse der Kanäle ist direkt an einer Anschlussklemme für > Stromversorgung der Platine, ca. 3cm von den FETs entfernt. Für diese Schaltgeschwindigkeit ok. Sind beide Masseklemmen dort angeklemmt? >Die 35MHz kommen wohl von einem Empfänger (RC-Empfänger) Na, dann wohl eher von einem Sender, der mit 35MHz läuft, oder? Schalt mal den Sender aus und sieh nach, ob der Ripple dann noch da ist...
Ich wollte nur mal anmerken, daß das Zeichenprogramm unmöglich ist. Die Beschriftungen sind teilweise übereinander(!) und mitten durch die Bauteile gezeichnet. Das erschwert die Lesbarkeit.
@ Dirk J. >daß das Zeichenprogramm unmöglich ist... >Die Beschriftungen sind teilweise übereinander(!)... Das liegt aber ehr am Zeichner, als am Programm, nicht wahr? Wenn ich mit einem Kugelschreiber unleserlich schreibe, dann ist doch nicht dem Kugelschreiber die Schuld für die eingeschränkte Lesbarkeit zu geben ;-) Oder hat immer das System daran Schuld? In diesem Programm gibt es Befehle, die Texte so zu platzieren, dass sie lesbar sind...
@Dirk: deswegen habe ich die Typen der FETs explizit im Posting angegeben. Eine Diskussion über die Fähigkeiten des Programms die Beschriftungen sinnvoll zu plazieren oder die Unfähigkeit des Benutzers dieses dem Programm abzunehmen trägt wenig Konstruktives zu der gestellten Frage bei.
Wie lang ist die Tastkopf Masse Strippe ? Die macht gerne ärger ... gut bei 1kHz eher weniger, aber probier die zu verkürzen. Sind die Schwingungen noch da, dann sind sie auch da ;) Etwas Folien C dicht bei den Fets hilft hier mitunter Wunder.
bürstenmotor..... Schalte ein beliebiges L mit genügend Eigenkapazi(tät) von ner Gleichspannung ab und wie sieht es dann aus? Gedämpfte Schwingung überlagert von Entladekurve an der fallenden flanke e voilá! Kommt uns das bekannt vor?
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uC_L293.gif
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Hallo! Habe heute noch weiter gemessen. Oben: PWM-Signal Ausgang uC, unten: das gleiche Signal Ausgang des Treibers (L293). Das sieht doch noch gut aus.
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High_Pow_Fast.gif
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Und das passiert auf der Power-Leitung (unten, gemessen direkt an Klemme der Platine) beim Abschalten der Fets (oben, High Side). Das ist ja grauenvoll!!Sind ja ueber 2V Amplitude auf Power! Die Frequenz am FET sind um 45-50MHz, auf der Stromleitung etwa die Hälfte. Sind das Harmonische von irgendetwas? Der 35MHz-Sender scheidet aber aus (getestet) und der uC laeuft mit 20MHz (Mega644)...
@SNT & Bereitsfort: Danke! Werde es jeweils mit Folie und L testen. @all: muss ehrlich zugeben, dass ich mir die Arbeit einer Brücke mit einer solchen hohen zeitlichen Auflösung noch nie angeschaut habe. Habe eine Assoziation mit Anschauen einer harmlosen Ameise unter einem Mikroskop. Da kriegt man auch erst einen Schrecken ab:) Gruss Th
Eingeschaltet werden die FETs recht flott, aber gegeneinander langsamer gesperrt.
Q Thomas, der Bürstenmotor ist das L Und der gmeinsam mit diversen Parasitären C erzeugt deine wunderschöne abklingende überlagerte Schwingung. Wenn du ne Glülampe ran tust mit gleichem R dan krigst du ne schöne Asymptotische Flanke (Entladekurve von CLeitung) erst der Motor läst die sache so schön Schwingen. Jedes andere L gleicher Größe mit genügend Eigenkapazität natürlich auch.
>die Spannung liegt zwischen 7V und 12V
Mit einer Versorgungsspannung von 12V und einer Schwellenspannung von 2V
bei den FETs (Datenblatt, sowohl P- und N-Kanal), bekommst du z.B. mit
einer Ansteuerspannung von Ub/2 wunderbar beide Transistoren in einem
Pfad zum Leiten. Dann fliesst ein satter Kurzschlussstrom. Zusammen mit
parasitären Induktivitäten siehst du beim Umschalten letztlich solche
Oszillationen in der Versorgung.
In einer Brücke sollten die oberen und unteren Transistoren mit einer
Totzeit umgeschaltet werden. Diese Totzeit wollte der Designer der
Brücke evtl. mit den Widerständen und Dioden einbauen. Allerdings hat er
m.A. nicht bedacht, dass wir es bei den beiden FETs mit einer um den
Faktor 5 unterschiedlichen Gate-Ladung (Kapazität) zu tun haben.
Und dann hat diese Totzeiterzeugung natürlich noch eine starke
Abhängigkeit von der Betriebsspannung.
Normalerweise ist es sowieso üblich, einen der Transistoren (unten)
statisch einzuschalten und mit dem passenden Mitspieler (diagonal) den
Strom per PWM einzustellen. Dazu wären dann Freilaufdioden über den FETs
auch nicht ohne.
Ist auch meine Meinung, dass mit einem Unterschied in der Gateladung - Faktor 5 kein sauberes, kurzschlussfreies Schalten hinzukriegen ist, wenn man ohne echte Totzeit agiert. Das mit den Dioden (Gate schneller entladen als laden) könnte klappen, wenn man sich ein besser passendes Pärchen aussucht. In Modellbauerkreisen gibt's da eine oft genannte Paarung: FDD6637 + IRLR7843 mit noch besseren RDSon Werten und recht ähnlicher Gate-Ladung. Gibt auch eine Bezugsquelle, wenn man sich einige davon auf Vorrat zulegen mag: http://www.pluesch-tiere.de/index.html?d_1750003_MOSFET_Set__12__FDD6637_und_12__IRLR78432028.htm
Ich muss eine Leseschwäche oder das falsche Datenblatt gehabt haben :( Heute morgen haben die beiden MOSFET wesentlich bessere Daten: IRFR5305 1200pF 50nC Vgsth=-2V IRLR3103 1600pF 63nC Vgsth=1V Die Umschaltung nach dem L293 dauert ca. 100ns (Oszi). Die Zeitkonstante der RC-Glieder mit 47 Ohm * 1200pF (IRFR5305) liegt mit 56ns noch wesentlich darunter. Beim IRLR3103 mit 47 Ohm * 1600pF = 75ns ist es ähnlich. Also hast du hier eine wesentlich zu kleine Totzeit. Mach doch mal die Widerstände hochohmiger (220-470 Ohm) und mess nochmal. Was ändert sich? (Bei den 470 Ohm auf die Schaltverluste achten...)
Oszilloskopbild "Einschaltmoment" vom 23.08.08 17.09 > Das nehme ich im Einschaltmoment auf (gemessen an den Gates. Y bitte x10 > denken). Gelb ist Low-Side, blau ist High-Side. Sind das die Meßpunkte am T1 (blau) und am T3 (gelb) und nicht über Kreuz? Muß wohl so sein, ansonsten müßte die Polarität an gelb (T4) von High nach Low gehen. Die Widerstände machen die Coulombe-Bäuche.
Hallo! Sorry, war paar Tage weg. Werde die Widerstände mal erhöhen unt testen. Die FDD6637 + IRLR7843 kenne ich. Sind halt schweinisch teuer :( Als Alternative wollte ich mal die HighSide statisch ansteuern und LowSide mit einem ICL7667 betreiben. Da wäre ich den dicken DIL16 des L293 los. Gruss Th
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