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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brüchenansteuerung bei 400V


Autor: Raining man (Gast)
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Guten Tag,

Ich bin seit einiger Zeit damit beschäftigt ein Netzteil zu bauen.
Nach allem, was ich gelesen habe, scheint das hier im Forum ja schon 
sehr "lass es"-Behaftet zu sein (sehr schade eigentlich), aber ich will 
es trotztem versuchen. Der Risiken und Nebenwirkungen bin ich mir 
durchaus bewusst.
Jedoch habe ich ein kleines Problem bei dem ihr mir vielleicht helfen 
könnt.
Es geht darum, die FETs in einer H-Brücke anzusteuern.
Für die Logik ist ein UC3526 zuständig. Er soll mit rund 40kHz den Trafo 
Takten. Doch leider habe ich gerade Probleme im Bezug auf 
Potentialtrennung.
Da die Ausgangsspannung potentialfrei und gleichzeitig ein gemeinsames 
Ground mit der gesammten Ansteuerungs- und Regelungselektronik haben 
soll, muss ich die FETs irgendwie ebenso potentialfrei steuern.
Die Frage ist nur wie?

2 Möglichkeiten in der Theorie schweben mir vor:
- Jeder FET bekommt einen Übertrager, der das Gate ansteurt, die 2. 
Spule des Übertragers wird mit einem Treiberbaustein geschalten (so wie 
in vielen Treiber-Datenblättern gezeigt). Problem dabei wird vermutlich 
die deutlich begrenzte Stromübertragung und damit eine längere 
Gate-Umladezeit sein (bei 40kHz nicht zu vernachläsigen). Zudem könnten 
Schwingungen durch Gate-Kapazität und Spulen-induktivität unerwünschte 
Effekte hervorrufen.

- Für jeden FET eine eigene kleine Stromversorgung und innerhalb dieser 
einen mittels Optokoppler gesteuerten Gatetreiber. Nachteil hier wären 
vermutlich die höheren Teilekosten wegen mehr Bauteilen.

Daher 2 Fragen:
- Wie würdet ihe das machen? (Bitte nicht "garnicht" antworten)
- Woher bekomme ich für entsprechende Lösung die Bauteile? Ich bin bei 
beiden Optionen bei der Suche nach Übertragern (für Gateansteuerung oder 
Spannungsversorgung) gescheitert.

PS: im Anhang mal der Problemausshnitt aus meinem Schaltplan.

Autor: Raining man (Gast)
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Der Anhang wollte irgendwie nicht

Autor: willi (Gast)
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ich hab für nen ähnliches problem mal die 2ED020I12-F von eupec genommen 
(waren in der firma grade da, gibt aber bestimmt ähnliche bessere). da 
brauchst du allerdings für jeden highside treiber ne eigene 
spannungsversorgung zur ansteuerung der FETs. der vorteil ds die 
galvanische trennung der ansteuerung.

falls es die dinger werden kann ich dir als tipp geben: die 
lowsidetreiber müssen auch immer mit 12V oder mehr versorgt werden, auch 
wenn sie nicht genutzt werden, das IC schaltet sonst ab

Autor: willi (Gast)
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wenn diene 400V masse und deine logikmasse die gleiche is, dann haste 
den ganzen umstand mit der einzelnen spannungsversorgung garnich, dann 
kannste mit nen paar C's und D's ne bootstrapschaltung aufbauen und 
brauchst nur eine extra spannung zwichen 13 und 18V

Autor: Roland Praml (pram)
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Kennst du z.B. den IR2101 & co
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2101.pdf

du bräuchtest dann noch nen Trafo+Spannungsregler und 4 schnelle(!) 
Optokoppler.

Gruß
Roland

Autor: Raining man (Gast)
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> wenn diene 400V masse und deine logikmasse die gleiche is,...
Genau das möchte ich vermeiden, die 400V (gut aufgerundet und mit 
reserve) kommen direkt aus der Steckdose. Naja indirekt: Dose -> 
Netzfilter -> Gleichrichter -> Kondensator -> H-Brücke -> Trafo
fast wie ein normales Schaltnetzteil.
damit habe ich -200V und +200V (naja wieder gut aufgerundet)
Würde ich hier mein GND hinlegen.... Autsch!

Daher MUSS ich galvanisch trennen.

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Ein Ringkernübertrager funktioniert wunderbar. Man bekommt damit Flanken 
mit unter 60ns Anstiegszeit hin. Was will man mehr...

Autor: willi (Gast)
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>Daher MUSS ich galvanisch trennen.

dann nimm für jeden FET einen 2ED020I12-F und nutze jeweils nur den 
highsidetreiber, oder schau dich nach anderen, ähnlichen bauteilen um

Autor: Gast123 (Gast)
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Hi,

wie verhinderst Du, dass der Trafo durch kleine Unsymmetrien im 
Tastverhältnis in Sättigung geht.. ?

Gruß
Christian

Autor: Raining man (Gast)
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Ich glaube ich habe etwas Übertragerloses gefunden.
In einen anderen Thread habe ich Optokoppler und Treiber in einem 
Baustein gefunden und zur Spannungsversorgung nutze ich jetzt die 400V 
über einen 40k widerstand, begrenzt durch eine 15V Z-Diode.
So gefällt mir das. Wenig Bauteile und geringer Preis.
Nur die Z-Diode darf nicht aufgeben, sonst schießt sich vermutlich ein 
Teil nach dem anderen bis n haufen Asche da liegt...

Autor: Raining man (Gast)
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Achso und wegen der symmetie bzw. Sättigung der Spule:
Hier Vertraue ich auf den UC3526. Ich hoffe der regelt das für mich?! 
Ansonsten müsste ich mir da nochmal Gedanken machen.

Autor: Roland Praml (pram)
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Achtung: der BSS97 geht nur bis 200V!

Parallel zur Z-Diode kannst ja noch nen Diac schalten, der zündet wenn 
die Spannung zu groß wird. Dann geht wenigstens das Netzteil aus

Gruß
Roland

Autor: Raining man (Gast)
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Oh ja BSS97 hab ich nur genommen, weils in EAGLE der erste mit passendem 
Symbol war. Bevors ans Routen geht wird er durch einen FDD6N50F ersetzt. 
Aber Danke!

Und die idee mit dem Diac ist sehr gut!
Hab gleich mal gesucht und nunja, DIACs sind Neuland für mich.
Ist der DB3 
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/...
hier geignet?
28V Durchbruchspannung, 50uA Haltestrom. Mehr versteh ich nicht wirklich 
aus dem Datenblatt.

Autor: Axel-Düsendieb (Gast)
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Warum nimmst Du nicht einen gescheiten Mos-Fet Treiber IR2109 etc. und 
machst die Potentialtrannung davor. Das kostet Dich nur einen winzigen 
Trafo +Gleichrichter+ Elko für die Steuerspannungsgewinnung, aber Du 
hast vernünftige Push-Pull Treiber am Gate.


Axel

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