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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik HIP4080 kaputt?


Autor: Mitulat Bati (mitulatbati)
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Hallo zusammen,

anbei ein Schaltplan mit HIP4080, den ich bereits in einer Testplatine 
aufgebaut habe. Ohne Last hat die Schaltung funktioniert, also je nach 
dem welche Spannung ich am Pin6 (12V oder GND) angelegt hab, bekamen die 
FETs die richtige Gate-Spannung, also oben ca 25V, unten 12V.

Seit dem ersten Versuch mit Last, bleibt BHO auf 25V, ALO auf 12V. Aber 
jetzt ohne Last auch, und unabhängig von den IN+ / IN- Eingängen.

Ist das Teil kaputt gegangen? Wenn ja, dann wie? Wenn das IC kaputt ist, 
sollte es nicht alle FETs schliessen?

MFG
mitulatbati

Autor: oszi40 (Gast)
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1.Ob der Ansteuerstrom für die IRF2804 ausreichend groß ist?
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/92...

2.IRF2804 VDSS = 40V ,ID = 75A

3.Induktive Spitzen sollte man vermeiden.

Autor: Mitulat Bati (mitulatbati)
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Hallo,

danke für die Antwort.

Deine Punkte 1. und 2. sind geklärt, aber zum 3. hab ich noch eine 
Frage. Induktive Spitzen werden auftreten, weil ich am Ausgang einen 
Motor ansteuere. Also wo sollten induktive Spitzen vermieden werden? Am 
Vcc Pin? Soll ich eine Schutzdiode einbeuen zwischen Vcc und Vss?

Autor: oszi40 (Gast)
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4. Die Suchfunktion hier wird Dir zum Thema "H-Brücke" noch viele 
wertvolle Ergebnisse liefern. Ob die Bodydioden die MOSFETs in jeder 
Lebenslage ausreichend schützen?

http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoranste...

Autor: eProfi (Gast)
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Ich arbeite seit 4 Jahren mit dem HIP4081. Ja, sie sind empfindlich.
Aber man kann sie bändigen (seit 2 Jahren kein Ausfall mehr, nachdem ich 
ein Dutzend geopfert hatte), wenn man folgende Punkte beachtet:

1. Der Aufbau ist extrem wichtig. Sie Leitungsführung muss so gewählt 
werden, dass der Strom möglichst den selben Rückweg nimmt wie den 
Hinweg.
Mit anderen Worten: die Leiterbahnen sollen möglichst kleinflächige 
Schlaufen bilden. Das lässt sich erreichen, indem man
 a. generell kurze Leitungen verwendet (kompakter Aufbau)
 b. korrespondierende Leitungen möglichst nah zueinander legt, bei 
doppelseiter Platine idealerweise übereinander.

2. Parallel zu den Gatewiderständen eine D-R-Serie legen, damit beim 
Abschalten der FETs dem Miller-Effekt entgegengewirkt wird.
Als D evtl. Schottky wegen der kleinen Flußspannung, R etwa 2,2 - 4,7 
Ohm.

3. zusätzliche kleine Abblock-Cs möglichst nahe an jeder Halbrücke.
Parallel dazu Überspannungsableiter (Surge Protectors) wie 
Supressor-Dioden, die dafür sorgen, dass die Spannung der Versorgung 
nicht zu stark ansteigen kann (falls mal was schiefgeht, wie z.B. 
Unterbrechung der DC-Zuleitung (Sicherung) bei "vollgeladener" Lastspule 
= maximalem Ausgangsstrom).

4. Es gibt zum den HIPs eine Application Note, in der viele Tipps zum 
Aufbau und zur Dimensionierung stehen.

Hier habe ich schonmal ähnliche Tipps gegeben (ganzen Thread lesen):
Beitrag "Re: H-Brücke für stepper - so beschaltbar?"
Beitrag "[HIP4080A] Beschaltung Kondensator/Diode"


Zufällig hatte ich heute folgenden Fall, den ich mir zunächst nicht 
erklären konnte:
Ziel ist, einen Strom zu erzeugen, der aussieht wie ein verlängerter 
halbwellengleichgerichteter Sinus, also 14 ms Sinuskuppe und 6 ms Pause.
Beim ersten Cycle (nur dort) der nächsten Halbwelle gibt es einen vollen 
ShootThrough.
Lange gerätselt...
Was war geschehen?
Den Sinus erzeuge ich so:
ms  0- 7   fast rise             - slow decay active  Stufe A
ms  8-13   fast decay active     - slow decay active  Stufe B
ms 13-15   fast decay semiactive - slow decay active  Stufe B
ms 15-20   Pause

Problem war, dass ich (aus HW-Gründen - der Controller hat nur 2x3 PWMs, 
die beiden oberen H-Eingänge AHI und BHI zusammengelegt habe auf den 
PWM3) nur auf der High-Side  slow decay active  machen kann.
(Muss ich nochmal prüfen, ob das stimmt, aber dafür ist es mir jetzt zu 
spät und die Unterlagen habe ich auch nicht da.)

Bi ms 14 geschieht es dann wie gewünscht, dass der Ausgangsstrom null 
wird. Was ich aber nicht bedacht habe, dass dann der Ausgang mangels 
Strom nicht mehr gegen Gnd gedrückt wird und dass dann der Boot-C nicht 
mehr über die Diode nachgeladen wird. Die folgenden (eigentlich 
unnötigen) PWMs in der 15. ms saugen den C leer. Die Ladungspumpe 
erzeugt nur einen seehr geringen Strom und schafft es nicht, in den 5 
Pause-ms den C wieder genug aufzuladen, damit der erste Cycle der 
nächsten Schwingung richtig angesteuert wird:

Zuerst wird der obere FET abgeschaltet und nach der Totzeit der untere 
eingeschaltet. Der Ausgang (Brückenmitte) wird low, der fast leere 
Boot-C lädt sich über die Diode auf.
Jetzt passiert das unerwartete:
der Hi-Fet wird leitend und die Brücke ist kurzgeschlossen!
Seehr komisch. Da muss ich morgen noch mal genauer forschen, denn ich 
habe den Eindruck, das passiert nur auf einer Stufe (Vollbrücke 2), aber 
nicht auf der anderen Stufe (Vollbrücke 1).

Morgen weiß ich mehr.

Autor: eProfi (Gast)
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1. Korrektur:    Bi ms 14   soll   Bei ms 14   heißen

2. Zusätze:
 - Getrennte GNDs für Digital und Power. Diese nur an einem Punkt 
verbinden, und zwar genau am HIP.
 - Alle Leitungen  Leiterbahnen so dick  breit wie möglich, um deren 
Impedanz niedrig zu halten.
 - natürlich bekommt der HIP ebenfalls einen eigenen Abblock-C und eine 
12V-Suppressor-Diode.
 - ich empfehle parallel zu den  intrinsic body dioden  zusätzliche 
Schottkys.


3. poste bitte ein gutes Foto vom Aufbau.

4. Nenne die Eckdaten (Spannung, Durchschnitts-Strom, max. Strom, 
Frequenz, Art der Last, Serienprodukt?).

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