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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IR2110 Spannungsspitzen am Gate


Autor: Benny (Gast)
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Hallo

Ich habe ein kleines Problem mit meiner Schaltung

Das ganze soll ein Halbbrückendurchflusswandler werden (ca 200W bei 10V 
am Ausgang)

Speisung durch 110-250V, PFC-Vorschaltung (funktioniert)

Kurz zu der angehängten Schaltung:

Vorlage ist die Schaltung:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf (S.24)

Oberste Leitung: 400V DC (vom PFC)
2. von oben: 12V
3. von oben: wie 2.
unterste: GND
Q2 und Q3: 2SK 2996

Mein Problem:

Bei einer Pulsbreite von ca 20% habe ich ordentliche Spannungsspitzen an 
den Gates. (SS bis zu 70V)

Hab schon Gatewiderstände von 22ohm eingesetzt, hat eine kleine 
Verbesserung gebracht, rundet das Signal aber auch ab.

Die spitzen zerschlagen mir bei einer Pulsbreite von 40% die Mosfets, da 
die nur 30V am Gate wollen...

Und die Spitzen schlagen auch zurück in die Versorgungsspannung.

Jemand ne Idee wo mein Denkfehler liegt?

Über jede Idee bin ich sehr danbar...

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Du hast keinen keramischen Kondensator an der Versorgungsspannung deiner 
Treiber. Auch fehlt ein "Bulk" Kondensator direkt an der Versorgung der 
Halbbrücke.

Fotos vom Aufbau?

Autor: Bennz H. (bennz)
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"Bulk" Kondensator ist drin: 150µ 450V
keramischen Kondensatoren hab ich in die Versorgung gepackt. Hat sich 
nichts geändert.
Zu den Fotos:
Auflösung: 5V
1: Gate Spannung, ohne Spannung an der Halbbrücke
2: Gate Spannung, mit Spannung an der Halbbrücke
3: Wie 2 nur Auflösung von 100ns

Jemand ne Idee wo diese Schwingungen her kommen?

Autor: ich (Gast)
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Wie lange sind die gateleitungen
wie schaut das layout aus ,...

Autor: Bennz H. (bennz)
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Hier das Layout. Aufbau auf normal Streifenraster...
Raster von links nach rechts. Leistungsteil mit Lötdraht "verstärkt".

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Bennz H. (bennz)

>      IMAG0502.jpg
>      661.3 KB, 8 Downloads

Brille Fielmann? Ne, Bildformate!

>Hier das Layout. Aufbau auf normal Streifenraster...

Schaltregler und Lochraster ist bisweilen eine kritische Mischung.

Die Masse/Gate Leitung vom Treiber zu den MOSFETs sollte möglichst kurz 
und induktionsarm sein. Also für Lochraster eine verdrillte Leitung.
Davon bist du weit entfernt.
Ausserdem kann es auch ein Messfehler sein.

MfG
Falk

Autor: Jens G. (jensig)
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Immer blöd - Schaltregler+Lochraster.
Ich denke mal, du hast:

- keinen C in der Nähe der Mosfets
- die Masseleitung irgendwie gelegt
- die Stromversorgungsmasse auch irgendwie in die Schaltung geführt.

Als erste Maßnahme: alle Leistungsmassen (also von Mosfets, Übertrager) 
sternförmig an einem Punkt zusammenführen, und zwar dort, wo der dicke C 
ist.
Dort auch die Masse von der Stromversorgung her einspeisen
und dort auch die Masse des IC anklemmen
Den Rest (linker Teil kannste dann gemeinsamm auch dahinführen.

Aber den Sternpunkt nicht irgendwo platzieren, sondern möglichst 
intelligent, so daß trotz Sternführung die Massestrippen nicht zu lang 
werden (dürfte quasi bei den unteren Mosfets sein).

Und dann noch sicherstellen, daß die Masse des Tastkopfes an die 
Schaltung geklemnmt wird, nicht die Gehäusemasse des Oszis. und zwar 
auch wieder dort, wo der Massestern ist (oder näher zum zu messenden 
Objekt).

Autor: Bennz H. (bennz)
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Den Ansatz hatte ich auch schon, hätte nur nicht gedacht das das solche 
auswirkungen hat.
Werd mal den Kondensator ganz nah an die Mosfets setzten, weil das ja 
wohl der Schwingkreis sein wird, oder?
Der Aufbau ist nur Testweise, soll später auf ner Richtigen Platine mit 
Layout realisiert werden.
Hab vom EMV-Schaltungsentwurf noch nich so den Plan, habt ihr noch ein 
paar Tips oder Hilfreiche Links zu dem Thema für mich.
Vielen Dank für die Antworten

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Bennz H. (bennz)

>Der Aufbau ist nur Testweise, soll später auf ner Richtigen Platine mit
>Layout realisiert werden.

Sowas funktioniert bei solchen Schaltungen nicht wirklich.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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"EMV Schaltungsentwurf" würde ich das nicht direkt nennen. Das ist mehr 
oder weniger grundlegend. ;-)

Es ist eben durchaus eine Kunst ein Layout gut hinzukriegen. Und zwar 
so, dass es auch zuverlässig funktioniert. Dass man dabei EMV verringert 
ist eher eine Nebensache.
Wichtig ist, wie schon gesagt: Grundsätzlich keine langen Leitungen 
(Induktionsarmer Aufbau). Wenn lange Leitungen, dann Hin+Rückweg nahe 
bei einander verlegen bzw. verdrillen.

Das gilt zumindest für Leitungen, wo hohe Spannungs- und Stromänderungen 
passieren!
Und gerade beim Schaltregler fährt man immer am besten damit, die 
Fläche, in der sich "hochfrequente" (kein DC) Signale befinden möglichst 
klein zu machen.
Wenn ich die dicken, langen Beine der Dioden sehe... Das muss kesseln äh 
klingeln. ;-)

Fang doch mal damit an auf dem Foto deiner Platine die Strompfade 
einzuzeichnen:
MOSFET-Treiber -> MOSFET-Gate
MOSFET-Source -> MOSFET-Treiber
MOSFET-Treiber Versorgungsspannung -> Abblock-Cap
Lade-Pfad der Spule.
Endlade-Pfad der Spule.
MOSFET-Halbbrücke -> Bulk Kondensator

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