Wie Risetime vom Tl494 verschnellern

[Pascal H. (pase-h)]

Hallo,
Ich habe mir folgende Schaltung nachgebaut:
http://www.mh-audio.nl/gif/plasma/arc-speaker_TL494.png

Doch statt den Mosfet und 10R Widerstand habe ich meine Halbbrücke 
angeschlossen (quasi an R11 - Siehe Anhang).
Nur jetzt habe ich folgendes Problem:
Die Halbbrücke zieht mit angeschlossenem GDT ohne Netzspannungsteil ca. 
1A bei ca. 1µSek Risetime und 50kHz, ohne Audiosignal - Die 
Originalschaltung von CTClabs zieht bei mir nur 300mA bei 40nSek 
Risetime und 420kHz.

Nun meine Frage:
Wie kann ich die Risetime von den TL494 verschnellern (bräuchte ca. 40 
bis 50nSek)?

Mfg
Pascal

[Ulrich (Gast)]

Bei der Schaltung aus dem Link ist mehr faul, eine langsame Risetime 
kann da sogar positiv sein.

Die Schaltung aus dem Bild ist realtiv langsam. Da sind zum einen die 
Transistoren dran schuld, und dann gehen die Transistoren noch in die 
Sättigung. Das kann man z.B. mit Schottkydioden verhindern. Die beiden 
MOSFETs direkt gekoppelt anzusteuern ist auch nicht zu empfehlen.

[Pascal H. (pase-h)]

Ulrich schrieb:
> Die Schaltung aus dem Bild ist realtiv langsam. Da sind zum einen die
> Transistoren dran schuld, und dann gehen die Transistoren noch in die
> Sättigung. Das kann man z.B. mit Schottkydioden verhindern. Die beiden
> MOSFETs direkt gekoppelt anzusteuern ist auch nicht zu empfehlen.

Also bei mir funktioniert die Schaltung mit einer ausreichend schnellen 
Risetime perfekt. Ist die Risetime allerdings zu langsam, steigt der 
Stromverbrauch rapide an.

Mfg

[hinz (Gast)]

Pascal H. schrieb:
> Wie kann ich die Risetime von den TL494 verschnellern

Du solltest einfach beide Ausgänge verwenden.

[Ben _. (burning_silicon)]

Das Problem hat der TL494 immer wenn er in den nichtleitenden Zustand 
soll. Da verschleifen immer die Flanken weil der keinen 
Gegentakt-Ausgang hat...

Wieso nimmst Du für Deine Teslaspule nicht einen SG3525 oder UC3825?

[Pascal H. (pase-h)]

Ben _ schrieb:
> Wieso nimmst Du für Deine Teslaspule nicht einen SG3525 oder UC3825?

Für meine Teslaspule nehme ich den Originalschaltplan von ctclabs her 
(minisstc2.1).
Den TL494 hab ich hier nur benutzt, da ich meinen Zeilentrafo wieder 
gefunden habe, und mir jetzt nen Plasmaspeaker bauen möchte.
Am liebsten wäre es mir gewesen, wenn ich die Originalschaltung meiner 
SSTC mit den 2 NEs benutzen könnte, jedoch arbeitet so ein Zeilentrafo 
nur bis ca. 70-100kHz, und meine SSTC bei 420kHz.

hinz schrieb:
> Du solltest einfach beide Ausgänge verwenden.

Ok, ich werde dann mal beide Ausgänge anschließen, und berichten.

Mfg
Pascal

[0815 (Gast)]

Für mich ist hier der Trafo schuld. 22mm Kerndurchmesser sind für sowas 
schon viel zu groß. Auch müssen die Wicklungen unbedingt bifilar 
gewickelt sein, das macht bei den Flanken DEN Unterschied.

220µ klingt nach Elkos, ggf. Kerkos/Folie/Tantal verwenden.

[Ben _. (burning_silicon)]

**G** Okay - aber die Ähnlichkeit mit der Teslaspulen-Anwendung mußt Du 
mir zugestehen. :D

Schau Dir den SG3525 wenigstens mal an. Der kann in etwa das gleiche was 
der TL494 auch kann und hat zwei Ausgänge mit Gegentaktstufen, die den 
Gate-Driver-Trafo direkt treiben können.

[Pascal H. (pase-h)]

0815 schrieb:
> Für mich ist hier der Trafo schuld. 22mm Kerndurchmesser sind für sowas
> schon viel zu groß. Auch müssen die Wicklungen unbedingt bifilar
> gewickelt sein, das macht bei den Flanken DEN Unterschied.

Den GDT habe ich 1:1:1 Trifilar gewickelt, und am Ausgang habe ich mit 
der Originalschaltung von ctclabs ca. 30nSek Risetime -> Am Übertrager 
liegt es nicht.

Ben _ schrieb:
> **G** Okay - aber die Ähnlichkeit mit der Teslaspulen-Anwendung mußt Du
> mir zugestehen. :D
>
> Schau Dir den SG3525 wenigstens mal an. Der kann in etwa das gleiche was
> der TL494 auch kann und hat zwei Ausgänge mit Gegentaktstufen, die den
> Gate-Driver-Trafo direkt treiben können.

Naja, das ist ja auch ein 2in1 Gerät.
Einmal habe ich einen LF teil (tl494 - bis 80kHz) und einen "HF" teil 
(NE555 - 420kHz).
Der LF teil ist nur da, um den Zeilentrafo zu benutzen. Wenn der LF 
Modus eingestellt ist, dann wird die Leistungshalbbrücke mit den irfp460 
mit 30V angesteuert, wähle ich den HF Modus, dann wird die 
Leistungshalbbrücke mit 230V @ 420kHz angesteuert.

Ich hab also folgende Schaltpläne kombiniert:
http://www.ctc-labs.de/sstc21shematic.jpg
http://www.mh-audio.nl/gif/plasma/arc-speaker_TL494.png

Vor R11 ist dann ein Umschalter, mit den ich dann zwischen den beiden 
Ansteuerungen umschalten kann

Sprich:
LF -> Zeilentrafo
HF -> Teslaspule

Ich werde dann heute oder Morgen mal Fotos vom Aufbau und ein kleines 
Video machen...

Mfg

[0815 (Gast)]

Nimm mal die komplette Emitterfolgerstufe raus, incl. R11-R15.
Dann einen niederohmigen Widerstand an den Ausgang des 494er, und zwei 
sehr schnelle, recht hochohmige Mosfets als Treiber (missbrauche dazu 
gern alte IRF820 o.ä.)
R16 und C8 ebenfalls raus. Stattdessen schnelle Freilaufdioden für die 
Treibermosfets...

Den open collector des 494er kann man auch mit solch einer "halben" 
Emitterfolgerstufe +4148 zum push-pull machen. Ist aber irgendwie auch 
nichts für sie und nichts für ihn...

[... (Gast)]

"Wie Risetime vom Tl494 verschnellern"
Soll das heißen, das d/dt (t_r) verkleinert werden soll oder wie meinst 
du das mit der Geschwindigkeitsänderung einer Anstiegszeit.

Das ist ja, wie wenn eine Temperatur wärmer wird ...

[Pascal H. (pase-h)]

... schrieb:
> "Wie Risetime vom Tl494 verschnellern"
> Soll das heißen, das d/dt (t_r) verkleinert werden soll oder wie meinst
> du das mit der Geschwindigkeitsänderung einer Anstiegszeit.
>
> Das ist ja, wie wenn eine Temperatur wärmer wird ...

Mein Problem ist, dass die Anstiegszeit bis zu 1µSek beträgt. Ich 
bräuchte aber so Maximal 50 bis 100nSek, damit sich die Mosfets Q4 und 
Q3 nicht zu sehr erwärmen.

Pascal H. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Du solltest einfach beide Ausgänge verwenden.
>
> Ok, ich werde dann mal beide Ausgänge anschließen, und berichten.

So,
Ich hab jetzt mal beide Ausgänge angeschlossen, und die Schaltung zieht 
immer noch ca.990mA. Die Mosfets Q4 und Q3 werden dabei so heiß, dass 
ich mich schon dran verbrannt habe...
Meine Überlegung wäre jetzt einen Komparator dahinter zuschalten, 
welcher bei ca. 2/3 der Spannung umschaltet. Daraus erhoffe ich mir dann 
eine schnellere Risetime.

Gibt es sonst noch andere Möglichkeiten, durch Zusatzbeschaltung die 
Risetime zu verschnellern?

Mfg

[hinz (Gast)]

Pascal H. schrieb:
> Ich hab jetzt mal beide Ausgänge angeschlossen, und die Schaltung zieht
> immer noch ca.990mA.

Du hast die Ausgänge einfach parallel geschaltet? So war das nicht 
gemeint.


> Die Mosfets Q4 und Q3 werden dabei so heiß, dass
> ich mich schon dran verbrannt habe...

Shoot-Through halt, Murks eben.

[Pascal H. (pase-h)]

hinz schrieb:
> Du hast die Ausgänge einfach parallel geschaltet? So war das nicht
> gemeint.

Ja, da man das bei vielen Schaltplänen im Internet so sieht.

Mfg

[0815 (Gast)]

Pascal H. schrieb:
> Gibt es sonst noch andere Möglichkeiten, durch Zusatzbeschaltung die
>
> Risetime zu verschnellern?

Ja, siehe meinen letzten Beitrag.

[Michael H. (michael_h45)]

Nimm halt einen fertigen Mosfet-Treiber, der high- und lowside treibt. 
Den kannst du einfach "dazwischenschalten".
Der kümmert sich auch darum, dass z.B. kein shoot-through auftritt und 
die Gates schnell genug ge- und entladen werden. Halbe Miete dabei ist 
natürlich das Layout!
Generell glaube ich, du hast wenig Vorstellung davon, was denn 
Nanosekunden so bedeuten. Wie sieht dein Aufbau aus?

[Pascal H. (pase-h)]

So im Anhang mal mein Aktueller Schaltplan.
Die +15V und +20V kommen vom gleichen Netzteil, jedoch werden die 15V 
aus einen 7815 mit passenden Cs erzeugt.

Michael H. schrieb:
> Generell glaube ich, du hast wenig Vorstellung davon, was denn
> Nanosekunden so bedeuten. Wie sieht dein Aufbau aus?

Wenn ich die Originalschaltung von CTClabs nehme, dann habe ich bei 
420kHz eine Risetime von 40nSek auf ca.400mA. Ich denke deshalb, dass es 
nicht am Layout liegt (hab alles auf Lochraster aufgebaut).

Anstatt der Primärspule habe ich meinen Zeilentrafo angeschlossen.
Die Schaltung zieht dann ca. 2A im Leerlauf. Wenn ich jetzt einen Blitz 
ziehe (Zündlänge ca. 1cm - Blitzlänge ca. 1,5 bis 2cm) sinkt der Strom 
auf ca. 1,4 - 1,7A.
Die Schaltung zieht ohne angeschlossenen Zeilentroafo ca. 700mA

0815 schrieb:
> Nimm mal die komplette Emitterfolgerstufe raus, incl. R11-R15.
> Dann einen niederohmigen Widerstand an den Ausgang des 494er, und zwei
> sehr schnelle, recht hochohmige Mosfets als Treiber (missbrauche dazu
> gern alte IRF820 o.ä.)
> R16 und C8 ebenfalls raus. Stattdessen schnelle Freilaufdioden für die
> Treibermosfets...
>
> Den open collector des 494er kann man auch mit solch einer "halben"
> Emitterfolgerstufe +4148 zum push-pull machen. Ist aber irgendwie auch
> nichts für sie und nichts für ihn...

Ok, das werde ich mal testen.

Michael H. schrieb:
> Nimm halt einen fertigen Mosfet-Treiber, der high- und lowside treibt.
> Den kannst du einfach "dazwischenschalten".
> Der kümmert sich auch darum, dass z.B. kein shoot-through auftritt und
> die Gates schnell genug ge- und entladen werden. Halbe Miete dabei ist
> natürlich das Layout!

Ich müsste mal schauen, ob der kleine Elektronikladen bei mir um der 
Ecke Mosftettreiber hat, da ich jetzt ungern für 1 oder 2 ICs beim 
Conrad oder Reichelt bestelle.

Mfg
Pascal

[B e r n d W. (smiley46)]

Probiers mal so. Den R11 könnte man evtl. auch auf Null reduzieren, 
falls nichts zurückschießt oder mit einem 1nF überbrücken, um die Flanke 
steiler zu bekommen.

Gruß, Bernd

[Pascal H. (pase-h)]

komisch...
Jetzt zieht meine Schaltung ohne Zeilentrafo ca. 500 bis 600mA, und mit 
Zeilentrafo bis zu 5A bei 4-5cm langen blitzen. Die Mosfets erwärmen 
sich jetzt auch nicht mehr so stark.

Was mich nur wundert:
Ich habe nix an der Schaltung geändert, ausser dass ich am tl494 die 
Pins 9 und 10 zusammengeschlossen habe.
Naja, für alle dies interessiert, lade ich die Woche nochmal ein Video 
vom Zeilentrafo hoch.

Und Danke nochmal an alle, die mir geholfen haben. Falls es wieder 
Probleme geben sollte, dann melde ich mich wieder.

Mfg
Pascal

[Pascal H. (pase-h)]

So hallo leute,
jetzt gibts das nächste Problem:
Die Stromversorgung. Und zwar schaffe ich zurzeit ca. 4cm Lange Blitze, 
und meine Schaltung zieht dabei ca. 3A.
Anscheinend braucht die Halbbrücke (ohne Audiomod) dabei sehr viel 
Strom, da mein 7815 sehr heiß wurde, und ich mich am Kühlkörper (Maße: 
50x50x20mm - benutze ein Wärmeleitpad - Material: Alu) verbrannt habe.

Also habe ich die 1,5A Version vom 7815 ausgelötet, und die 2A Version 
kam rein und auf den Kühlkörper. Jetzt geht gar nichts mehr, da der 7815 
anscheinend durch den hohen Stromverbrauch einen Kurzschluss detektiert, 
und abschaltet.

Es muss also etwas stärkeres her. Ich habe jetzt die Schaltung im Anhang 
entworfen, und wollte euch mal fragen, ob es noch 
Verbesserungsvorschläge gibt.

Im worst case zieht die gesamte Schaltung während eines Blitzes 5A bei 
20V.
An X1-1 und X1-2 liegen 20V an. Die 20V werden auch dazu benutzt den 
Zeilentrafo anzusteuern.

Mfg

[Pascal H. (pase-h)]

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