Hallo zusammen, für meine BA muss ich die High-Side MOSFETs (n-Channel) einer H-Brücke dauerhaft durchschalten können und in nicht regelmäßigen Abständen kurz ausschalten. Dabei darf der Schaltvorgang einige µS dauern. Die Spannung die durchgeschaltet werden soll, deckt einen Bereich von ca. 1-30V ab, bei dem maximal 8A fließen sollen. Die meisten fertigen Vollbrücken-ICs oder Gate-Treiber mit integrierter Ladungspumpe kann ich nicht nutzen, da diese mit der durchzuschaltenden Spannung betrieben werden. Ich habe ein wenig gelesen und diese möglichen Lösungen gefunden: 1) Einen MOSFET-Treiber, der mit einer Bootstrap-Schaltung arbeitet, mit einem isolierten DC/DC-Wandler betreiben. Dabei wird die Boost-Kapazität durch den DC/DC-Wandler ersetzt. Diesen Ansatz habe ich mit dem MIC4104 getestet, den ich noch griffbereit hatte. Der ist mir jedoch mit der Beschaltung kaputt gegangen. Zur Gegenprobe habe ich anstatt eines DC/DC-Wandlers ein separates Netzteil genommen. Damit hat es dann funktioniert. Mir ist noch unklar, warum der Treiber immer kaputt geht. Ich habe am Ausgang des DC/DC-Wandlers leider keinen Kondensator parallel geschaltet, die im ersten Moment als Stromquelle dienen könnte. Kann es sein, das der Treiber somit im ersten Moment zu viel Strom zieht und der DC/DC-Wandler das mit max. 65mA nicht stemmen kann? Folglich würde die Spannung zusammenbrechen? Bevor ich neue MIC4104 bestelle, würde ich gerne vorher über mögliche Fehlerursachen diskutieren. 2)Wieder einen isolierten DC/DC-Wandler auf Source des High-Side MOSFET beziehen und mit einem HCPL-0314 durchschalten. 3)Eine andere Möglichkeit wäre der ADuM5230, der bräuchte jedoch wie im Datenblatt beschrieben einen Buffer am Ausgang um große Power MOSFETS treiben zu können. Wäre meiner Meinung nach das Selbe Prinzip wie in 1). 4)Intersil HIP4081 - Habe schon viel schlechtes darüber gelesen und würde diesen deswegen nicht weiterbetrachten. Am liebsten würde ich den Ansatz 1) weiterverfolgen oder meint ihr eine der anderen Varianten oder gar ein ganz anderer Ansatz wäre besser geeignet? Vielen Dank im Voraus! Tom
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Tom L. schrieb: > Dabei darf der Schaltvorgang einige µS dauern. Hier schreibst du, es muß nicht schnell sein Tom L. schrieb: > 3)Eine andere Möglichkeit wäre der ADuM5320, der bräuchte jedoch wie im > Datenblatt beschrieben einen Buffer am Ausgang um große Power MOSFETS > treiben zu können. Und hier stört dich der Buffer, der empfohlen wird, wenn es schnell sein soll. MfG Klaus
Freilich brauchen DC-DC-Wandler (in dem Fall muß er isoliert, also galvanisch getrennt, sein - außer, seine Quelle wäre GND-mäßig auf Source d. GS-FETs referenziert, dürfte aber kaum der Fall sein...) auch einen Ausgangskondensator, und dessen nötige Größe richtet sich hier auch nach dem FET (Peakstrom) und dessen Schaltfrequenz und Tastverhältnis. Geh näher auf die Anwendung ein (z.B. nöt. Schaltgeschw. - einfach alles halt), ohne exakte Randbedingungen keine funktionierende Lösung, und schon gar keine optimale Aufwand/Nutzen-Lösung.
@Tom L. (rolling_stone) >Die Spannung die durchgeschaltet werden soll, deckt einen Bereich von >ca. 1-30V ab, bei dem maximal 8A fließen sollen. Nimm einen L6203, der kann das, wenn man beide Kanäle parallel schaltet. Fertig. >Die meisten fertigen Vollbrücken-ICs oder Gate-Treiber mit integrierter >Ladungspumpe kann ich nicht nutzen, da diese mit der durchzuschaltenden >Spannung betrieben werden. ??? Das ist der Normalfall und das geht wunderbar. Vor allem, wenn der Treiber eine Ladungspumpe drin hat, dann geht auch 100% Tastverhältnis. >1) Einen MOSFET-Treiber, der mit einer Bootstrap-Schaltung arbeitet, mit >einem isolierten DC/DC-Wandler betreiben. Ja. > Dabei wird die Boost-Kapazität >durch den DC/DC-Wandler ersetzt. Nein. >Mir ist noch unklar, warum der Treiber immer kaputt geht. Weil du einen Fehler in deine Aufbau hattest. > Ich habe am >Ausgang des DC/DC-Wandlers leider keinen Kondensator parallel >geschaltet, die im ersten Moment als Stromquelle dienen könnte. Siehst du. >Am liebsten würde ich den Ansatz 1) weiterverfolgen Kann man machen, lohnt sich bei 30V aber nicht. https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Siehe_auch
Danke schonmal für eure Antworten. Klaus schrieb: > Und hier stört dich der Buffer, der empfohlen wird, wenn es schnell sein > soll. Nein, er stört mich nicht, ich habe ihn lediglich erwähnt. Homo Habilis schrieb: > Geh näher auf die Anwendung ein (z.B. nöt. Schaltgeschw. - einfach alles > halt), ohne exakte Randbedingungen keine funktionierende Lösung, und > schon gar keine optimale Aufwand/Nutzen-Lösung. Bezüglich der Schaltzeit habe ich ja schon etwas gesagt. Ströme und Spannungen habe ich auch genannt. Vielleicht ist außerdem interessant, dass die Last nicht induktiv wirkt. Falk B. schrieb: > Nimm einen L6203, der kann das, wenn man beide Kanäle parallel schaltet. > Fertig. Im Datenblatt vom L6203 steht, dass dieser eine Mindestspannung von 10V benötigt. Damit wäre mein möglicher Spannungsbereich, den ich durchschalten kann, von 1-30V auf 10-30V geschrumpft. Falk B. schrieb: > ??? > Das ist der Normalfall und das geht wunderbar. Vor allem, wenn der > Treiber eine Ladungspumpe drin hat, dann geht auch 100% Tastverhältnis. Wie oben erwähnt würden die ICs meine Spannung, die ich durchschalten möchte, zu stark limitieren. Falk B. schrieb: > Kann man machen, lohnt sich bei 30V aber nicht. > > https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Siehe_auch Wie meinst du das, dass es sich bei 30V nicht lohnt? In dem Artikel, wird neben der DC/DC-Wandler-Alternative die externe Ladungspumpe erwähnt. Diese scheint mir jedoch aufwändiger als die mit dem DC/DC-Wandler. Tom
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Das funktioniert schon mit dem DC/DC Wandler, aber sparen an dieser Stelle ist nicht sinnvoll. Er braucht einen Reservoir Kondensator (Elko) und er muss die Spannung am Ausgang der Halbbrücke (also das Source Potenzial der Highside) vertragen, die Isolation muss also ausreichend sein. Mit 65mA hast du den murkligsten genommen, den es auf dem Markt gibt - der hat ja schon Probleme, überhaupt einen Elko zu laden. Optokoppler mit ausreichend Gatestrom ist auch nicht schlecht, ich bevorzuge HCPL3180 und HCPL3120 - prima Teile und kräftige Treiber.
Muss es denn N-Kanal sein? Sonst nimm doch P-Kanal, das ist viel einfacher! Gruss Chregu
http://www.mikrocontroller.net/attachment/107963/an-978.pdf Seite 18 Figure 16 wäre eine bewährte Möglichkeit. Einiges an Bauteilen, aber low cost und funktioniert.
@Bernd K. (bmk) >http://www.mikrocontroller.net/attachment/107963/an-978.pdf >Seite 18 Figure 16 wäre eine bewährte Möglichkeit. >Einiges an Bauteilen, aber low cost und funktioniert. Aber nicht, wenn der OP 1-30V als zu schaltende Lastspannung hat. Wobei sich die Frage stellt, ob das mit den 1V wirklich sinnvoll und nötig ist.
Matthias S. schrieb: > Mit 65mA hast du den murkligsten genommen, den es auf dem Markt gibt - > der hat ja schon Probleme, überhaupt einen Elko zu laden. Ja, das seh ich ein. Die teureren 12V-12V Wandler kosten, dann aber auch schon um die 20€ und können zumindest ein halbes Ampere treiben. Matthias S. schrieb: > Optokoppler mit ausreichend Gatestrom ist auch nicht schlecht, ich > bevorzuge HCPL3180 und HCPL3120 - prima Teile und kräftige Treiber. Der HCPL3180 sieht sehr interessant aus, da er auch schon ab 10-20V läuft und nicht erst ab 15-30V. Christian M. schrieb: > Muss es denn N-Kanal sein? Sonst nimm doch P-Kanal, das ist viel > einfacher! Nein, einziger Vorteil eines N-Channel FETs wäre der niedrigere Rds(On). Sehe hier, aber auch das Problem, dass die durchzuschaltende Spannung ziemlich klein werden kann. Ich denke, ich werde mir nochmal zwei MIC4104 und HCPL3180 bestellen und diese diesmal mit einem stärkeren DC/DC-Wandler und einem Kondensator betreiben =).
Tom L. schrieb: > mit einem stärkeren DC/DC-Wandler Übertreiben mußt Du auch nicht. Vielleicht hätte es sogar gefunzt, mit dem vorherigen, mit_Kondensator ... Tom L. schrieb: > Bezüglich der Schaltzeit habe ich ja schon etwas gesagt. "Etwas gesagt" schon. "Darf einige µS dauern"... deckt mit "einige µS" den Bereich von 2 bis 999 µS ab, und "darf" verwischiwaschi-t es noch a bissel. Aber, ja: "Etwas gesagt" hast Du dazu. Komisch. So viele hochgeheime Anwendungen. Manchmal wundert mich, wieso die deutsche Bastel-Jugend nicht längst das Universum beherrscht.
@Homo Habilis (Gast) >> mit einem stärkeren DC/DC-Wandler >Übertreiben mußt Du auch nicht. Vielleicht hätte es sogar gefunzt, mit >dem vorherigen, mit_Kondensator ... Eben. Vor allem könnte man es bei lausigen 1-30V mit einer kleinen Konstantstromquelle mit vielleicht 40V/1mA locker hinkriegen. Die muss nicht potentialfrei sein und ist deutlich billiger. Im einfachsten Fall eine einfache Diodenkaskade, welche von einem NE555 getrieben wird.
Homo Habilis schrieb: > Komisch. So viele hochgeheime Anwendungen. Manchmal wundert mich, wieso > die deutsche Bastel-Jugend nicht längst das Universum beherrscht. Bisher nur die Rückseite des Mondes.
Homo Habilis schrieb: > "Etwas gesagt" schon. "Darf einige µS dauern"... deckt mit "einige µS" > den Bereich von 2 bis 999 µS ab, und "darf" verwischiwaschi-t es noch a > bissel. Aber, ja: "Etwas gesagt" hast Du dazu. Was hat der Leitwert hier für eine Aufgabe? #42
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