Bidirektionaler Schalter für Matrixumrichter

Nabend, zu meiner Zeit haben wir solch triviale Aufgaben auf dem Pausenhof gelöst. Aus diesem Grund gehe ich davon aus, dass wir dir hier einfach nur die Hausaufgabe lösen sollen. Mit einem geringe Maß an Eigeninitiative und absoluten Grundkenntnissen in Elektrotechnik sollte man das Datenblatt lesen und verstehen können. Ich empfehle ein Grundstudium Elektrotechnik. Gruß Rainer

Guten Tag,

ich konkretisiere nochmals meine Frage. Zum Bau eines bidirektionalen Schalters würde ich gerne zwei SiC-Mosfets einsetzen. Diese möchte ich über den UCC21551 von TI ansteuern. Zur Ansteuerung des Highside Mosfets bestehen erstmal keine Fragen sondern dies würde ich gemäß der Empfehlung des Datenblattes machen. Im Vergleich zu der dargestellten Schaltung würde ich den unteren der beiden Transistoren gerne drehen um damit wie gesagt die Funktionalität eines bidirektionalen Schalters zu realisieren. Bezüglich der Ansteuerung des Lowside Transistors bin ich mir mangels Erfahrung dennoch unsicher wie dies zu erfolgen hat. VSSB stellt ja die GND-Referenz dar welche ich nach meinem Verständnis auf das Source Potential des Lowside Transistors müsste. Mein Drain wird mit dem Ausgang der Schaltung verbunden. Zur Aufsteuerung des Transistors ist ja eine entsprechende Gate-Source-Spannung U_GS notwendig. Wie ich diese allerdings mittels des ausgewählten Treibers erzeugen kann bzw. welche zusätzlich Schaltung noch notwendig wird mir leider nicht klar und wäre an dieser Stelle froh wenn mir weitergeholfen wird.

Vielen Dank im Voraus für konstruktive Hilfe!

PS: Wenn es sich, wie angekündigt, nur um eine Pausenhofdiskussion handelt, sollte die Frage im Handumdrehen beantwortet sein.

David F. schrieb:

ich konkretisiere nochmals meine Frage. Zum Bau eines bidirektionalen Schalters würde ich gerne zwei SiC-Mosfets einsetzen.

Dann tu das.

Diese möchte ich über den UCC21551 von TI ansteuern. Zur Ansteuerung des Highside Mosfets bestehen erstmal keine Fragen sondern dies würde ich gemäß der Empfehlung des Datenblattes machen.

Falsch. Im Bild sieht man eine Halbbrücke. Das ist kein bidirektionaler Schalter!

Im Vergleich zu der dargestellten Schaltung würde ich den unteren der beiden Transistoren gerne drehen um damit wie gesagt die Funktionalität eines bidirektionalen Schalters zu realisieren.

AHA! Und was fällt dabei auf?

Bezüglich der Ansteuerung des Lowside Transistors bin ich mir mangels Erfahrung dennoch unsicher wie dies zu erfolgen hat.

Scheint so. Der Trick lautet. Verbinde die beiden Gates und die beiden Sources. Beide MOSFETs werden von einem Treiber gleichzeitig angesteuert, es gibt bestenfalls noch getrennte Gatewiderstände für die MOSFETs. Das war's. Die beiden Drains sind dann die Anschlüsse deines bidirektionalen Leistungsschalters. Dabei arbeitet ein MOSFET immer im Normalbetrieb bezüglich der Polarität des Drainsstroms und der andere im Inversbetrieb. MOSFETs können sowas, Bipolartransistoren nicht.

Für den Treiber braucht es meistens einen passenden DC/DC Wandler, um die Ausgangsseite zu versorgen.