Halli Hallo,
ich versuche mich grade an dem Bau oder der Entwicklung eines kleinen
Schaltnetzteils, ein Abwärtswandler.
Dazu habe ich mir eine PWM-Generator gebastelt, der auch schon bestens
funktioniert. Im Moment versuche ich mich an der Treiberschaltung für
den Leistungsschalter. Dabei läuft irgendwas falsch.
Die Schaltung habe ich einmal angehangen....ist aus LT-Spice, damit
versuche ich das ganze auch zu simulieren.
Mein Problem ist nun, dass die 50V Eingangsspannung auch am Ausgang
erscheinen. Eigentlich sollte durch die Taktung des Transistors doch am
Ausgang eine entsprechend kleinere Spannung anliegen. Weiter ist das
problem, dass am Mosfet Gate 50 V anliegen, eigentlich sollten doch nur
18V anliegen.
Würde mich freuen, wenn ihr euch die Schaltung mal ansehen und mir
mitteilen könntet, was ich da für Quatsch veranstalte unter umständen.
Vielen Dank schonmal.
Grüße
Flo
so geht das nicht.
Grundlagen Abwärtswander:
C8 muss HINTER L1, also parallel an LAST.
R10, R7, R9 D5 kann weggelassen werden.
R9/R10/D3 ... naja...
kann Q1 50V abhalten?
Weiterhin hast du am dann am Gate U3 eine Spannung von 0V/50V.
Das macht kein Gate mit.
Klar, die Freilaufdiode, ohne die geht natürlich nix..
Das da 50V am Gate anliegen ist ja das Ding. Ich habe eine ähnliche
Schaltung im Internet gefunden. Die habe ich dann quasi übernommen.
Wie wäre es denn richtig. Mehr als 20V am Gate ist wohl tödlich. Eine
eigene Spannungsversorgung dafür nutzen?
Grüße
Flo
@ Flo
Stimmt ist nicht so gut für das Gate, am besten unter 12V bleiben.
Je nach Spezifikation eben.
Dein Problem ist:
Du darfst keine 0V an das Gate legen, da du sonst zwischen Gate und
Source -50V liegen hast.
Deine Lösung:
Du siehst da den Spannungsteiler R10 und R9, wenn Q2 dein Gate nach
Masse schaltet bekommst du dadurch 19.6V am Gate. (12V reichen bestimmt!
also R10 verkleinern)
Die Z-Diode begrenzt die Spannung auf 18V und R9 sorgt dafür dass sie
nicht durchbrennt.
Durch R9 wird deine Schaltung aber relativ langsam, trotz der recht
hohen Spannung wird dein Mosfet nicht viel besser leiten.
Vergiss nicht dass du die Ladung auch wieder aus dem Gate rausholen
musst, eine hohe Spannung ist dem nicht gerade zuträglich.
Ich würde sagen dass deine Schaltung in der Lage ist den P-Kanal-Mosfet
zu schalten, aber nicht schnell und effizient. (d.h. er wird unter
Umständen warm)
... Du könntest den Collektor deines Transistors Q2 gegen z.B. 38V
legen.
Also stellst du initial eine Spannung von 37V her (großer Kondensator
zum abblocken), legst die gegen den Collektor und die durch das Gate
übertragene Ladung musst du durch einen simplen Festspannungsregler (auf
39V einstellen) wieder ableiten.
Müsste so funktionieren.
Jetzt nur noch R7, R9 und R10 raus.
So funktionierts erst mal. Jedoch wird an R2 und R3 relativ viel
Leistung verbraten. Da könnten jetzt wieder die Treiber rein. Wichtig
ist, dass der P-FET schnell abschaltet (Schaltverluste).
Gruss, Bernd
Hi und hallo,
erst einmal schon vielen Dank für die Hilfe bis hierher. Ich komme
endlich mal wieder dazu mich ein wenig mit der Sache zu beschäftigen.
Ich habe ein paar Änderungen an der Schaltung vorgenommen. Freilaufdiode
eingefügt, Transistoren der Treiberstufe ausgetauscht....Leider
funktioniert das ganze immer noch nicht wirklich. Die Diode am
Leistungsschalter sollte doch eigentlich die Spannung am Gate auf 18
Volt begrenzen. Ich habe am Gate immer noch meine Versorgungsspannung
von 50V.
So ganz steige ich durch die Materie noch nicht durch.
Ich hoffe, dass ich trotzdem noch ein Schritt weiter bin.
Hier mal ein Schaltungsentwurf mit N-Kanal-Fet, High-Side Treiber und
Bootstrap-Spannungsversorgung für den Treiber (erzeugt nochmal 15V über
Vin als Gate-Spannung)
Ich würd da allerdings die Gegentakt-Stufe am Gate durch einen
Integrierten Mosfet-Treiber MIT Undervoltage-Lockout ersetzen, sonst
brennt evtl der FET ab, wenn die PWM nahe an 100% arbeitet.
Ist denn die Schaltung so überhaupt irgendwie brauchbar, um schnell zu
schalten?
Vor der Spule habe ich Spannungsspitzen von ca. 27V und hinter der Spule
habe ich nur eine Spannung von knapp 3,3V. Irgendetwas kann doch da
nicht stimmen oder mache ich da bei der Simulation was falsch, bzw.
verstehe ich da noch was bei der Funktionsweise nicht?
Ich stehe da irgendwie voll auf der Leitung....es macht einfach nicht
klick...
Schau Dir mal die HIP408x-Familie an, das sind spezielle FET-Treiber mit
eingebauter Ladungspumpe für die High-Side FETs.
Sind zwar etwas teurer, sparen Dir aber viel Ärger und bringen guten
Wirkungsgrad.
Damit könntest Du die Freilaufdiode durch einen zweiten (Low-Side-)FET
ersetzen, was noch einmal die Verluste verringert.
>Die Diode am>Leistungsschalter sollte doch eigentlich die Spannung am Gate auf 18>Volt begrenzen. Ich habe am Gate immer noch meine Versorgungsspannung>von 50V.
Die Diode D5 und den R10 kannst du auch weglassen.
Die maximale Spannung (Gate=>Source) wird durch U_pwm,R7 und R8
eingestellt!
Die Schaltung ist sehr schnell. Eignet sich locker für PWM-Frequenzen
größer 100kHz. Allerdings unter der Bedingung, dass:
- ein geeigneter Aufbau vorliegt,
- alle Spannungen geeignet abgeblockt sind!
>Die maximale Spannung (Gate=>Source) wird durch U_pwm,R7 und R8>eingestellt!
Kann man die Spannung [maximale Spannung (Gate=>Source)] anhand der
Werte U_pwm,R7 und R8 berechnen?
Grüße
Flo
Hallo Ernst,
wie machst du in LT-Spice die Ausgaben von Irms, Ipeak u.s.w?
Ich kenne nur, dass man beliebige Kurven darstellen kann: Leistung,
Wirkungsgrad...
Danke im Voraus!
Gruß Jeka
Das ist eine Effizienz Analyse, ich kenn die bisher auch nur in
Verbindung mit fertigen Schaltregler Modellen. Wie das mit diskreten
Bauelementen geht, würde mich auch interessieren.
Da muss man ein wenig tricksen. SwitcherCAD schaltet die
Effizienz-Berechnung nur ein, wenn auch ein LT-Chip im Schaltplan ist.
Versuch mal testweise einfach nen LT-Linearregler irgendwo zu plazieren.
Ich hab irgendwann mal im Internet (vielleicht sogar hier im Forum) ein
Switchercad-File gefunden, das einen speziellen Power-Calculator Chip
nachrüstet (mit nur einem GND-Pin) der den selben Zweck erfüllt...
Viel Glück beim Googlen ...
schaltung.png
(3,9 KB)
