mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik störsignale durch halbbrücken


Autor: gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo, ich hoffe mir kann jemand helfen:

ich habe 3 halbbrücken aufgebaut um einen BLDC anzusteuern...

funktioniert soweit auch sehr gut, allerdings derzeit nur durch einen 
software-workaround...

den brauche ich, da mir sonst über die verwendeten externen 
interruptpins "falsche" interrupts geworfen werden durch störpulse:

problem ist folgendes:

mit "jeder" PWM schaltflanke habe ich störpulse auf dem gesamten 
system!!!
auf vcc, auf einzelnen signalen, ich kann sie sogar auf der masse 
messen...

minikurzschlüsse in den halbbrücken konnte ich schon ausschliessen.
1. durch die art der kommutierung
2. ausreichend totzeit

auch sieht das signal für mich nicht nach induzierter rückkopplung 
aus...

bitte seht mal das bild an
(gelb ist eine der versorgungsspannungen, blau die steigende PWMflanke, 
die einen der high-side-fets einschaltet)

wäre echt dankbar für anregungen und ideen

Autor: gast (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das bild

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist normal und lässt sich teilweise durch eine extrem saubere 
Masseführung, Abblockondensatoren usw. unterdrücken: Bei jedem 
Umschalten werden mehrere Kapazitäten in den Mosfets umgeladen, dadurch 
entstehen kurzzeitig extreme Stromimpulse von teilweise etlichen 10A.

Autor: gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
würde es denn auch helfen, durch einen gate vorwiderstand (vllt 100ohm) 
und einen gate-source condensator(vllt so 470pF) die schaltzeit der fets 
zu verlängern? könnte ich damit etwas dämpfen?

vielen dank schon mal :)

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Huiuiui, das Klingelt ja stärker als die AVON-Beraterin... :-)
Versuche folgendes:

Gates einschalten über Widerstand 3-10 Ohm.
Auschalten über Diode, parallel zum Widerstand.

Sehe für den Proz. einen 10yF Tantalkondensator oder einen keramischen 
Kondensator vor. Speise diesen über eine kleine Induktivität oder 
SMD-Ferrit.

Plaziere an jeden VCC-Pin so dicht wie möglich 100nF, gegen GND.

Die Interupt-Pins sind ja hoffendlich nicht offen, oder?

Hast Du eine gute GND-Plane unter Deinem Prozessor?

Die Leiterbahnen zwischen High-Side-Fet und Low-Side-Fet so dick und 
kurz, wie möglich.

Hast du MOSFET-Treiber? Ja, oder hast du die FET direkt an den Proz. 
angeschlossen?

Entkoppel die Versorgunsspannung der Halbbrücken ebenfalls über eine 
Induktivität oder einen SMD-Ferrit und spendiere für jedes 
MOS-FET-Pärchen noch einen Tantal-Kondensator mit 100yF zu abfangen der 
Spikes.

Schau, das die Masse-Plane nur an einem schmalen Punkt mit der PWR-GND 
verbunden ist.

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Huiuiui, das Klingelt ja stärker als die AVON-Beraterin... :-)
>Versuche folgendes:

- :D das kann man sagen ja

>Gates einschalten über Widerstand 3-10 Ohm.

- Im moment sind 3,3 ohm als gatewiderstände drin

>Auschalten über Diode, parallel zum Widerstand.

- das habe ich nicht, mal ausprobieren...

>Sehe für den Proz. einen 10yF Tantalkondensator oder einen keramischen
Kondensator vor. Speise diesen über eine kleine Induktivität oder
SMD-Ferrit.

-der proz hat eine eigene versorgung, mit insgesamt 470µF tantal 
gepuffert.
die masse ist an einer stelle (dick) verbunden. also keine galvanische 
trennung etc...

>Plaziere an jeden VCC-Pin so dicht wie möglich 100nF, gegen GND.

- is da, jeder versorgungspin jedes chips hat einen 100nF keramischen 
blockC-kumpl direkt am beinchen...

>Die Interupt-Pins sind ja hoffendlich nicht offen, oder?

- nein, die hängen über 4k7widerstände an der µC versorgung und an 
hallgebern mit open-collector ausgängen

>Hast Du eine gute GND-Plane unter Deinem Prozessor?

- ja

>Die Leiterbahnen zwischen High-Side-Fet und Low-Side-Fet so dick und
kurz, wie möglich.

- ist ebenfalls gewährleistet, habe dual-n-kanal-fets die zusammen mit 
rückflussdioden in einem SO8 untergebracht sind
(wir sprechen von einem 24v motor der <1A zieht (1.6A zum anlaufen))

>Hast du MOSFET-Treiber? Ja, oder hast du die FET direkt an den Proz.
angeschlossen?

- Treiber: IR2103

>Entkoppel die Versorgunsspannung der Halbbrücken ebenfalls über eine
Induktivität oder einen SMD-Ferrit und spendiere für jedes
MOS-FET-Pärchen noch einen Tantal-Kondensator mit 100yF zu abfangen der
Spikes.

- Wie gesagt, Fets und rest werden jeweils eigenversorgt, das mit 
grösseren puffern kann ich versuchen

>Schau, das die Masse-Plane nur an einem schmalen Punkt mit der PWR-GND
verbunden ist.

- Ist so :)

dh: dein tip: mehr Block-kondensatoren, grössere puffer-kapazitäten, und 
eine gate entladungsdiode...

Danke nochmals

weiss jemand nochetwas, dass ich probieren kann? :)

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
WIe wäre es zuerst mal mit nem Schaltplan?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> weiss jemand nochetwas, dass ich probieren kann? :)
Ist das eventuell: Wer misst misst Mist? ;-)
Wo ist die Oszi-Masse angeklemmt?
Klemm die mal direkt am uC-Masse-Pin an, der am nächsten an der 
Interrupt-Pin liegt.

> jeder versorgungspin jedes chips...
Dir ist klar, dass GND durchaus auch zur Versorgung gehört?
Siehe: Beitrag "Re: Spannungsversorgung Blockkondensatoren"

>>Gates einschalten über Widerstand 3-10 Ohm.
Mach da zum Test mal was richtig hochohmiges rein, 100 Ohm aufwärts 
(aber auf die Fets achten wegen der Schaltverluste).

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>Gates einschalten über Widerstand 3-10 Ohm.
>Mach da zum Test mal was richtig hochohmiges rein, 100 Ohm aufwärts
>(aber auf die Fets achten wegen der Schaltverluste).


das war ja meine frage, meint ihr, wenn ich den gatewiderstand erhohe, 
und damit die schaltzeit der fets verlängere, und vielleicht sogar eine 
zusätzliche gate-source kapazität einfüge (parallel zur gatekapazität) 
(470pF vllt)...

natürlich nur soweit, dass sich die fets nicht zu sehr aufheizen...

würde es aber eine verbesserung bringen?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>WIe wäre es zuerst mal mit nem Schaltplan?

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
kann ich nicht rausgeben :-|

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>kann ich nicht rausgeben :-|

Dann kannst du auch keine sachdienliche Hilfe zum Problem erwarten!

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gast wrote:
> kann ich nicht rausgeben :-|
Jetzt sach' mal,
sooo geheim kann eine Mosfet-Ansteuerung doch nich sein ;-)

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ja, dessen bin ich mir bewusst,

aber ich kann es nicht ändern und ich muss irgendwie trotzdem damit 
zurechtkommen...

deswegen, auch wenn es euch nur oberflächlich möglich ist, wäre ich 
dankbar über jeden tip, bzw hinweis, was ich prüfen könnte...


... und ganz akut ist für mich nur eine info interessant:
kann ich durch verlängern der schaltflanke eine verbesserung, wenn auch 
nur eine geringe, erzielen?

Danke das ihr mir tips gebt

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Jetzt sach' mal,
>sooo geheim kann eine Mosfet-Ansteuerung doch nich sein ;-)

nein, is ne feld-wald-wiesen ansteuerung, ganz in anlehnung an das 
ir2103 datenblatt...

abba klare ansage das ich es nich darf... daran will ich nich rütteln, 
hoffe ihr könnts verstehn

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>hoffe ihr könnts verstehn

Sicher verstehen wir das. Du willst ja Hilfe zu deiner Schaltung, 
und nicht wir..

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke trotzdem :)

zwei drei dinge konntet ihr mir ja geben...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> zwei drei dinge konntet ihr mir ja geben...
Schaut, er bettelt um Krumen ;-)

Ok, wenn das ein Feld-, Wald- und Wiesenansteuerung wie im DB ist,
dann liegt das Problem wohl eher beim Layout.
Und 1 Tipp dazu habe ich dir gegeben (Entkoppel-Cs),
andere zum Thema Masseführung waren auch schon da.
Ein letzter Versuch: Ist das Layout auch geheim?

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich stolpere gerade über Deinen Mosfet-Treiber. Wir hatten massive 
EMV-Probleme mit einem IR-Mosfet-Treiber. Ich muss mal schauen, ob es 
evtl. der selbe Typ ist.
( Wir hatten einen, der zwei mal N-Fet steuern kann, ich habs aber 
gerade nicht vorliegen...ggv. morgen mehr!=
Ich habe damals tierische Störungen bei 30Mhz gehabt. Wie gesagt, wir 
konnten das Problem damals definitiv auf den MOSFET-Treiber 
zurückführen. Wir konnten das mit eine Schnüffelsonde sehr gut 
lokalisieren.

( Kann man übrigens leicht selber basteln: Nimm ein Koax-Kabel und mache 
eine kleine Schlaufe aus CU-Draht vorne dran, ohne Widerstand ca. 3 cm 
breit
etwas so:


___________________
I                   I
I_______   _________I
        I  I
        I  I

Den Tipp hat mir mal ein Prüf-Ing. bei der EMV gegeben.
Wenn du keinen Spectrum-Analyser hast, geht auch ein schnelles Oszi.

Ach ja, eine letzte Möglichkeit wüsste ich noch: Du könntest ein 
Snubber-Netzwerk beim Koppelpunkt der beiden Fets gegen GND einfügen. So 
etwa 10nF und 100 OHm oder so. (Must halt etwas probieren.)

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@frankman:

au ja, das wäre nett, wenn du kurz nachsehen könntes, ob es dieser 
treiber war...

... by the way: bin inzwischen mit pufferelkos und block-c's sehr 
verschwenderisch gewesen (2 um jeden treiberbaustein + 1 tantal)

... so brachte ich die störeinflüsse zumindest auf einen pegel, der mir 
die interrupts nicht mehr triggern lässt...


vielen dank für die hilfe :)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Gast
> bin inzwischen mit pufferelkos und block-c's sehr
> verschwenderisch gewesen (2 um jeden treiberbaustein + 1 tantal)
Wenn Block-Kondensatoren nachträglich helfen liegts oft am Layout ;-)
Aber das hatte ich so ähnlich schonmal angesprochen...


BTW: dein Klingeln liegt bei 80MHz.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.