Frage zu H Brücke

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Schönen guten Abend wünsche ich!

Ich habe hier eine Frage zu einer H-Brücke. Genau genommen möchte ich 
die Funktion von Q7 wissen. Ist meine Annahme richtig?

Wenn die Brücke Strom bekommt und X3-1 und X3-2 auf Low sind ist das 
Potential von Source und Gate bei Q7 gleich. Also sperrt der FET. Wird 
nun an X3-1 High angelegt dann ist das Gate Potential auf GND und damit 
niedriger als das Source Potential und der FET Leitet.

Ist diese Aussage richtig?

Q5 sperrt wenn X3-! auf High ist und leitet wenn X3-1 auf Low ist?

LG
Andreas

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Also das mit den Attachments....

[Otto (Gast)]

Q7 und Q8 sind die High-Sides der H-Brücke.
Eine Frage nach der Funktion von Q7 alleine ist ziemlich sinnfrei.

Otto

[MaWin (Gast)]

Klar sind Q7 und Q8 dafür zuständig, den Motor an PLUS zu legen.

Klar schaltet man die P-Kanal MOSFETs über die Transistoren Q1 und Q3, 
so wie die unteren N-Kanal MOSFETs Q5 und Q6 über Q2 und Q4 geschaltet 
werden.

Ist Q2 an, 'fehlt' Q5 die Gaste-Spannung, also schaltet er AUS.
Ist Q1 an 'bekommt' Q7 eine Gate-Spannung die ihn zum leiten bringt.

Da Q1 und Q2 gleichzeitig vom selben Eingang geschaltet werden, müssen 
sie gleichzeitig schalten. Dummerweise schalten bipolare Transistoren 
schneller ein als aus, und MOSFETs werden langsamer mit 1k umgeladen, 
als über den Transistor. Das führt dazu, dass einen kleinen Moment der 
Zeit Q5 und Q7 beide leiten, also ein Kurzschluss zwischen PLUS und 
MASSE erfolgt.

Die Schaltung taugt nichts.

Kurzschlussfest aus Richtung des Motor betrachtet ist sie auch nicht.

Sie hätte eh nur für Versorgungsspannungen zwischwn 10 und 20V getaugt.

[Anon Ymous (avion23)]

Wie MaWin schon sagte:
Low- und Highside mosfet leiten gleichzeitig beim Umschalten. Also 
Kurzschluss.

[Stefan M. (celmascant)]

Besser wäre Q5 + Q8 und Q6 + Q7 zusammen über einen Anschluss zu 
schalten. Dann fällt das Problem der gleichzeitig leitenden FET's weg, 
bedeutet aber ein paar Kleinteile mehr^^
Ausserdem muss man dann in der Ansteuerung darauf achten, das nie beide 
Eingänge gleichzeitig angesteuert werden.

Gruss Stefan

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

@Stefan:

Wie kann ich das realisieren das ich die Diagonal ansteuere?

[Matthias Lipinsky (lippy)]

>@Stefan:
>Wie kann ich das realisieren das ich die Diagonal ansteuere?

Ich bin zwar nicht Stefan, aber ich kann ja auch mal nen VOrschlag 
machen

[Roland Praml (pram)]

also ich würd ggf auf was integriertes setzen, z.B. IR2104 oder HIP4081

Gruß
Roland

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

@Matthias:
Bei 00 Eingang haben alle FETs gesperrt oder?

Was bringt es wenn ich die Treiber Transistoren auch durch FETs 
ersetzte?

[Matthias Lipinsky (lippy)]

>Bei 00 Eingang haben alle FETs gesperrt oder?

Ja.


>Was bringt es wenn ich die Treiber Transistoren auch durch FETs ersetzte?

Nichts? Was solls denn bringen?

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Ich dachte das es vielleicht Vorteile hat. Die Schaltbilder der 
Integrierten FET Treiber sind alle mit FETs realisiert.

Und noch 2 Fragen:
1. Was bringt am Eingang der Kondensator parallel zum Widerstand. Also 
vor den Eingangstransistor?

2. Was bringt der Schmidttrigger am Eingang? Fals das PWM Signal über 
eine lange Leitung "verwaschen" wird?

[MaWin (Gast)]

> Die Schaltbilder der Integrierten FET Treiber sind alle mit FETs realisiert

Nö.

http://symmetrongroup.ru/extra/ns/DS0026.pdf

[Matthias Lipinsky (lippy)]

>Und noch 2 Fragen:
>1. Was bringt am Eingang der Kondensator parallel zum Widerstand. Also
>vor den Eingangstransistor?

Da dieser Transistor in Emitterschaltung geschaltet ist, ist dieser 
zeimlich langsam. Der Kondensator erhöht die Schaltgeschwindigkeit.


>2. Was bringt der Schmidttrigger am Eingang? Fals das PWM Signal über
>eine lange Leitung "verwaschen" wird?

Diese Stufe (R10,C8,Q11,R5 unc IC5) stellen einen Levelshifter dar. Die 
Eingangsspannung von 0V/5V wird auf 0V/10V gehoben. Der IC5 versteilert 
die Flanken. Wenn das PWM Signal als ~10V Signal vorrätig ist, kann das 
natürlich entfallen.

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Ich habe die Schaltung mal nachgebaut. Ich habe allerdings technische 
Probleme bei der Inbetriebnahme.

Ich habe mich für die nicht SMD Variante entschieden und habe die 
Transistoren BC640 und BC637 genommen.

Ich habe den Schaltplan und das Layout in Eagle gezeichnet, die Platine 
geätzt und bestückt. Nach dem Anschließen von 12V, keine Stromaufnahme. 
Sollte auch so sein denke ich. Wenn ich nun einen Eingang auf High lege 
habe ich eine Stromaufnahme von 1,1 mA und der Motor dreht sich nicht.

Es könnte vielleicht an den Transistoren liegen. Ich habe sie bei Conrad 
gekauft. Dafür gibt es ein Datenblatt.

http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/15...

Und hier noch ein Datenblatt für den gleichen Transistor. Nur die die 
Pinbelegung hier anders!

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/infineon...

Wie kann ich rausfinden welche die Richtige ist? In Eagle gibt es nur 
eine.


Und noch Fragen:

Wie wird denn der Strom in der Treiberstufe begrenzt? Wieviel Strom 
fließt hier max. zum Gate?

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Hier ist noch das Layout dazu um zu sehen wie die BC6* Eingebaut sind.

Nachtrag:

Habe das gleiche Problem mit den BC640. 2 Datenblätter andere 
Belegungen.

[MaWin (Gast)]

Du baust eine Schaltung für 120-450V nach,
mit Transistoren die keine 50V aushalten,
versorgst sie also mit viel weniger Spannung,
und wunderst dich, warum sie nicht funktioniert?
Das ist gewagt.

> Wenn ich nun einen Eingang auf High lege habe ich eine Stromaufnahme von 1,1 mA 
und der Motor dreht sich nicht

Wie hoch ist denn dein HIGH ?

Die Schaltung würde so 12-15V als HIGH brauchen,
und eine Betriebsspannung von 24 bis 30V Minimum (48V Maximum).

Dann wird sie sogar funktionieren.

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

:-O

Wieso ist die Schaltung für 120-450V?

Mein High ist 12V aus dem Akku der auch die Versorgung Bereitstellt.

Wieso brauche ich eine Minimumspannung von 24V?


Nachtrag:
Wieso die Verschiedenen Datenblätter?

[MaWin (Gast)]

> Wieso ist die Schaltung für 120-450V?

Na schau doch einfach mal auf den Schaltplan den dir Matthias Lipinsky 
gegeben hat.

> Mein High ist 12V aus dem Akku der auch die Versorgung Bereitstellt.
> Wieso brauche ich eine Minimumspannung von 24V?

Weil 2 MOSFETs einschalten müssen und jeweils eine Gate-Spannug von so 
ca. 10V brauchen (du hast ja keine LogicLevel MOSFETs eingebaut, sondern 
alte BUZ11er), und die Gate-Spannung liegen in dieser Schaltung halt in 
Reihe.

Die Schaltung ist schon in Ordnung, pfiffig wie in ihr die 
Gate-Spannungen erzeugt und definiert werden, aber man muß sie halt auch 
angemessen verwenden.

[Spezi (Gast)]

> Wieso ist die Schaltung für 120-450V?

Wenn ich mir den Plan von Matthias Lipinsky genau ansehe, ist für die 
Versorgungsspannung (oben) nicht "120..450V" zu lesen, sondern es sieht 
nach "(20..45)V" zu lesen (zugegebenermassen sind die Klammern etwas 
schlecht zu erkennen).
Allerdings liegt eine Akku-Spannung von 12V unterhalb des von Matthias 
angegebenen Spannungs-Bereiches ...

[MaWin (Gast)]

> sondern es sieht nach "(20..45)V" zu lesen

Stimmt, das sind Klammern. Ein BC807 hält nur 45V aus.
Allerdings müssen nur die Transistoren die Spannung wegstecken können, 
dann taugt die Schaltung für sehr hohe Spannung.

[yalu (Gast)]

Spezi schrieb:
> Wenn ich mir den Plan von Matthias Lipinsky genau ansehe, ist für die
> Versorgungsspannung (oben) nicht "120..450V" zu lesen, sondern es
> sieht nach "(20..45)V" zu lesen (zugegebenermassen sind die Klammern
> etwas schlecht zu erkennen).

So sehe ich das auch. Es wäre mir auch neu, dass so zarte Mosfets wie
der BSP320 und der BSP171 ein Uds von 450V (oder wenigstens die Hälfte
davon) aushalten ;-)

Andreas Riegebauer schrieb:
> Wieso brauche ich eine Minimumspannung von 24V?

Der untere Mosfet bekommt ein Ugs in Höhe der Eingangsspannung minus 1V.
Der obere bekommt betragsmäßig das gleiche Ugs wie der untere, maximal
aber die Betriebsspannung minus das Ugs des unteren. Damit beide Ugs
etwa 10V sind (soviel sind für sicheres Durchschalten der Mosfets
nötig), muss die Betriebsspannung also mindestens 2·10V=20V betragen.

Bei dieser Schaltung musst du auch darauf achten, niemals beide Eingäge
auf High zu legen, sonst schließen die Mosfets die Betriebsspannung
kurz.

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Wo liegt denn der Unterschied zur ersten Schaltung die ich gepostet 
habe? Die Sollte doch von den Ansteuerspannungen gleich sein oder nicht? 
Also 10V pro FET?

Laut Datenblatt der FETs schalten diese schon bei 6V recht viel Strom. 
Mit viel verlusten ist klar aber doch. Oder verstehe ich das Datenblatt 
falsch?

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Ich wünsche einen schönen Abend!

Habe die Schaltung wieder umgebaut. Ich habe nun einen MC34063 eingebaut 
der mir die Spannung auf 24V hochschraubt. Jetzt habe ich genug Spannung 
um die FETs voll durchzuschalten. Jetzt habe ich aber weniger Strom zum 
Schalten der FETs oder nicht?

Stimmt das so wie ich die Spannung an die Treiber gelegt habe?

[Anon Ymous (avion23)]

Ich sehe bei dem Schaltplan keine highside ansteuerung?
T1 kann maximal auf Vcc gehen. Und damit lässt sich Q1 nicht 
durchschalten, da fehlen >5V für U_GS weil es n-fets sind. Matthias hat 
p-fets verwendet, deswegen ist das ok.
Oder habe ich etwas übersehen?

[Simon K. (simon)]

Roland Praml schrieb:
> also ich würd ggf auf was integriertes setzen, z.B. IR2104 oder HIP4081
>
> Gruß
> Roland

Was ist eigentlich aus dem Vorschlag geworden? Die beiden genannten 
Typen sind absolut tauglich. Einfach zwei davon aufs Board, da hast du 
sogar eine Deadtime mit eingebaut. Außerdem haben die Floating Channels 
oder wie das heißt. Damit lässt sich über Diode und Kondensator einfach 
die Spannung für den oberen FET generieren (zumindest solange eine PWM 
vorhanden ist).

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Anon Ymous schrieb:
> Ich sehe bei dem Schaltplan keine highside ansteuerung?
> T1 kann maximal auf Vcc gehen. Und damit lässt sich Q1 nicht
> durchschalten, da fehlen >5V für U_GS weil es n-fets sind. Matthias hat
> p-fets verwendet, deswegen ist das ok.
> Oder habe ich etwas übersehen?

Er hat auch N und P Verwendet. Q1 Sperrt ja bei VCC. Source liegt ja auf 
VCC.

Simon K. schrieb:
> Roland Praml schrieb:
>> also ich würd ggf auf was integriertes setzen, z.B. IR2104 oder HIP4081
>>
>> Gruß
>> Roland
>
> Was ist eigentlich aus dem Vorschlag geworden? Die beiden genannten
> Typen sind absolut tauglich. Einfach zwei davon aufs Board, da hast du
> sogar eine Deadtime mit eingebaut. Außerdem haben die Floating Channels
> oder wie das heißt. Damit lässt sich über Diode und Kondensator einfach
> die Spannung für den oberen FET generieren (zumindest solange eine PWM
> vorhanden ist).

Da habe ich ja auch das Problem mit der 12V Versorgung oder? Da brauche 
ich ja auch min 20V oder nicht?

[MaWin (Gast)]

> Stimmt das so wie ich die Spannung an die Treiber gelegt habe?

Nö.

Die 24V müssten auch die Motorspannung werden.

Wenn du auf 12V Motorspannung angewiesen bist,
bau die alte Schaltug (MC34063 weg) und ersetze
die MOSFETs gegen LogicLevel Typen wie IRF7416
und IRF7458.

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Guten Abend!

Ich habe noch eine Version gemacht. Mit einem High und Low Side Treiber. 
Könnt ihr da bitte drüberschauen ob das so passt? Wie groß muss ich denn 
den Kondensator machen?

Schöne Nacht!

[MaWin (Gast)]

Wenn du IC1 und IC2 (welche sind das, IR2111?) nie gleichzeitg 
einschaltest und nicht aus Versehen falsch invertierende genommen hast,
wenn die Kondensatorwerte den empfohlenen entsprechen sollten, könnte 
das sogar die erste sein, die funktioniert,
aber warum muss man BUZ11 verbauen ? Die sind seit 20 Jahren veraltet.

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Ok jetzt habe ich einen anderen FET IRF530.

Es ist ein IR2181. Ich finde nur keine Angabe wie groß der Kondensator 
sein soll. Kann mir das jemand sagen?


Nachtrag: Vs habe ich noch zur Last Verbunden.

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Noch eine kleine Änderung. Ich habe eine Logik eingebaut um das ganze 
mit 2 Eingangspins mit PWM Vorwärts und Rückwärts laufen zu lassen.

Kann sich das bitte nochmal jemand ansehen?

Auch die Frage der Kondensatoren ist von vorhin noch über geblieben.

Danke
Andreas

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Schönen Abend!

Ich habe meinen alten Thread wieder ausgegraben. Jetzt bin ich wieder 
mal dazu gekommen weiter zu machen und habe die Schaltung von Matthias 
nachgebaut. Ich habe sie auch getestet und sie funktioniert. Die 
verbauten Dioden haben halten einen Strom von 9A aus. Die FETs noch weit 
mehr.

Jetzt habe ich noch Fragen dazu:
1.) Wovon hängt ab mit wieviel Spannung die Brücke betrieben werden 
kann?
2.) Welchen Strom müssen die Dioden aushalten können? Den Maximalen 
Strom der durch den Motor fließt?
3.) Wann kann ein Kurzschluss auftreten? Nur wenn IN-1 und IN-2 
gleichzeitig auf High sind? Wann noch? Ich habe immer wieder gelesen das 
es beim Umschalten passieren kann. Aber welches Umschalten?

BG
Andreas

[Andreas Riegebauer (blackpuma)]

Schönen Abend wieder!

Im Anhang findet ihr meine aktuelle H-Brücke. Ich habe ein paar 
Änderungen vorgenommen. Jetzt habe ich einen Anschluss für das PWM 
Signal und einen zweiten Anschluss für Links Rechts.

Jetzt habe ich noch Fragen dazu:
1.) Mit welchen Pegel muss ich die Brücke Ansteuern? Also mit welcher 
Spannung muss ich die Logik ICs versorgen?
2.) Im Moment soll die Brücke mit 12V aus einem Akku versorgt werden. 
Wenn ich nun 2 Akkus verwende habe ich 24 V aber dann bekomme ich ein 
Problem das die UGS Spannung größer +/-20V ist. Wie kann ich das 
verhindern?
3.) Soll ich einen Gatewiderstand einbauen?

Dann sind noch meine letzten Fragen offen aus dem vorigen Post:
4.) Wovon hängt ab mit wieviel Spannung die Brücke betrieben werden
kann?
5.) Welchen Strom müssen die Dioden aushalten können? Den Maximalen
Strom der durch den Motor fließt?
6.) Wann kann ein Kurzschluss auftreten? Nur wenn IN-1 und IN-2
gleichzeitig auf High sind? Wann noch? Ich habe immer wieder gelesen das
es beim Umschalten passieren kann. Aber welches Umschalten?

Danke schon mal für die Antworten.

BG und schönen Abend noch
Andreas

[Düsendieb (Gast)]

Andreas Riegebauer schrieb:
> 6.) Wann kann ein Kurzschluss auftreten? Nur wenn IN-1 und IN-2
> gleichzeitig auf High sind? Wann noch? Ich habe immer wieder gelesen das
> es beim Umschalten passieren kann. Aber welches Umschalten?

Wenn z.B. Dein Q5 schaltet (wohin auch immer) wird die Halbbrückenzweige 
Q1 und Q3 ziemlich gleichzeitig umgeschaltet. Wenn nun ein FET etwas 
länger zum Sperren braucht als der andere zum Durchschalten hast Du 
einen Kurzschluss. Besser die FET werden separat angesteuert, dann kann 
man in der Software die Totzeit einstellen, oder einen Brückentreiber 
nehmen, der das von sich aus kann.


Axel

[Harald Kollmann (carbonblack)]

Ähem.. hüstel...

Ich hätte gerne eine KLEINE H-Brücke, mein Platz ist sehr begrenzt.

Ich denke an eine Versorgungspannung von ca. 8 ... 15V und einen 
Motorstrom von etwa 1A (eher 0,5A)

Kann bitte jemand mal über die Schaltung schauen?

Ich dachte, wenn beide Eingeänge L sind, dann sperren T2 und T3, der 
Motor ist im Leerlauf.
Evtl. sollte der Microcontroller bei einem Richtungswechswel immer kurz 
den Leerlauf "einlegen", um einen kurzschluss zu vermeiden.

Vielen Dank im Voraus.

Mit freundlichen Grüßen
Harald

[Falk Brunner (falk)]

@  Harald Kollmann (carbonblack)

>Ich hätte gerne eine KLEINE H-Brücke, mein Platz ist sehr begrenzt.

>Ich denke an eine Versorgungspannung von ca. 8 ... 15V und einen
>Motorstrom von etwa 1A (eher 0,5A)

Das nimmt man eine integrierte, siehe H-Brücken Übersicht. L6201 & 
Co sind deine Freunde.

>Evtl. sollte der Microcontroller bei einem Richtungswechswel immer kurz
>den Leerlauf "einlegen", um einen kurzschluss zu vermeiden.

Wäre ne gute Idee.

MFG
Falk

[MaWin (Gast)]

> Ich hätte gerne eine KLEINE H-Brücke

Und warum baust du dann eine aus über einem Dutzend Bauteilen ?
TLE4207 wäre wohl passender.

[Harald Kollmann (carbonblack)]

Vielen Dank für die Hilfreichen Hinweise!

> Und warum baust du dann eine aus über einem Dutzend Bauteilen ?

... weil ich wohl nicht die richtigen Suchbegriffe eingegeben bekam und 
nach dem durschauen von einer handvoll Threads zu dem Schluss kam, das 
könnte die kompakteste Lösung sein.

Woher bezieht ihr eigendlich die schönen Käfer? Bei C , Reichelt, 
Bürklin und Farnell wird man oft nicht fündig. Andere verkaufen oft 
nicht an Privatpersonen.

Ich probier mal den ZXMHC6A07T8TA, den Gibt's bei Reichelt.

Schöne Feiertage wünscht
Harald