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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Treiber will nicht so wie ich will.


Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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Hallo,

Ich habe mir eine Treiber-MOSFET Kombination bebastelt, aber irgendwie 
will die nicht so richtig.

Kurze Schaltungserklärung:
Der Treiberbaustein ist ein Halb-H-Brückenbaustein, d.h. er kann zwei 
Mosfets (gegengleich mit Totzeit) ansteuern, dazu folgende Pins:

IN ... Logic input for high and low side gate driver outputs (HO and 
LO), in phase with HO (referenced to COM)
SD ... Logic input for shutdown (referenced to COM)
VB ... High side floating supply
HO ... High side gate drive output
VS ... High side floating supply return
VCC... Low side and logic fixed supply
LO ... Low side gate drive

Wie ihr auf dem angehängten Bild sehen könnt, funktioniert die rechte 
Schaltung, die linke jedoch nicht.

Jetzt bin ich leider überfragt und daher bitte ich euch um Hilfe :)

Gruß,
Kjartan

Datenblätter:
Treiber IR2184: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/ir2184.pdf
MOSFET IRF540N: 
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf540n.pdf

: Verschoben durch Admin
Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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* Bild versehentlich 2 mal hinzugefügt (nach der Vorschau, konnte früher 
nicht zwischenspeichern)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Die Schaltung ist ziemlich falsch. Du verwendest den Highside Ausgang. 
Der benötigt den Bootstrapkondensator+Diode so wie im Schaltplan aus dem 
Datenblatt.
VS ist der Masseanschluss des Highside Ausgangs, der muss daher mit 
Source des Mosfets verbunden werden.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ist ja auch kein Wunder, wenn man sich nicht an das Datenblatt hält. Wie 
schon gesagt, fehlt da Diode und Kondensator. Und außerdem darf am IN 
Eingang kein Gleichstrom anliegen.

Hast du dir dein zusammengeschnittenes Bild selber nicht mal angesehen? 
;)

Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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Danke für eure schnellen Antworten

Dass die Diode in meinem Fall einen Sinn hat habe ich nicht beachtet, 
aber ich hatte eine 1N4001 zum testen drin - nur zur Vereinfachung aus 
dem Schaltplan genommen.

Für den Kondensator habe ich keinen Wert gefunden, also nichtmal einen 
Größeordnung... wäre euch sehr dankbar wenn ihr mir da auf die Sprünge 
helfen könntet. (Hatte zum testen auch mal 100nF drin und einmal einen 
Elko 10uF - hat beides nichts geholfen)

Gruß,
Kjartan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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1N4001 ist hier unbrauchbar, da muss etwas schnelles mit <100ns rein, 
z.B. eine Schottkydiode.
100nF bis ein paar µF sind ok, abhängig von der maximalen Einschaltdauer 
die benötigt wird. Wie schon gesagt, die Schaltung kann nicht dauerhaft 
den Highside Mosfet einschalten. Falls das notwendig sein sollte, ist 
eine zusätzliche Ladungspumpe notwendig.

Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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Leider machen wir in der Schule (Höhere Schule, Elektrotechnik) so gut 
wie keine Leistungselektronik im "Zwischenbereich" d.h. zw. "Elektronik" 
und Drehstrom .. werde mich morgen mal bisschen in die Begriffe einlesen 
(Ladungspumpe etc.) und mir die Funktionsbeschreibung (Blockdiagramm) zu 
Gemüte führen.

Danke auf nochmal für eure Hilfe, ich wusste z.B. nichtmal dass man das 
Ding nicht "statisch" betreiben kann (sowie ich es zum testen gemacht 
habe - Drahtbrücken setzen).

Gute Nacht ihr unermütlichen Helfer ;)

Gruß,
Kjartan

Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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man lehrnt ja nie aus ...

nachdem ich mir was zu "Bootstrap" angesehen habe glaube ich die 
Funktion des Treiber ICs zu verstehen.

Da ich mit dem MOSFET einen über PWM geregelten (Incrementalgeber, 
atmega) Gleichstrommotor ansteuern will kann es sein, dass der MOSFET 
zumindest temporär (anlaufen) ohne Unterbrechung (PWM=max) leiten muss. 
Daher ist eine Bootstrap Schaltung ja nicht brauchbar.

Desshalb die Frage; kann ich an VB einfach 24V hängen (hab ich von der 
Motor-Versorung?
Wenn nicht, gibt es fertige Bausteine mit denen das geht?

Gruß,
Kjartan

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Kjartan Ferstl (kjartan)

>Desshalb die Frage; kann ich an VB einfach 24V hängen

Nein, die Bootstrap-Schaltung erzeugt Vcc+15V, die brauchst du auch.

>Wenn nicht, gibt es fertige Bausteine mit denen das geht?

Nimm einem L6203, der kann bis zu 2A und 100% Einschaltdauer.

MFG
Falk

Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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Danke für deine schnelle Antwort Falk Brunner
>>Desshalb die Frage; kann ich an VB einfach 24V hängen
> Nein, die Bootstrap-Schaltung erzeugt Vcc+15V, die brauchst du auch.
Wenn ich die Bootstrap-Schaltung verstanden habe, ist das doch eine 
"Spannungs-Verdopplungs-Schaltung".
Nachdem lt. Datenblatt VCC=10..20V würde Bedeuten, dass von VB=20..40V 
auf jeden Fall funktionieren müsste.
Außerdem denke ich, das VCC-COM und VB-VS keine gemeinsame Referenz 
haben und im Datenblatt (Bild) steht: VB=(VS+10V)..(VS+20V)
Ich denke die Frage habe ich damit selbst gelöst :)

>>Wenn nicht, gibt es fertige Bausteine mit denen das geht?
> Nimm einem L6203, der kann bis zu 2A und 100% Einschaltdauer.
Scheitert leider an der Baugröße, ich will möglichst wenig Platz dafür 
verbrauchen (ist doppelt so groß, und ich brauche ja nur den Treiber für 
einen MOSFET).

Mit den 10..20V VCC (logic supply) bin ich noch nicht ganz zufrieden, 
mal sehen ob ich einen mit VCC=5V finde.

Gruß,
Kjartan

Autor: Udo R. S. (Gast)
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Wenn Du nur einen Treiber für einen Mosfet brauchst, warum nimmst Du 
dann nicht einen einfachen Treiber sondern den Halbbrückentreiber?
Wenn Du nur den Motor ein und ausschalten willst, dann kannst Du den 
auch über Masse schalten. Dann genügt Dir ein einfacher Treiber.

Gruß, Udo

Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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Hallo Udo,

ich habe nach einem einfachen MOSFET Treiber gesucht, jedoch bin ich 
nicht fündig geworden.

wäre mir natürlich sehr geholfen wenn es einen mit folgenden 
Eigenschaften gibt:

* f. selbstsperrend MOSFET, n-Kanal (wegen Verlusten, schalte ca. 
10-15A)

* MOSFET muss zw. Versorung-Verbraucher, da ich nach dem Ausschalten 
keine Versorgungsspannung auf dem Verbraucher will.

Gruß,
Kjartan

Autor: Udo R. S. (Gast)
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>* MOSFET muss zw. Versorung-Verbraucher, da ich nach dem Ausschalten
>keine Versorgungsspannung auf dem Verbraucher will.

Warum. Wenn ich recht verstanden habe hast Du potentialfreie 24V. Es 
macht keinerlei Unterschied ob du jetzt Minus oder Plus von dem Motor 
schaltest.

Wenn Deine Stromversorgung der Ansteuerung galvanisch getrennt von der 
Motorversorgung ist kannst Du natürlich einen P-Kanal Mosfet nehmen und 
die beiden positiven Spannungen als gemeinsames Bezugspotential nehmen 
aber was bringt Dir das?

Gruß, Udo

Autor: Kjartan Ferstl (kjartan)
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Udo R. S. schrieb:
>>* MOSFET muss zw. Versorung-Verbraucher, da ich nach dem Ausschalten
>>keine Versorgungsspannung auf dem Verbraucher will.
>
> Warum. Wenn ich recht verstanden habe hast Du potentialfreie 24V. Es
> macht keinerlei Unterschied ob du jetzt Minus oder Plus von dem Motor
> schaltest.

Wo er recht hat, hat er recht :S

Gruß,
Kjartan

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