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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik HIGH-LOW side treiber


Autor: MOsfet (Gast)
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Hallo ich hab die schaltung gemäß AP aufgebaut.
Mein Problem: sowohl die High als auch die Low side ist permanent auf 
angelegter Versorgungsspannung obwohl das Eingangssignal(aus NE555) 
passt.
=> also kein rechteck an der last !!

kann mir jemand helfen ?

danke und mfg

Autor: MOsfet (Gast)
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entschuldigung

das ist die richtige schaltung

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Und was hat das mit der angehängten Schaltung zu tun?

MfG Spess

Autor: Düsendieb (Gast)
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Wenn Du alles so gemacht hättest, wie in Datenblatt angegeben, würde es 
auch funktionieren.

Als zeige hier nicht das Datenblatt sondern den gesamten Schaltplan.

Axel

Autor: Floh (Gast)
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MOsfet schrieb:
> kann mir jemand helfen ?

Schon die Gatesignale überprüft?
Übrigends, was willst du genau ansteuern?
:-)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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MOsfet schrieb:
> => also kein rechteck an der last !!
An welcher Last?
Welche Frequenz hat das Signal?

Autor: Mosfet (Gast)
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hallo,

meine last ist einem Kondensator sehr ähnlich also kapazitiv(ca. 100n) 
und soll mit einer Frequenz von 30kHz abwechseln von ca. +200V auf GND 
gelegt werden.
Das aus/ein signal wird mittels NE555 generiert und wird über ein NAND 
gatter invertiert.Die aus phase dauert 9us, die einphase 1us.

das nand gatter der ne555 sind über einen dc/dc wandler galvanisch 
getrennt.

das rechtecksignal kommt einwandfrei bis zu den steuereingängen des 
ir2110 nur die ausgänge(gatetreiber) liefern kein dem rechtecksignal 
entsprechendes ausgangssignal sondern nur pos gleichspannung(sowohl der 
HI als auch der LO side driver)

danke

Autor: DerAlbi (Gast)
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Die Treiber sind schöne Bausteine.. aber aus Erfahrung kann ich sagen, 
dass sie auch schnell den Geist aufgeben.. das kommt vorallem dann vor, 
wenn mal z.B. einer oder beide Mosfets durchfeuern. und Spannung von 
außen aufs gate kommt.

Du musst mal den Treiber wechseln und die Mosfets auf 
funktionstüchtigkeit testen.
Kapazitive last dieser Frequen sind eine Enorme Strombeanspruchung und 
die Spitzenströme sind echt heftig. Versuch den Aufbau doch erstmal mit 
einer resistiven Last.

Interessant wären deine Mosfets die das schaffen sollen.. UND: hast du 
da echt 22R im Gatepfad? uiuiui. Also meiner Erfahrung nach ist es auch 
ok, wenn man das Gate direkt ranschließt. Natürlich nur zum test.. aber 
je nach dem wie "fett" deine FETs sind, ist das laden und entladen über 
22R in der Zeit sicher nicht möglich. du hast ja signale im µs-Bereich, 
d.h. deine Flanken sind wesentlich steiler als das.

Mach erstmal was niederfrequentes und 50/50 dutycyle.

MFG

Autor: Mosfet (Gast)
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hallo,

also die 22R hab ich aus der appnote genommen
(wozu dient dieser R überhaupt?).
bisher ist jetzt immer nur ein 100k widerstand als last verwendet 
worden.

vielleicht kannst du mir helfen? welche spannungen bzw. gnd's dürfen 
miteinander verbunden werden und welche nicht ? ist die galvanische 
entkopplung des timers und nand gatter's vom rest der schaltung 
überhaupt notwendig ?

im schaltplan sind zwei +15V netlabels, sind das die "gleichen" +15V ?

im netz geistern jede menge schaltpläne umher und alle sehen etwas 
anders aus.

Danke mfg

Autor: MOsfet (Gast)
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Hallo,

Also hab die schaltung nun von 100Hz bis 1kHz ausprobiert an ohmscher 
Last(150K)

Ergebnis=> LOout permanent auf 0V und HIout permanent auf der an 
HighSide(Drain) anliegenenden Spannung.
????

Autor: Floh (Gast)
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Mosfet schrieb:
> meine last ist einem Kondensator sehr ähnlich also kapazitiv(ca. 100n)
> und soll mit einer Frequenz von 30kHz abwechseln von ca. +200V auf GND
> gelegt werden.

Das sind grob überschlagen
0.5 x C x U x U x f = 60 W! allein Umladeleistung!
Die Pulsströme möcht ich noch nichtmal ausrechnen, da grausts mir davor.

Übrigends, wenn du schon ne kapazitive Last hast, dann trag sie auch in 
deinen Schaltplan ein.
:-)

Autor: frankman (Gast)
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Leg doch mal den SD pin (11) auf High?

Autor: frankman (Gast)
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DerAlbi schrieb:
> Interessant wären deine Mosfets die das schaffen sollen.. UND: hast du
> da echt 22R im Gatepfad? uiuiui. Also meiner Erfahrung nach ist es auch
> ok, wenn man das Gate direkt ranschließt.

Tolle Erfahrung! Echt!
Die 22R sollen die Einschaltflanken glätten, das hat EMV-Gründe und ist 
durchaus üblich.

Ich habe sogar die Erfahrung gemacht, das diese Widerstände notwendig 
sind, wenn man ein Gerät zulassen möchte.
Und die kann man sogar ausrechnen...Es sind also nicht immer 22R.

Autor: MOsfet (Gast)
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ja ok, das versteh ich, nur jetzt hängt ein Widerstand dran und die f 
ist auch niedriger(siehe Datum: 21.09.2010 12:24) also ?

danke

Autor: DerAlbi (Gast)
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Sowas sinnloses. Extra steht "Natürlich nur zum test.." dahinter und da 
kommt ein Oberschlauberger und schnippelt sich ein Zitat zusammen, das 
alles entstellt. Typische Medienvorgehensweise. Idiotisch^3.

Es ist schlichtweg so: er hat kapazitive Last, hohe Frequenz, also 
großen Strom. Großer Strom heißt dicker Mosfet. Dicker Mosfetr heißt 
hohe Gatekapazität. 22R heißt flache flanke bei gegebener Gatekapazität.
ZUM TEST würde der Maximalstrom ins Gate durchaus ausreichen.
Abr da er ehr grade nur einen Widerstand dran hat...
Nimm mal ne kleinere Last! Ne Glühbirne oder so.

Zeig mal Bild vom Aufbau. An sonem Treiber kann man wenig falsch machen.
Aber egal was.. deine Mosfets werden später der Kapazitiven Last auf 
dauer sicher nicht standhalten.
Mit wieviel Volt betriebst du die Gates? 15 werden schon nötig sein 
(Ohne das datenblatt zu kennen.. aber naja.. wieder ein Grund was zu 
zitieren und schlau zu berichtigen.. immer zu!)

Autor: MOsfet (Gast)
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...also so sieht die schaltung zur zeit gerade aus.
Vpulse kommt vom freuquenzgenerator(kam zuvor von NE555). Vsup sind bis 
jetzt max +30V(dieser fet steuert zur zeit voll durch => also pulsiert 
nicht entsprechend dem eingangssignal). die Lowside bleibt zur zeit 
abgeschaltet(sie dient "nur" zum entladen des später verwendeten C's)

zusätzliche frage: geh ich richtig in der annahme dass der IR2110 keine 
totzeitglieder implementiert hat(zumind. hab ich im datenblatt nichts 
darüber gefunden) und ich somit von "außen" für eine entsprechende 
totzeit zwischen HI(1) und LO(1)sorgen muss um einen KS zu verhindern ?

zum berechnen der besageten R's (22R); muss man da darauf achten dass 
tau=R*Cgate einen gewissen wert nicht übersteigt ??

....zum punkt mit dem frühzeitigen "fet-sterben". unter

http://www.supertex.com/CFE2FB84-16FF-4579-9D3F-09...

gibts komponenten(sind allerdings n- und p-kanal) die das umladen 
solcher kapazitäten ermöglichen; allerdings "nur" auf +-100V.

Autor: Mine Fields (Gast)
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Was hast du denn als Bootstrap-Kondensator genommen? 470u erscheinen mir 
da recht viel, vor allem bei der verlangten Frequenz.

Ach und noch etwas: Entgegen der hier oft auftretenden Meinung sind 
Gatewiderstände nicht nur wegen EMV sinnvoll.

Autor: DerAlbi (Gast)
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Dein Link funktioniert leider nicht.
Überlege einfach selbst was da für Ströme beim Umladen Fließen. Das ist 
extrem. Aber gut, das musst Du wissen ;-) Solange nur 150K als Last 
sind, ist das OK.

Ich würde gerne Wissen, warum LIN nicht mit HIN verbunden ist ;-) Diese 
2 Logik-Eingänge sind ja laut Datenblatt für das schalten von jeweils Hi 
und LO zuständig. dein LO ist aber dank dem auf Masse liegenden LIN 
eigentlich zwecklos.
Schau auf Seite 4 des Datenblattes nochmal genau die interne Logik an. 
Das ist Grütze so wies jetzt ist. Und es erklärt auch, warum nichts 
schaltet. Der untere Mosfet wird NIE durchgesteuert.


Anderes Thema: ich vermute die Jetzige Transistorauswahr ist nur zum 
Test, stimmts?
Du solltest mal Simulieren, wie Hoch die Ströme sind, bei deinen 
Anforderungen. UND: deine jetzigegen Mosfets können ja nur 8A :-D 
Nebenbei bei fast 1Ohm RSDon. 64W Verlust! Mal ohne Schlatverluste 
gerechnet.

>zum berechnen der besageten R's (22R); muss man da darauf achten dass
>tau=R*Cgate einen gewissen wert nicht übersteigt ??

Das ist ein wenig komplexer. Zum einen Schützen die Widerstände den 
Treiber, da kapazitive Lasten "unendlich" steilen Flanken mit 
"unendlich" hohem Strom entgegen. (Ein Fakt den du scheinbar noch nicht 
ganz verinnerlicht hast ;-) )
Dein Treiber verkraftet Laut datenblatt 2.5A Kurzschluss für 10µs. 
Angenommen dein Gate ist in diese Zeit umgeladen, und du hast 12V, sind 
also 12/2.5 = 5Ohm OK. Wenn du ein größeres Gate hast, dass durch 5Ohm 
länger als 10µs braucht, muss der Widerstand so groß sein, dass bei 12V 
der maximale Dauerstrom des Treibers fließt. (was die beste Variante 
ist!!).
Nun stellt sich damit aber ein Tau ein, wie du das schon gesagt hast. Du 
musst beachten, dass sich die Spannung am Gate nur langsam aufbaut. d.h. 
es gibt eine Zeit, wo der Mosfet nur halb Leitet. Zu diesem Zeitpunkt 
entwickelt er extrem viel Abwärme, da P = I²R. Wenn also die Zeit des 
weichen schalten zu lange ist, brät es den Mosfet allein durch die 
Tatsache, dass du ihn anmachen wolltest.

Ist dies der Fall, ist der Treiberstrom schlichtweg zu gering, und du 
kannst NIX dagegen machen, außer den anderen Treiber zu nehmen.

Außerdem verhindert der Vorwiderstand, dass der RCL-Schwinkreis, der 
durch Gate und Ansterleitung entsteht zu heftig schwingt, bzw zu hohe 
Overshots zustande bringt.


Also z.B. im Anhang ist eine asymetrische IGBT Halbbrücke dargestellt, 
an der ich gerade Bastel. Das sind 16 IGBTs auf jeder Seite. Die gesamt 
Gatekapazität jeder Seite hat 280nF. Dafür verwende ich 4 parallele 
10A-Treiberbausteine. In der Hoffnung, dass das halbwegs wird. Ich hoffe 
du verstehst jetzt in welchen Dimmensionen sich eine halbwegs 
ordentliche Ansteuerung bewegt. Meine Vorwiderstände habe ich auf 0.33 
Ohm gewählt. Ich verarbeite damit Impulslasten, also kein Dauerbetrieb, 
deswegen erlaube ich mir den Hochstromkomfort außerhalb der 
Spezifikation. (was wiederrum spezifiziert ist)

Ziel sollte es sein, immer so schnell wie nur möglich zu schalten, 
gerade dort, wo hohe Strome am Werk sind. IGBTs haben halt nen Vorteil, 
dass sie sich nicht Ohmisch verhalten Die Verlustleistung ist also 
wesentlich geringer und der Strom viiiel Größer. Ich vermute mal mit 
meiner Konfiguration könnte dein Vorhaben schon klappen :-D
Wenn sich alles gleißmäßig erwärmt hab ich locker 5kA Dauerstrom (wobei 
ich dann kühlen müsste, was hier aber nicht vorhgesehen ist), 12kA 
Spitze.

MFG

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

wenn der unter Transistor nicht schaltet, funktioniert auch der Boostrap 
nicht und du kannst auch die High-Side nicht schalten.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Das ist korrekt.

Bedenke aber, dass du keinen Totzeit-Mechanismus hast, falls du HIN und 
LIN abwechselnd einschaltest. Und es zu Querströmen/Cross Conduction 
kommt.

HIN und LIN würde ich aber entgegen hier angebrachter Meinung nicht 
miteinander verbinden, da dann beide FETs gleichzeitig durchgeschaltet 
werden (können, wenn der Bootstrap Kondensator überhaupt mal geladen 
wurde).

PS: Außerdem habe ich das Gefühl, dass hier ein wenig übertrieben wird 
;-) Der IR2104 hat nur ein paar hundert Milli-Ampere Treiberleistung. Er 
eignet sich dafür zwar nur für kleinere MOSFETs, aber mit einem IRF8734 
und 4,7Ohm Gatewiderständen habe ich das Teil absolut problemlos am 
Laufen.

Dass MOSFET Treiber gerne mal kaputt gehen, konnte ich noch nicht 
entdecken. Kann mir aber vorstellen, dass dies sehr leicht hinzukriegen 
ist, wenn die Leiterbahnen "falsch" verlegt werden und dank parasitärer 
Leitungsinduktivität und Gate-Kapazität mal die Spannung (an dem Pin VS) 
etwas höher wird, als gewollt.

Autor: DerAlbi (Gast)
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Lieber Simon, du hast Recht! Gut Aufgepasst. Ich war vom Delay im 
Blockdiagramm geblendet und von der Tatsache, dass die HiSide am 
/Q-Ausgang des FlipFlops hängt.
Die Verlaufsdiagramme sagen natürlich dass ich da falsch liege :-)

Autor: Mosfet (Gast)
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Hallo,

danke für euer reges interesse.
=> manche antworten machen mich schlauer andere helfen mir leider gar 
nicht.

zu meinem eintrag von:
Datum: 21.09.2010 14:27

da der link leider nicht funkt. findet ihr hier einen screenshot vom 
datenblatt.

der schematische aufbau ist aus diesem screenshot ersichtlich
...also unmöglich ist sowas nicht.

Autor: Düsendieb (Gast)
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nimm einen IR2109.


Der hat die Totzeit-Steuerung schon drinn und braucht nur ein 
Eingangssignal .


Eingang 1 = H-Side ein
Eingang 0 = L-Side ein


Was willst du mehr.


Axel

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