Hallo Leute, ich bastel gerade an einer BLDC Steuerung für meine Bachelorarbeit. Ich studiere Informatik und habe daher nicht so viel Ahnung von der eTechnik Seite. Ich habe hier eine jetzt eine Weile im Forum gesucht aber für mein spezielles Problem keine Lösung gefunden. Ich habe mich bemüht den Schaltplan komplett zu zeichen so dass dort alle Aufbaufragen geklärt werden sollten. Bei dem Kondensator C15 habe ich keinen Wert eingegeben weil ich noch keine Vorstellung habe was ich da nehmen muss.. hier ist jeder Tipp willkommen. Die anderen Kondensator Werte habe ich so PI*Daumen berechnet. Auch wenn es Elko Symbole sind setze ich KerKos ein. Die 5V Kommen von einem 7805 und die 12V von einem StepUp Regler MAX662A. Die 48V kommen von einem Labornetzteil. Die Deadtime möchte ich Softwaretechnisch realisieren Jetzt zu meinem Problem. Ich habe eine simple Software geschrieben die im 5 Sekundentakt von HIN zu allem aus zu LIN zu allem aus wechselt. Bei einer Messung ist mir jetzt aufgefallen, dass das mit der Lowside super klappt (0V,0V,12V,0V) aber auf der high Seite liegen immer 11,4V an, völlig unabhängig von allen Eingangssignalen. Ich habe es mit mehreren Chips versucht und immer das Gleiche Ergebnis. Wenn ich die Mosfets weg lasse ändert sich auch nichts an dem Verhalten.. Nun wo liegt mein Fehler ?? Ich hoffe ihr könnt mir helfen Gruß
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Guten Morgen,
deine Bootstrap Kapazität läuft leer bzw wird nie richtig geladen.
Bei dieser Schaltung darf der max Dutycyle 95% betragen bei einer Freq.
> 1kHz.
Also 5 Sekunden lang die High-Side einschalten geht einfach net. Will
man das, so kann man die Bootstrap Kapazität z.B. über einen DC-DC
Wandler laden.
Gruß
Malte
Die Bootstrap Diode hat eine Flussspannung von 0,6V, daher können nur 11,xV an der High-Side rauskommen, also alles OK
Warum ist Q2 denn ein p-channel? Wenn der obere wirklich mal durchsteuert hat der untere schon mehr Ugs als das Datenblatt (+/-20V max) erlaubt. Gruß Gerd
Ok, also ich muss den p durch einen n ersetzten... was muss ich dann noch ändern das ich den high Kanal mit beliebiger Geschwindigkeit ein und ausschalten kann?, Gruß
Ich muss auch zugeben dass ich das Prinzip nicht ganz verstanden habe ... Ich dachte (aufgrund des Datenblattes) dass der Chip im Prinzip einfach nur ein Operationsverstärker ist ... Kann irgendwer etwas Licht ins dunkel bringen ? Danke für eure Hilfe!! Gruß
@ JUehV (Gast) >Ich dachte (aufgrund des Datenblattes) dass der Chip im Prinzip einfach >nur ein Operationsverstärker ist ... Naja, mehr oder weniger. >Kann irgendwer etwas Licht ins dunkel bringen ? Der untere MOSFET, die sog. Low Side wird normal angesteuert, nix wildes. Der Trick liegt bei der High Side Steuerung. Wenn man dort einen N-Kanal-Mosfet einsetzt, muss am Gate eine Spannung von ~Vcc+15V anliegen. Damit man keine extra galvanisch getrennte Versorgung mit einbauen muss, nimmt man eine Bootstrap Schaltung, bestehend aus einer Diode + Kondensator. Schaltet der unter MOSFET ein, liegt dess Drain auf ~0V, ebenso der Source des oberen MOSFETs. Der Bootstrapkondensator C13 wird über D2 aufgeladen. Schaltet dann der untere MOSFET aus und der obere ein, wird der Drain der Low Side = Source der High Side = Ausgang auf 48V gehoben, weil die High Side durchschaltet. Die Energie bzw. Ladung für das Gate kommt aus C13. Durch Leckströme bzw. diese Umladung entlädt sich 13 langsam, sodass er periodisch wieder aufgeladen werden muss. Darum können solche einfachen Schaltungen nicht dauerhaft auf HIGH schalten, sie müssen immer wider kurz auf LOW schalten. Sprich, eine PWM kann z.B. nur zwischen 10-90% Tastverhältnis genutzt werden. MFG Falk
Ok .. danke für die Ausführungen :) Eine Kleinikeit ist mir noch nicht klar: Wieso brauch der High Channel Mosfet 15V und der Low nur 12 wenn beide MosFETs doch identisch sind ? Ansonsten .. könnte mir jemand einen Treiber empfehlen der das ganze vereinfacht? Also Schalten mit beliebiger Zeit und eventuell sogar mit integrierter Deadtime? Gruß
@ JUehV (Gast) >Wieso brauch der High Channel Mosfet 15V und der Low nur 12 wenn beide >MosFETs doch identisch sind ? Das war nur ein Beispiel. Je nach Typ nimmt man 10-15V für die Gateansteuerung, bei Logiv Level Level MOSFETs reichen 5V, die modernen Ultra Super Duper MOSFETs schalten sogar mit 1-2V am Gate voll durch. >Ansonsten .. könnte mir jemand einen Treiber empfehlen der das ganze >vereinfacht? Also Schalten mit beliebiger Zeit und eventuell sogar mit >integrierter Deadtime? Wenn du deine 48V etwas absenken kannst, dann nimm eine fertige, Integrierte H-Brücke, siehe H-Brücken Übersichjt. L6203 & Co. MfG Falk
JUehV schrieb: > Ansonsten .. könnte mir jemand einen Treiber empfehlen der das ganze > vereinfacht? ADUM5230 oder ADUM6132 haben eine integrierte isolierte Stromversorgung für den High-Side-Schalter.
> Ansonsten .. könnte mir jemand einen Treiber empfehlen der das ganze > vereinfacht? Google mal nach folgenden Stichworten: gate driver charge pump Da solltest Du einige Treiber finden, die eine integrierte Ladungspumpe haben, um die benötigte Versorguns der Highside-Treiber zu erzeugen.
Falk Brunner schrieb: > Das war nur ein Beispiel. Je nach Typ nimmt man 10-15V für die > Gateansteuerung Achso ich dachte du hast dich auf meine MOSFETs bezogen. Wie sieht das denn aus, ich habe ja die IRF3710 drin momentan. Die sollten doch bei 12V schalten. Meine High Seite an dem Treiber ist ja aber nun immer auf ca. 11,4 V was den MOSFET ja auch zum schalten bringen sollte ... also hab ich dann doch immer die High Seite an .. oder wo ist mein Denkfehler?
JUehV wrote: >Meine High Seite an dem Treiber ist ja aber nun immer auf >ca. 11,4 V was den MOSFET ja auch zum schalten bringen sollte >... also hab ich dann doch immer die High Seite an .. oder wo >ist mein Denkfehler? Das wird wohl an der Messmethode liegen: Die Gate Spannung an einem MOSFET misst man immer gegen Drain. Beim Lowside ist Drain mit GND verbunden, da kann man IMMER Gate gegen GND messen. Beim Highside (wenn geschaltet) wandert Drain auf +48V und Gate gegen GND messen ist sinnlos. Hier MUSS man Gate gegen Drain messen.
Mist, ich meinte natürlich Source statt Drain. Man sollte um die Zeit besser ins Bett gehen....
BMK schrieb: > Man sollte um die Zeit besser ins Bett gehen.... :D ja das kenn ich ;) Ok das hat mir geholfen jetzt sind die Messungen so wie ich es erwarte ... ich versuche jetzt mal eine Software zu schreiben sodass diese Phase gescheit geschalten wird. Ihr habt mir sehr geholfen, Danke!
Hi, ich muss doch noch ein paar blöde fragen stellen ... Ich verwende jetzt den oben gezeigten Schaltplan mit 2 N-Mosfets ... allerdings wird mein High Side Mosfet jetzt extrem warm (ohne Last) .. auf der Low Side ist alle in Ordnung... Ich habe dann auch mal ein Programm verwendet wo der High nicht mehr geschalten wird .. aber er wird dennoch so heiss. Hat jemand ne Idee woran das liegen kann ? Gruß
Hey, kleines Update von mir: Ich hab rausgefunden woran das liegt, nämlich schaltet die Low Seite immer durch und dadurch entsteht ein Kurzschluss... so viele Ampere sind wohl auf dauer zu viel für den MOSFET ... Ich verzweifel hier ein bisschen, dass verhält sich alles anders als ich das erwartet hatte. Auch mit der High Seite ist mir aufgefallen dass das doch gar nicht so kompliziert sein sollte, denn die 12V sollten reichen da der Weg zur Last quasi das GND Potential haben sollte (da in dem Motor immer nur eine Spule aktiv ist)
C12, C13 und C14 dürfen gerne niederimpedant sein, also bspw. Kerkos. Zumindest würden zusätzlich parallele Kerkos nicht schaden. Du willst die FETs ja möglichst schnell schalten um unnötige Verluste zu vermeiden und dafür muss der Strom nunmal schnell geliefert werden können. Kurzschlüsse musst du natürlich selbst vermeiden, entweder controllerseitig oder durch weitere Logik, am besten beides. Von sich aus schaltet der IR2110 sicher nicht durch, außer er ist kaputt, oder es liegt ein anderer Schaltungsfehler vor. Kontrolliere die Schaltung nochmal ganz genau.
Hi, falls es jemand Interessiert: ich habe das Problem jetzt so umgangen, dass ich anstelle des ir2110 Optokoppler verwendet habe die eine passende Spannung einfach nur schlaten. Dann kann ich so langsam schalten wie ich das möchte ;) Die Spannung lasse ich mir von einem Schaltregler erzeugen. Allerdings habe ich ein neues Problem mit dem Teil: Beitrag "Problem mit BLDC Schaltung" es nimmt einfach kein Ende :( Gruß und danke für eure Mühe!
Ja, und damit hast du dir ganz andere und größere Probleme eingehandelt... Nimm den IR2110 und erzeuge die Highside-Versorgungsspannung nicht per Bootstrap (Diode + Cap) sondern per DC/DC Wandler. Zum Beispiel ein 12V/12V Wandler. Gibt es bei Reichelt als SIP4 oder DIP4 Package einfach, klein und günstig.
Hi Simon, kannst du mir das genauer erläutern, wie ich das beschlaten muss, und was ich da für ein Wandler benötige (also welche Spannung) ?
Ich überlege gerade ob du nicht viel besser einen HIP4086 einsetzen kannst. Der hat zwar nur 0,5A Ausgansstrom für das MOSFET-Gate, was aber auch ein Segen sein kann. Denn dann ist das Layout bzw. die Leiterbahnlängen nicht so kritisch und EMV mäßig stehts besser da. Bei dem HIP4086 hast du 3 Halbbrückentreiber integriert und das sogar mit Chargepump. Das heißt, du kannst problemlos 0%/100% DutyCycle fahren, da die Chargepump dem Leckstrom des Kondensator und des MOSFET-Gates ausgleicht.
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