Ich möchte eine Halbbruecke mit dem High Side Treiber IR2101 ansteueren.
Der Hersteller bietet ein Spice Modell (*.sub Datei), die ich durch
Änderung der Dateiendung nach *.cir geändert und in Multisim eingelesen
habe. Das hat reibungslos funkioniert.
Ob das aber auch so funktioniert ist fraglich.
Zumindestens hat die Verschaltung nach Datenblatt dazu geführt, dass die
n-Kanal Mosfets nicht richtig durchschalten. Bei der Verschaltung habe
ich mich an die Demoschaltung und an das Datenblatt gehalten. Diese
Datein sind unter
https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=catProductDetailFrame&productID=IR2101S
bzw
Beitrag "*.dsn Viewer (Orcad?) oder als Bild/PDF exportieren"
erhältlich.
Nach Datenblatt muss die Spannung Vs an Pin6 und an Pin8 Vb zwischen
(320V-25V=295V) und (320V) liegen. Nach beigefügten Oszillogramm (OSZ4)
liegt die Spannung an Pin6 um GND zwischen 15V und 20V bzw an Pin8
zwischen 5 und 10 V.
Nach Datenblatt muesste die Spannung an Pin7 und GND zwischen (295V und
320V) pendeln. Nach beigefügten Oszillogramm (OSZ2) pendelt die Spannung
zwischen Pin7 und GND zwischen (0 und 5V). Der Schalter U3 schaltet die
Spannung Vb nicth durch.
Vielleicht habe ich auch einen Fehler in der Verschaltung gemacht. Kann
der Fehler an einem fehlerhaften Spice Modell für den IR2101s liegen.
Hat jemand Erfahrung mit Aufbau der Demoschaltung bzw der Simulation des
High/Low-Side Treiber IR2101s
@ M. H. (siddd)
>Zumindestens hat die Verschaltung nach Datenblatt dazu geführt,
Kaum. Deine Schaltung ist falsch. Drain von U1 MUSS an Source von U3.
Sonst funktioniert das Ganze nicht, vor allem nicht die
Bootstrapschaltung.
>zwischen Pin7 und GND zwischen (0 und 5V). Der Schalter U3 schaltet die>Spannung Vb nicth durch.
Lgosch, siehe oben.
Ausserdem ist die Schaltung an sich fragwürdig. Dein Trafo mag keine
Gleichspannung. Wenn du den mit einer Halbbrücke ansteuern willst,
brauchst du einen Kondensator in Reihe.
MFG
Falk
Falk Brunner schrieb:> @ M. H. (siddd)>>>Zumindestens hat die Verschaltung nach Datenblatt dazu geführt,>> Kaum. Deine Schaltung ist falsch. Drain von U1 MUSS an Source von U3.> Sonst funktioniert das Ganze nicht, vor allem nicht die> Bootstrapschaltung.>>>zwischen Pin7 und GND zwischen (0 und 5V). Der Schalter U3 schaltet die>>Spannung Vb nicth durch.>> Lgosch, siehe oben.>> Ausserdem ist die Schaltung an sich fragwürdig. Dein Trafo mag keine> Gleichspannung. Wenn du den mit einer Halbbrücke ansteuern willst,> brauchst du einen Kondensator in Reihe.
Ich bin der Meinung, dass es auch ohne Kondensator geht. Dazu habe ich
den Mittelpunkt der Schaltung an den Mittelpunkt der in zwei in Reihe
geschalteten Kondensatoren geklemmt. Ausserdem habe ich die Ansteuerung
von HIN* und LIN* gegeneinander invertiert (siehe Oszillogramm XSC2).
Damit ist sichergestellt, dass niemals beide IGBTs leiten.
Das scheint aber die Treiberschaltung auch nicht zu mögen. Vielleicht
ist auch ein Fehler in der Konvertierung des Spice Modells von *.sub
nach *.cir. Zumindenstens leiten die Mosfets zu keinem Zeitpunkt (siehe
Oszillogramm Ansteuersignale XSC3).
@ M. H. (siddd)
>Ich bin der Meinung, dass es auch ohne Kondensator geht. Dazu habe ich>den Mittelpunkt der Schaltung an den Mittelpunkt der in zwei in Reihe>geschalteten Kondensatoren geklemmt.
Welche Kondendatoren? Dort sehe ich nur zwei Spannungsquellen. Dann geht
das, theoretisch. Praktisch hat man diese beiden potentialfreien Quellen
aber so gut wie nie.
>ist auch ein Fehler in der Konvertierung des Spice Modells von *.sub>nach *.cir.
Möglich. Test doch mal nur die Low Side mit einem Lastwiderstand gegen
VCC.
Ausserdem ist deine Gatebeschaltung falsch. Ein 4001 bei 10kHz darfst du
getrost vergessen. Weiterhin ist die Anordnung falsch. Man will
"langsam" einschalten über einen Widerstand, deine 33 Ohm. Und schnell
ausschalten, über 3Ohm und Diode. Also Diode in Reihe zu 3 Ohm.
MfG
Falk
Falk Brunner schrieb:> @ M. H. (siddd)> Ausserdem ist deine Gatebeschaltung falsch. Ein 4001 bei 10kHz darfst du> getrost vergessen.
Was fuer eine Diode empfiehlst Du ?
>Weiterhin ist die Anordnung falsch. Man will> "langsam" einschalten über einen Widerstand, deine 33 Ohm. Und schnell> ausschalten, über 3Ohm und Diode. Also Diode in Reihe zu 3 Ohm.
Bist Du Dir sicher, dass es so ist. Ich habe den Schaltungsvorschlag aus
dem Demoboard von IR.
Was spricht gegen ein langsames Ausschalten?
Was spricht gegen ein schnelles Einschalten?
Den Demoboardvorschlag findest Du unter:
Beitrag "*.dsn Viewer (Orcad?) oder als Bild/PDF exportieren"
M. H. schrieb:> Bist Du Dir sicher, dass es so ist. Ich habe den Schaltungsvorschlag aus> dem Demoboard von IR.
Da wird wohl ein Fehler im Schaltungsvorschlag oder BOM sein. Die Diode
liegt immer in Reihe zum großen Widerstand (in diesem Fall 33Ω), sonst
hat sie kaum eine Wirkung.
> Was spricht gegen ein langsames Ausschalten?> Was spricht gegen ein schnelles Einschalten?
Bei so einer Push-Pull-Stufe muss auf jeden Fall vermieden werden, dass
während des Umschaltens kurzzeitig beide Mosfets leitend werden. Das
erreicht man dadurch, dass man das Einschalten jedes der beiden Mosfets
gegenüber dem Ausschalten des jeweils anderen etwas verzögert.
Ich habe nun den High-Side Treiber sowie den Low-Side Treiber einzeln
mit dem IR2101s getestet. Beides Mal ohne Erfolg. Der Mosfet wird nicht
angesteuert. Er schaltet nicht durch. Ich gehe davon aus, dass
irgendetwas Faul an dem Spice Modell ist.
Es macht an dieser Stelle keinen Sinn mit dem IR2101s weiterzumachen.
Probier es doch bitte erst mal ganz ohne Bootstrap und mach an die
jeweiligen Treiber direkt eine Spannungsquelle dran.
Bei mir haben die Modelle von IRF immer sehr gut funktioniert. Bist du
dir sicher, dass die Pinzuordnung (Zwischen .sub und dem Symbol) auch
stimmt?
Anbei die Testschaltung für das Modell des IFR830. Das Modell
funktioniert korrekt. Schade. Man wird es wohl nicht herausfinden
koennen, wo das Problem mit dem Spice Modell liegt.
Ist Dir ein Treiberbaustein für eine Halbbrücke von einem anderern
Hersteller bekannt.
M. H. schrieb:> Anbei die Testschaltung für das Modell des IFR830. Das Modell> funktioniert korrekt. Schade. Man wird es wohl nicht herausfinden> koennen, wo das Problem mit dem Spice Modell liegt.
Mal meinen Post gelesen?
Nein, man wird nie im Leben herausfinden können, warum es bei dir nicht
funktioniert, da hast du schon Recht. Erst Recht nicht, wenn du dir die
Sache gar nicht genau anschaust.
M. H. schrieb:> Anbei die Testschaltung für das Modell des IFR830. Das Modell> funktioniert korrekt. Schade. Man wird es wohl nicht herausfinden> koennen, wo das Problem mit dem Spice Modell liegt.
Schau mal nach, ob die Pin-Zuordnung im Modell stimmt.
Die erste Zeile im Modell lautet:
.SUBCKT IR2101 VCC HIN LIN com VB HO VS LO
Zuordnung: 1 2 3 4 8 7 6 5
Die Pin Zuordnung mit Knopfdruck auf das Symbol ist:
logischer Pin -> Anschlusspin im Modell
1 -> 1
2 -> 2
3 -> 3
4 -> 4
5 -> 5
6 -> 6
7 -> 7
8 -> 8
Somit liegt in dem Pinning auch kein Fehler.
Ich denke der Fehler liegt in der Syntax des Modells. Das Modell ist für
PSpice gestrickt. Damit ich das Modell in Multisim einlesen kann, habe
ich die Dateiendung einfach von *.sub nach *.cir umgewandelt. Das
gefällt Multisim anscheinend nicht.
M. H. schrieb:> Die Pin Zuordnung mit Knopfdruck auf das Symbol ist:> logischer Pin -> Anschlusspin im Modell> 1 -> 1> 2 -> 2> 3 -> 3> 4 -> 4> 5 -> 5> 6 -> 6> 7 -> 7> 8 -> 8> Somit liegt in dem Pinning auch kein Fehler.
Doch, das sieht sogar sehr nach Fehler aus. Ich weiß jetzt zwar nicht
genau, was Multisim mit "logischer Pin" und "Anschlusspin im Modell"
meint, fest steht aber, dass die Reihenfolge der 4 letzten Anschlüsse im
Modell (in ir2101.sub) eine andere ist als im Schaltplansymbol, wo die
rechte Seite des ICs von unten nach oben durchnummeriert ist. Ich hätte
erwartet, dass der Knopfdruck eher so etwas anzeigt:
1 -> 1
2 -> 2
3 -> 3
4 -> 4
5 -> 8
6 -> 7
7 -> 6
8 -> 5
oder
1 -> 1
2 -> 2
3 -> 3
4 -> 4
8 -> 5
7 -> 6
6 -> 7
5 -> 8
> Ich denke der Fehler liegt in der Syntax des Modells.
Syntaxfehler erscheinen aber bei allen mir bekannten Spices irgendwo in
einem Log, und die Simulation wird nicht gestartet.
Das war tatsächlich des Rätsels Lösung. Mit Spice Modellen kenne ich
leider noch sehr wenig aus.
Zumindestens beide Schalter Schalten jetzt sauber durch. Auch die
Ansteuersignal liegen sauber an.
Vielen Dank.
