Hallo zusammen!
Seit kurzem beschäftige ich mich mit Zündspulen und deren Treiber.
Da ich schon viele - vorwiegend MOSFET's - gekillt habe, versuche ich
nun einen Aufbau mit einem IBGT und dem dazugehörigen Treiber mit
Snubber und ein paar Dioden. Und bei meiner Frage an euch geht es um die
Dioden.
Ich bin mir da nämlich nicht sicher ob die richtig platziert sind und ob
es nicht zuviele/ zuwenig sind.
Es wäre schön könnte sich jemand den Schaltplan mal anschauen und mir
dann Bescheid sagen.
Ich danke schonmal jetzt.
Was hängt an J4? Hoffentlich nicht die Last....
Was wäre D3? Freilaufdiode?
Was soll D4? Leiten der Inversdiode verhindern? Schon überlegt wie das
Gate entladen wird?
Der Gate Widerstand von 100Ohm ist viel zu groß für diesen IGBT. Bleib
im einsteliigen Ohmbereich.
Wenn ein RC Snubber eingesetzt wird, ist der mit 47n sehr sehr groß,
wird alles in R3 und im IGBT verheizt. Weiters geöhrt der Snubber direkt
an Emitter und Kollektor.
Was willst du genau machen?
MFG
An J4 wäre dann die Zündspule :-s
Und D3 ist als Freilaufdiode gedacht, Und bei D4 bin ich mir nicht
sicher.
Ja das Gate entlädt sich ja über den PNP- Transistor, wenn die PWM-
Spannung auf Masse ist.
Den 100Ohm Widerstand habe ich so gewählt, damit die beiden
Treibertransistoren nicht überlastet werden, da der Strom da im
Dauerbetrieb bei 100mA liegt. aber kann ich in dem Fall den 100Ohm
Widerstand trotzdem verkleinern?
Den Snubber kondensator habe ich nach einer Faustformel dimensioniert,
die ich im Netz mal gefunden habe. C= 0.1uF/A und R= 1 Ohm/V
Wobei mir gerade auffällt dass es da 15 Ohm sein sollten.
Ich will eine Moped- Zündspule mit 500Hz Betreiben.
Wie würdest du die Bauteile Dimentionieren?
MFG
>An J4 wäre dann die Zündspule :-s
Bei dieser LowSide-Treiberschaltung gehört die Last zwischen Drain
(Kollektor) und Versorgung.
>Und D3 ist als Freilaufdiode gedacht, Und bei D4 bin ich mir nicht>sicher.
Eine Zündspule soll eben nicht freilaufen, ja schon aber Sekundär über
hohe Spannung.
D4 kannst weglassen.
>aber kann ich in dem Fall den 100Ohm Widerstand trotzdem verkleinern?
Ja, schließlich fließz nur im Schaltmoment ein hoher Strom. Bei deiner
niedrigen Schaltfrequenz ist das schon gar kein Problem. Nimm 10Ohm.
Eine Suprresordiode am Gate Schadet auch nicht.
>Den Snubber kondensator habe ich nach einer Faustformel dimensioniert,>die ich im Netz mal gefunden habe. C= 0.1uF/A und R= 1 Ohm/V>Wobei mir gerade auffällt dass es da 15 Ohm sein sollten.
Ein Subber richtet sich nach den parasitären Induktivitäten/Kakapzitäten
und vor allem der Streuinduktivtät der Zündspule.
Hast du ein Oszi?
R1 wie gesagt auf 1..10Ohm.
Dann musst Du R2 aber auch auf 1..10Ohm mal beta machen. Also ca. 200Ohm
.. 1k.
An J1 hast Du PWM mit 0V/5V.
Nach Q2,Q3 hast Du dann noch 0.7V / 4.3V
Dein IGBT braucht aber mindestens ca. 7-8 V !
Wozu die extra 20V-Versorgung für die Treibertransistoren? Aus dem
Treiber kommen nicht mal 5V raus - zu wenig. Nimm einen richtigen
Mosfettreiber TC1410/1411 und versorge den aus den 15V, der macht dir
auch gleich die Umsetzung vom 5V-Eingang auf 15V Gatespannung. Source
auf Masse, die Last in den Drain, D3 und D4 weglassen.
Einen Dank an alle, die mir hier helfen möchten! Nur kann ich nicht alle
Varianten auf einmal machen und muss mich für eine Entscheiden.
Die Wahl des IGBT hat den Grund dass ich noch einen rumliegen habe bei
mir und ich den auch gerne gebrauchen möchte. Abgesehen davon sollte das
ja auch kein Problem sein.
Weshalb ich laut ArnoR am Gate nur knappe 5V haben sollte ist mir
allerdings ein Rätsel und auch mit bestimmten anderen Dingen bin ich
nicht ganz einer Meinung. Es führen viele wege nach Rom heisst es doch
so schön und daher möchte ich nicht allzu stark von meinem ersten
Entwurf wegkommen.
Ich habe mal ein kleines Layout- Update gemacht und ein paar Sachen
geändert.
Wo genau die Suppressordiode hinkommt weiss ich nicht.
Ich hoffe ich bin dem Ziel etwas näher gekommen - und ja, ich habe ein
Oszi :-)
MFG Andi
> Weshalb ich laut ArnoR am Gate nur knappe 5V haben sollte ist mir> allerdings ein Rätsel
Oh je. Dein Eingangspegel ist max. 5V an der Basis von Q3, damit kann
der Emitter max. auf 4,3V. Wurde doch schon erklärt. Wenn du nicht mal
so einfache Sachen erkennst...
Hmm ich habe das eben so gerechnet:
Laut Datenblatt soll IB 0.5mA betragen bei VBE 0.7V ich hab da mal 1mA
genommen, sollte also genügend ausreichen.
Rv=U/I => (5V-0.7V)/0.001A = 4K7
Und das ist mein Vorwiderstand.
Und stimmt da jetzt irgendwas nicht?
> Und stimmt da jetzt irgendwas nicht?
Allerdings, denn damit gehst du davon aus, dass die Ausgangsspannung des
Treibers immer 0 ist (und daher der IGBT aus), denn nur dann liegen auch
4,3V an dem Widerstand.
Oder sollte es so sein, dann kann auch ein Strom durch den Transistor
fliessen, und somit auch durch die Basis des TR, sonst würde der
Basisstrom ja nur fliessen bis das Gate von Q1 geladen ist.
MFG
@Andi: Google mal nach Kollektorschaltung....
>Ich hoffe ich bin dem Ziel etwas näher gekommen - und ja, ich habe ein>Oszi :-)
Gut, dann kannst du ja die Spannung am Transistor messen und skuzessive
die Snubberkapazität reduzieren (immer R mit anpassen).
Und die Spannung am Gate kannst auch Messen falls du immer noch glaubst,
das 20V ankommen.....
>Wo genau die Suppressordiode hinkommt weiss ich nicht.
Sie würde zwischen Gate und Source(Emitter) geschaltet werden.
>Oder sollte es so sein, dann kann auch ein Strom durch den Transistor>fliessen, und somit auch durch die Basis des TR, sonst würde der>Basisstrom ja nur fliessen bis das Gate von Q1 geladen ist.
Denn Widerstand kannst du zwar lassen (am Gate), als Pulldownwiderstand
sollte immer am Gate sein.
>sonst würde der Basisstrom ja nur fliessen bis das Gate von Q1 geladen >ist.
Das ist eines der tollen Eigenschaften eines IGBT....
Allerdings wird R4 er nichts dran ändern, dass der Emitter des NPN nie
über 4,3V kommen wird...
Woher kommen die 5V? Mach doch eine Emitter, oder Drainschaltung davor,
invertiert dann.
MFG
Einen Treiber- IC möchte ich eigentlich nicht kaufen, da es ja so geht
und ich praktisch alle Bauteile schon zu Hause habe.
Aber wenn ich es doch jetzt so mache, dann müsste es doch Funktionieren?
Denn so liegen doch auch die 20V am Gate, da über R4 jetzt ein Strom
fliessen kann?!
MFG
> Denn so liegen doch auch die 20V am Gate
Nein, liegen sie nicht, es sind nur 4,3V. Bau es auf und miss nach oder
simuliere es, wenn du es nicht verstehst.
Ja ich verstehe das anscheinend nicht, weil mir das niemand erklärt :-(
ich versuche ja draus zu kommen, aber das klappt wohl nicht.
Ich denke mal du kommst auf 4.3V weil ja 0.7V an Q3 selber abfallen.
Wenn aber doch diese 0.7V abfallen, dann muss er doch durch schalten.
Und zwischen dem E von Q3 und GND ist ja R4, dieser 1kOhm Widerstand,
wodurch ja ein Strom durch Q3 fliessen muss.
Aber wenn ich wieder falsch liege dann erklär mir das mal bitte wenns
dir keine Umstände macht, ansonsten hätte ich noch einen anderen
Lösungsansatz mit einem 3. Transistor.
PS: Das Schema wurde vorhin mal angepasst, weiss nicht ob du das bemerkt
hast.
> Ich denke mal du kommst auf 4.3V weil ja 0.7V an Q3 selber abfallen.> Wenn aber doch diese 0.7V abfallen, dann muss er doch durch schalten.
Aber wenn er voll durchschalten würde (also die 20V), dann würde der
Emitter hochlaufen und es läge eine negative Spannung über der
B-E-Strecke und der Transistor sperrt. Der Emmitter muss IMMER um 0,7V
unterhalb der Basis sein, damit der Transistor leitet.
> ansonsten hätte ich noch einen anderen> Lösungsansatz mit einem 3. Transistor.
Na dann zeig den mal.
Oke, also das klingt für mich als sprichst du von Q2 und nicht von Q3.
Wie auch immer, mit PNP Transistoren konnte ich mich noch nie
anfreunden.
Ich hoffe, dass wenigstens das funktioniert.
MFG
> das klingt für mich als sprichst du von Q2 und nicht von Q3.
Nein, ich spreche von Q3, also npn.
> Ich hoffe, dass wenigstens das funktioniert.
Ja, ist das was Fralla 19:50 geschrieben hat.
DIe BAT19 ist eine Schottkydiode, jetzt verhindert sie, dass die
Gatespannung unter 0,4V fällt.
Eine Suppressor-, Transil-, TVS- Diode sollst du nehmen, zb eine eine
SA18 im DO-15 Gehäuse.
Mit der Emitterstufe davor sollte es gehen....
Achso das hat er damit gemeint. Ab und zu muss mans mir etwas
ausführlicher erklären, damit ich drauskomme, sorry ^^
Wie soll ich R2 berechnen? Ich bin auf ca. 18KOhm gekommen (19.3/0.001A)
Und was ist mit R4? Ich muss den schon noch da lassen wo er jetzt ist
oder?
Und wie dimensioniere ich D1? ich hatte noch nie mit solchen Dioden
gearbeitet.
MFG
R4 kann weg, D1 auch, denn der Fet verträgt nur 20V Ugs. Wie soll man
die dimensionieren? Bei 19,3V soll die nicht leiten, aber auf 20V
klemmen.
Was soll das alles? Nimm einen Treiber IC und spare eine Handvoll BE,
eine Spannungsquelle und außerdem hast du eine optimale Ansteuerung und
auch einen gewissen Schutz des Gate gegen zu schnelle Flanken am Drain
beim Abschalten.
D1 wäre als Schutz bei hohem dv/dt und Transienten für das Gate gedacht.
Wenn es niederomig gesteurt wird sollte nichts passieren (das aufladen
durch den Strom durch die G-D Kapazität) Doch gerade bei Experimenten
mit Induktivtiäten usw kann es nicht Schaden zumindest eine
Zerstörungsquelle auszuschließen.
R4 ist hier auch nicht unbedingt erforderlich. Würdest du ein SNT Bauen
ist er aber wichtig, dass das Gate auch bevor ein Treiber seine Spannung
(er kann hochohmig sein) hat, entladen ist.
Ich würde dir auch Raten einen Treiber einzusetzten. Dieser ist für Gate
treiben Optimiert, hat zb TTL Eingäng.
Aber die Versorgung gehört am Treiber (oder der PushPull-Stufe)
gepuffert.
Sorry, die BAT19 habe ich nur genommen weil ich keine Suppressordiode in
Eagle gefunden habe. Ich hab da nur die Standartbibliothek und diese
Diode habe ich wegen dem Schaltbild genommen. Abgesehen davon kann ich
auch nicht ernsthaft eine Diode auswählen, wenn ich doch wie oben
geschriben, gar nicht weiss wie ich sie dimensionieren soll.
ja klar, ich könnte auch einen Treiber nehmen, ich könnte mir aber auch
gerade so gut einen fixfertigen Print kaufen, aber dann gehts ja nicht
mehr ums selber machen und genau das ist der Punkt. Wenn diese Schaltung
so funktioniert (muss ja nicht High-End und gegen alle Naturkatastropfen
geschützt sein), aber wenn es so funktioniert ist mir das schon recht.
Ich bin mir nicht ganz sicher, aber diese Diode D1, hat die dann ihren
Auftritt, wenn der Transistor nicht mehr sperren kann und sich die
Spannung ansonsten über dem Gate abbauen würde? Schaltet dann diese
Diode gegen Masse durch?
MFG Andi
sieh dir mal die Schutzbeschaltung des oben genannten ISL9V3040P3 an.
Vom Kollektor geht ein Überspannungsschutzs aufs Gate, wenn also die
Primärspannungspitze ansteigt und die Grenze kurz vor 400V erreicht
leitet die Supressordiode aufs Gate durch der Transistor wird leitend
und die Primärspannungsspitze kann nicht mehr weiter ansteigen. Beim
Gate ist das gleiche verbaut, sollte die Gatespannung die kritische
Grenze überschreiten leitet die Supressordiode gegen Masse durch und
begrenzt mit dem Widerstand die Gatespannung.
Nun zum Treiber, wollte ich dir gerade den ICL7667 für knapp 1€
vorschlagen, sehe aber gerade das Reichelt hier 100% draufgelegt hat.
Thomas O. schrieb:> Nun zum Treiber, wollte ich dir gerade den ICL7667 für knapp 1€> vorschlagen, sehe aber gerade das Reichelt hier 100% draufgelegt hat.
Reichelt hat dafür jetzt MCP1407-E/P für 0,95 EUR das Stück im Programm.
So wies ausschaut mach ichs dann wohl doch mit Treiber, scheint
günstiger und einfacher zu gehen.
also dann kommt dieser MCP... vor diesen ISL...?
Thomas schrieb dass dieser ISL bis 400V Blockt und dannach die
Schutzschaltung auslöst.
Ich habe das mit meinem Oszi mal nachgemessen und komme auf ca. 600Vpeak
:-s
Gibt es noch andere Mosfets, die eine höhere Sperrspannung haben? Ich
konnte den ISL bei Reichelt nicht finden und daher auch keine Verwandten
anschauen, die etwas mehr vertragen würden.
Aber der MCP klingt schonmal gut, danke!
>Ich habe das mit meinem Oszi mal nachgemessen und komme auf ca. 600Vpeak
Dann wirds zeit für Snubber, höherer Sperrspannung oder einer Art
Clammping der Spannung.
Dieser ISL begrenzt die Spannung wie schon erwähnt mittels
Suppresordioden auf 400V und baut somit die Energie in der
Streuinduktivität ab. Die "SCIS Energy" beschreibt wieviel zulässig ist.
So ein IGBT hat mehr Schaltverluste, baut aber sicher und einfach die
Energie ab.
Aber jeder Bastler kommt ohne speziellen IGBT aus.
600V Fets und IGBTs sind billig. Günstige FETs mit mehr Spannung 900V,
1200V haben meist sehr hohen Widerstand (im Ohm bereich) was für einige
ampere Spulenstrom nicht geht.
Daher nimm einen 1200V IGBT um 1,75€ bei Reichelt und den MCP1407-E/P.
Um die Spannung zu begrenzen einen RC, RCD.
Ob man einen Snubber eine Supressordiode, egal ob intern oder extren
nimmt ist im endeffekt egal, die Energie mus weggeheizt werden.
MFG
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