Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik High Side diskret ansteuern


von Florian M. (scauter2008)


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HI.

da das mit den IR2110 nciht klappt

die 12v sind jeweils getrennt
würde das so funktionieren ?

von dani s. (beginner1)


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Nin du brauchst einen Kondensator zum "bootstrappen" Sonst ist das 
Potential am Gate des Highside-Switch nicht hoch genug. Alternativ 
könntst du ja eine Anstuerung mit isolierten Versorungsspannungen 
versuchen.

von Florian M. (scauter2008)


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hi
ist alles isoliert
also TL494 bekommt eine eigene Spannung die er mit den beiden low side 
teilt
und die 2 high side bekommen je einen eigenen Trafo

würde das also funktionieren ?
muss der transystor 300v aushalten oder bloß die 12-24v der 
spannungsversorgt ?

von 0815 (Gast)


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Das geht natürlich nicht, irgendwoher muss ja die Trennung vom niedrigen 
zum hohen Potential herkommen. Es braucht immer entweder einen 
Optokoppler, Trafo, oder einen Levelshifter(meist innerhalb eines 
entsprechenden Treiber-ICs). Bei so hohen Potential kann man den 
Levelshifter nicht mal mehr selbst konstruieren, zumindest nicht mit 
einem einzelnen schnellen Transistor. Die hier nur möglichen sehr 
geringen Ströme erlauben kein schnelles Abschalten des Transistors mehr, 
egal mit welcher Technik. Es braucht zwei Levelshifter, bei denen nur 
die Einschaltflanken ausgewertet werden. "Oben" muss es dann bei einem 
dieser Levelshifter einen Negator geben, damit mit seinem positiven Puls 
der Leistungsmosfet abgeschaltet wird. Kompliziert, und erfordert viele 
Bauteile. Bis ca. 100V und vielleicht 50KHz geht es aber noch mit einem 
einzelnen schnellen Kleinleistungs-Mosfet. Alles gilt natürlich nur für 
hohe Schaltfrequenzen und auch benötigter 100% on-Zeit. Wird hingegen 
nur ca. 50% Tastverhältnis benötigt, ist alles ziemlich einfach mit 
einem Pulstrafo...

von Florian M. (scauter2008)


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ich hab die masse von +12v von Q1 vergesen die muss natürlich noch an S 
von Q3

es dürfte aber doch kein Potenzial da sein
da die +12v von Q1 nach gnd von S Q3 wollen
die 320v von oben wollen doch zur unteren GND

von 0815 (Gast)


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mal angenommen, Q3 könnte durchgesteuert werden...dann würden ca. 324V 
zum TL494 gelangen...((Q3 wird am Gate zerstört, Q2 leitet über 
Basis/Emitter.
Daran ändert auch D1 nichts. Es muss ein Bauteil geben, das min. die 
vollen 325V verträgt.

Solche Treiber wie den 2110 diskret zu ersetzen, kann ich nur empfehlen, 
habe damit deutlich bessere Erfahrungen machen können, weil man 
irgendwann einfach dahinter steigt, und nicht auf teure Treiber 
angewiesen ist. Aber davon muss man Dir zumindest zum jetzigen Zeitpunkt 
noch abraten. Lieber erst solche üblichen Treiber studieren, am fertigen 
Objekt oszilloskopieren, usw...nicht böse gemeint...
Oder aber diskrete Treiber mit nach und nach steigender Spannung und 
Frequenz aufbauen. Hat den Vorteil, daß man jede Verbesserung ganz genau 
erkennen kann. Ein Treiber-IC schaltet schon bei ungünstigem Layout 
entweder gleich ab, oder sogar ganz aus, oder macht wirres Zeugs. Da 
sieht man dann mit dem Oszi einfach alt aus...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Warum hast du einen neuen Thread eröffnet ?
Beitrag "High Side Ansteuerung"

Es wäre besser gewesen, du hättest den Schaltplan ein bisschen 
übersichtlicher gemacht. Wenn du wirklich auf einen Impulsübertrager und 
den IR verzichten willst, dann schau dir mal diese Lösung an:
http://web.mit.edu/first/kart/controller_rev1.pdf
Hier arbeiten die Leute tatsächlich mit getrennten Netzteilen für den 
Highside Treiber und (schweineteuren) Optokopplern zur 
Controlleranbindung.

Dein Problem liegt aber eindeutig in der Beschaltung des TL494. Klar, 
solange der TL keine richtigen Rechteckpulse liefert, kann auch der 
beste Treiber IC daraus nichts machen.
Der SD Eingang beim IR2110/2113 ist für ShutDown. Ein High sperrt beide 
Treiberausgänge. Datenblatt bitte wirklich lesen :P

von Tany (Gast)


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0815 schrieb:
> Solche Treiber wie den 2110 diskret zu ersetzen, kann ich nur empfehlen,
>
> habe damit deutlich bessere Erfahrungen machen können, weil man
>
> irgendwann einfach dahinter steigt, und nicht auf teure Treiber
>
> angewiesen ist.

0815 schrieb:
> Es braucht immer entweder einen
>
> Optokoppler, Trafo, oder einen Levelshifter(meist innerhalb eines
>
> entsprechenden Treiber-ICs). Bei so hohen Potential kann man den
>
> Levelshifter nicht mal mehr selbst konstruieren, zumindest nicht mit
>
> einem einzelnen schnellen Transistor.
Was willst uns damit sagen?

von Florian M. (scauter2008)


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Matthias Sch.
werde noch mal einen genauen Plan zeichnen

0815

die 325v wollen aber doch zur unteren masse
der tl bekommt seine eigenen 12v
die high side bekommt auch seine eigenen 12v

als Transistoren will ich schon was nehmen die 350v aushalten

von Florian M. (scauter2008)


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so ist der tl494 verschalten

von 0815 (Gast)


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na ja klar, aber die 325V gelangen bis zum TL494. Wie soll der die 
wegstecken? Das hat damit zu tun, daß Du (natürlich) versuchst, mit 
einem TL494 beide Potentiale zu schalten. Der TL kann zwar 
unterschiedlich beschalten werden, krepelt aber immer irgendwo knapp 
über der Masse herum. Und die hihgside-Ansteuerung arbeitet (zeitweilig) 
auf über 325V....Es braucht einen Levelshifter, z.B. einen open 
collector Transistor mit hochohmigem Widerstand zum pos. Pol der 
Floatingspannung hin. Die Spannung über diesem Widerstand wird 
ausgewertet (praktisch sind dazu natürlich noch mehr Widerstände, 
Zenerdioden usw. nötig). Empfehle unbedingt bereits "oben" einen 
Negator, ob nun diskret, oder mit nem Gatter gebildet...So gibt es nie 
Doppelpulse, Jitter und solchen Kram.

Die bisherigen Schaltungsvorschläge sind schon von daher unmöglich, weil 
Du zur Ansteuerung des oberen Mosfets über 325V Spannungshub gegenüber 
Masse brauchst, keine 12V o.ä. Das macht kein einfacher Emitterfolger, 
oder eine übliche Treiberstufe.

von Florian M. (scauter2008)


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ok
stimmt den der tl so wie er verschalten ist ?

von Florian M. (scauter2008)


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hi

hab den ir2110 nun auf einer extra Platine gesetzt und es funktioniert
der ir2110 soll später einen h Brücke ansteuern mit je 4 Pärchen irfz460
vielleicht auch stärkere fets.
ich denke die 2,5A werden nicht reichen
kann man nach den ir2110/2113 noch eine N und P fet schalten wie in 
meiner obigen Zeichnung ?

von 0815 (Gast)


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Florian Meier schrieb:
> kann man nach den ir2110/2113 noch eine N und P fet schalten wie in
>
> meiner obigen Zeichnung ?

Kann man, aber die invertieren das Signal des Treibers. Besser wäre da 
sicherlich die übliche Emitterfolgerstufe. In ner Brücke sind 1,5A aber 
meist ausreichend, oft muss man die Umladezeit noch künstlich erhöhen. 
Siehe Millerkapazität...

von Klaus D. (kolisson)


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wenn du es wirklich willst :
nimm einen DCDC Konverter und mach dir die 15V für den Highside.
Da reichen ja auch manchmal 5V over the Top.

Daneben gibt es nur folgende Alternativen:
1. Bootstrap (nicht statisch)
2. transformatorisch (ggf. kompliziert mit Brerechnung)
3. fotovoltaisch (schwierig die Teile zu bekommen)

k.

von ... (Gast)


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Klaus De lisson schrieb:
> nimm einen DCDC Konverter und mach dir die 15V für den Highside.
> Da reichen ja auch manchmal 5V over the Top.
>
> Daneben gibt es nur folgende Alternativen:
> 1. Bootstrap (nicht statisch)
> 2. transformatorisch (ggf. kompliziert mit Brerechnung)
> 3. fotovoltaisch (schwierig die Teile zu bekommen)

oder alles zusammen als ADUM5230

von Ben _. (burning_silicon)


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Für die hohe Spannung braucht man eine Level-Shift-Stufe. Kann man z.B. 
so lösen, daß der TL494 einen entsprechend spannungsfesten Transistor 
öffnet, der dann über einen Widerstand einen kleinen Strom von der 
High-Side zieht. Dieser Strom muß aber sehr klein sein sonst wird die 
Verlustleistung zu groß. Auf der High Side kann man diesen Strom dann 
mit einem OPV messen und den Treiber steuern.

Gibts mit ein paar Extras auch alles zusammen - nennt sich dann IR2110 
bzw. IR2113...

von Tany (Gast)


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anfängt, ist selber Schuld. anBen _ schrieb:
> Gibts mit ein paar Extras auch alles zusammen - nennt sich dann IR2110
>
> bzw. IR2113...
Es gibt recht schon viele Treiber dieser Art, nur der TE war nicht in 
der Lage, den anzuwenden, er will neu erfinden. Angeblich von macher 
hier soll's besser!
Für mich iser entweder als Troll oder der hat falsche Hobby, den wenn 
man nicht in der Lage ist, den Schaltsplan vernünfig zu zeichen, braucht 
man mit der Schaltung auch nicht anzufangen.
Ein Übertrager (E16 - E20) ist nicht viel größer als ein Optokoppler, 
braucht keine zusätzliche Stromversorgung. Wenn's flacher werden soll, 
gibt's EFD-Kerne.
Und zum Schluß noch: wer heute noch mit uralter TL494 anfängt, ist 
selber schuld.
Gruß
Tany

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tany schrieb:
> Ein Übertrager (E16 - E20) ist nicht viel größer als ein Optokoppler,
> braucht keine zusätzliche Stromversorgung. Wenn's flacher werden soll,
> gibt's EFD-Kerne.

Hab ich ja auch schon vorgeschlagen.

Matthias Sch. schrieb:
> Wenn du wirklich auf einen Impulsübertrager und
> den IR verzichten willst, dann schau dir mal diese Lösung an:
> http://web.mit.edu/first/kart/controller_rev1.pdf
> Hier arbeiten die Leute tatsächlich mit getrennten Netzteilen für den
> Highside Treiber und (schweineteuren) Optokopplern zur
> Controlleranbindung.

Aber da ist wohl Hopfen und Malz verloren. Ich weiss jedenfalls nicht 
mehr, was der TE will und klink mich aus. Es gibt ja nochn Thread vom TE 
über das gleiche Thema.
Beitrag "High Side Ansteuerung"

von Klaus D. (kolisson)


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Tany schrieb:
> Ein Übertrager (E16 - E20) ist nicht viel größer als ein Optokoppler,

Mal so am Rande, eine persönliche Frage:
wo gibts denn diese Übertrager .. so als Beispiel?
Das würde ja einige Designs vereinfachen.

Gruss Klaus

von Tany (Gast)


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Klaus De lisson schrieb:
> wo gibts denn diese Übertrager
Hier z.B:
http://www.spulen.com/shop/product_info.php?products_id=138
oder bei RS, allerdings nicht billig:
http://de.rs-online.com/web/c/?sra=oss&searchTerm=%C3%BCbertrager
Oder selbt wickeln nach Bedürfniss.
Bei Serienproduktion läßt sich bei Menting (spulen.com)günstig fertigen 
denke ich.

Gruß
Tany

von Ben _. (burning_silicon)


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Hmm also mit den IR2110/IR2113 hatte ich nie Probleme... Die Dinger 
treiben sogar zwei richtig dicke FETs mit viel zu großer Gate Charge mit 
500kHz wenn sie nur mit ein paar Drähten angeschlossen sind (war ein 
Fehler in der Ansteuerschaltung, geplant waren 40-50 kHz). Werden nur zu 
heiß dabei.

Der HIP4081A dagegen ist ne kleine Pussy, wenn da was beim Layout nicht 
stimmt ists Essig mit der Shoot-Through-Prevention, die das IC 
eigentlich können soll - er macht dann das genaue Gegenteil. Wenn ich 
DAS früher gewusst hätte, wär ich bei zwei IR2110 geblieben...

von Florian M. (scauter2008)


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was regt ihr euch den so auf ,hab doch jetzt den 2110 genommen
aber neues Problem
hab den HF trafo secunderseiteig kurzgeschlossen
die ir2110 sind kaputt
zwischen fet und Gleichrichter ist eine 1KW heitzplate geschaltet
jetzt weiß ich aber nicht warum ?
muss Vss an die Masse von 320v ,da hab ich sie nehmlich dran
könte mir vorstellen das durch die abfallende Spannung,spanung von den 
320v auf Vss gekommen ist


einschaltflanke sind 920ns und ausschaltflancke 680ns
ist das ok ?

von Ben _. (burning_silicon)


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So nun will ich erstmal wissen was das werden soll, wozu du das 
brauchst.

Wenn Du den Trafo sekundärseitig kurzschließt brauchst Du Dich nicht 
wundern wieso der Strom beim Flußwandler vielleicht doch ein wenig groß 
für Deine Leistungs-FETs wird und sie rauchend das Weite suchen. Der 
IR2110 stirbt dann als Opfer weil plötzlich extreme Spannungen und 
Ströme aus den Gates herauskommen.

Schaltplan her. Nicht das was Du bauen willst sondern das was Du gebaut 
hast.

von Florian M. (scauter2008)


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ist gegentacktwandler
die fets scheinen noch zu gen
ich hab ja extra eine last mit 1kw in reihe zum Gleichrichter damit eben 
kein fet ab raucht


http://hbe-shop.de/index.php
währen die auch was ?

von Ben _. (burning_silicon)


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> ist gegentacktwandler
Ach nee. Gegentakt-Durchflußwandler in Halbbrückenschaltung um genau zu 
sein.

> die fets scheinen noch zu gen
Ja, sie scheinen hell wie die Sonne... Nicht raten oder schätzen sondern 
messen!

> ich hab ja extra eine last mit 1kw in reihe zum Gleichrichter damit
> eben kein fet ab raucht
Joo, 1KW wirds bringen.

Ich glaube Dir fehlt essentielles Grundlagenwissen um Dich mit einer 
330V Halbbrücke anzulegen. Magst Du nicht doch lieber erstmal ein paar 
LEDs zum Leuchten (nicht Explodieren!) bringen?

von Florian M. (scauter2008)


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http://hbe-shop.de/index.php
währen die auch was ?
geht der auch für die high side



kann es auch an Überspannungen durch Induktivität kommen ?





ist ja schön das ihr das alles schon von Geburt an gekonnt habt
ach nein ihr musstet das ja auch erst alles lernen !

also hier gehts nicht darum ob ich das kann oder eben nicht
sondern ihr sollt mir helfen ,dafür ist ja wohl ein Forum da

von Bernd K. (bmk)


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Florian, Florian.

Ich beschreib mal die Situation anhand einer Analogie aus dem 
KFZ-Bereich.

Du versammelst ein Dutzend der fähigsten KFZ-Meister um dein Auto und
fragst, warum der Motor Zicken macht. Die Frage nach einem Blick unter
die Haube wird ignoriert. Statt dessen die Frage: "Kann es auch durch
Überspannungen kommen?" Und jetzt sollen dir die Meister helfen.

Was meinst du, geht das?

Und dann noch der Link auf die !!Startseite!! vom HBE-Shop.
Mit der Frage: "wären die auch was?" Wer denn? Die vom HBE-Shop?

Es gibt hier genügend Leute, die dir gerne helfen würden, wenn
du mit offenen Karten spielst und auch bereit bist, mitzuwirken.

von Ben _. (burning_silicon)


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Bei einem Gegentaktwandler sind Überspannungen durch die Induktivität 
des Trafos eher untypisch weil sich dessen Kern nicht so leicht 
entmagnetisiert wie zB. der vom Sperrwandler. Bei ungeregelten 
Gegentaktwandlern (50/50, annähernd 100% duty) kann man den Trafo 
sekundärseitig völlig unbeschaltet lassen ohne daß es kracht. Den 
primärseitigen Snubber wirst Du ja wohl hoffentlich nicht vergessen 
haben oder?

Was mich an Dir stört ist, daß Du Dir gar nicht helfen lassen willst. Du 
beantwortest keine Fragen (zB. die nach dem Schaltplan) sondern 
stocherst wild in der Schaltung rum und stellst immer neue Thesen auf 
wieso alles explodiert und Dir die Kacke um die Ohren fliegt...

Du hast einfach Grundlagen wie so ein Wandler funktioniert noch nicht 
begriffen, oder Du kennst eines der Bauteile (etwa den 494 oder 2110) 
noch nicht gut genug. Deine 1kW Last zB. ist absoluter Murks. Die bei 
330V in der Zwischenkreiskapazität gespeicherte Energie reicht idR 
locker aus um die FETs in der Halbbrücke zu zerknallen wenn's da eine 
Fehlsteuerung gibt. Deine Last nach dem Gleich-riecht-er schützt nur 
Deine Haussicherung, sonst nichts.

Bei mir bekommt so eine Schaltung erstmal 12..20V auf 0,5..1A 
strombegrenzt zu schmecken. Damit sehe ich mir das grobe Schaltverhalten 
der FETs mit dem Oszi an und bei 1A zerstört ein Fehler nicht 
unmittelbar nach dem Einschalten die FETs. Erst wenn da alles okay ist 
und nix warm wird geh ich langsam mit der Spannung rauf.

von Florian M. (scauter2008)


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Kondensatoren mit widerstand sind an alle 4 fets gleich an den Beinchen

ich hatte sie ja zuerst an 12v

wert morgen malls schauen was mit den fets ist da bekomme ich auch neue 
IR2113

der TL ist wie hier
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_tl494.htm

für DT hab ich einen spanungsteiler
und Pin 13 ist mit 14 und 15 zusammen

der IR2110 ist wie im Datenblatt
anstatt der Diode und Elko für die Bootstrapping hab ich externe 12v an 
VB und VS.


ich konnte den Trafo auch 3-4 mal kurzschließen(für2-3secunden) bis dann 
nichts mehr ging.

eine überspanung  durch Induktivitäten vom ir2110 zum gate
da sollen doch schöne spanungspitzen geben ?
die Leitungen sind da etwa ~10cm
im lehlauf ging alles ohne Probleme
hatte auch eine 60w Birne für 3 Stunden dran

eingestellt wahren ~50khz duty ~48 dafür Todeszeit ~20% hatte also je 
~25%
Trafo ist übrigens ein EDT 59


geht das jetzt mit den
TC4452VAT
VN05N-E
anstatt der ir2110
hab mir da mal welche bestehlt

wen das ganze dann mal klappt (zum verbasteln hab ich noch die irfp460
hab schon neue fets bestellt 8-16 FCH35N60

von Ben _. (burning_silicon)


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> ich konnte den Trafo auch 3-4 mal kurzschließen(für2-3secunden)
> bis dann nichts mehr ging.
Na Gratulation. Ein ATX-Netzteil kann ich auch 3-4mal kurzschließen bis 
es dann vielleicht endlich verreckt.

Denk doch mal drüber nach ob so ein Wandler dafür gemacht ist 
kurzgeschlossen zu werden.....

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Florian Meier schrieb:
> also hier gehts nicht darum ob ich das kann oder eben nicht
> sondern ihr sollt mir helfen ,dafür ist ja wohl ein Forum da

Jetzt nochmal zum Mitschreiben:
1. Zeichne einen kompletten Schaltplan und zeige ihn uns (beachte 
Bildformate)
2. Erkläre, was du für Spannungen erzeugen willst, welche Ströme. Was 
baust du da und wofür ?
3. Beantworte die Fragen, nur dann können wir helfen. Unsere 
Prophetschaltungen und Kristallkugeln sind meistens kaputt oder beim 
TÜV, soll heissen, wir können nicht raten was da bei dir rumsteht.

Florian Meier schrieb:
> wen das ganze dann mal klappt (zum verbasteln hab ich noch die irfp460
> hab schon neue fets bestellt 8-16 FCH35N60

Die Halbleiterindustrie freut sich über so einen guten Kunden mit 
Sicherheit, aber der Pegel in deiner Geldbörse wird sicherlich weiter 
sinken.

von Florian M. (scauter2008)


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1. Zeichne einen kompletten Schaltplan und zeige ihn uns (beachte
Bildformate)
ja mach ich
wahr die Schaltung mit den TL494 ok (Zeichen ist nicht so meine stärke)


2. Erkläre, was du für Spannungen erzeugen willst, welche Ströme. Was
baust du da und wofür ?
SNT für eine Endstufe
Spannung 80-90v (wird Vollbrücke)


Die Halbleiterindustrie freut sich über so einen guten Kunden mit
Sicherheit, aber der Pegel in deiner Geldbörse wird sicherlich weiter
sinken.
die teuren nehme ich erst wen alles klappt
die IRFp460 hab ich billig bekommen

hab die
 TC4452VAT
VN05N-E
jetzt hier kann ich die nun anstatt der ir2110 nehmen ?

von Tany (Gast)


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weder noch!
entweder ein klein Trafo als übertrager oder ein dickes Trafo für deine 
Endstufe.

Florian Meier schrieb:
> (Zeichen ist nicht so meine stärke)
aber lesen bestimmt:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
liest mal die Seite 29

Gruß
Tany

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