Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TC4451/TC4452 in Highside verwenden?


von heinz (Gast)


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Hallo,

theoretisch sollte es doch möglich sein, einen TC4451/TC4452 auch in der 
Highside zu verwenden, wenn man beispielsweiße eine Spannung von 55V bei 
einem Motor erzeugt, der mit 40V betrieben wird?


Aber ungeachtet davon, wäre es Schwachsinn oder einen Versuch wert?


Grüße Heinz

von Steffen W. (derwarze)


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Nein, geht nicht, Ubmax ist 20V. Geht auch schon prinzipiell nicht da ja 
die Gatesteuerspannung auf Source des FET bezogen ist und dieses 
Sourcepotential je nach Schaltzustand des LowSide FET zwischen Masse und 
UB schwankt.

von allahakba (Gast)


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Ich glaube, dass er die Masse auf +40V legen wollte^^

Sogesehen hätte man ja nur 15V

von --- (Gast)


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Der Treiber selbst möchte ja auch angesteuert werden.
Dann kann er auch gleich komplett diskret bauen, wäre mir zu aufwendig.
Älteres Beispiel, siehe Anhang.

von Steffen W. (derwarze)


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--- schrieb:
> Ich glaube, dass er die Masse auf +40V legen wollte^^

Dann hat man ein Problem mit der Ansteuerung, die würde dann nur per 
Optokoppler gehen. Abgesehen davon funktioniert es ja nicht da ja 'Masse 
dan an Drain und nicht an Source liegt.

von stevven (Gast)


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Da geht wunderbar!
Brauchst n extra Trafo für den Treiber wo du die Masse auf die 40V 
legst.
Das Signal wird bei mir von nem ADUM1201 potential getrennt.

von Steffen W. (derwarze)


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stevven schrieb:
> Da geht wunderbar!

So, was passiert wenn der LowSide FET gesperrt ist? Richtig, Source 
hängt 'in der Luft'. Als Schalter einer Last bringt auch Probleme 
besonders wenn PWM mit im Spiel ist. Bei rein statischer Ansteuerung 
reicht bereits ein Photovoltaic-Optokoppler (gibt es schon für etwas 
über einen Euro) voll aus.
FETs werden nun mal mit Spannung gegen Source gesteuert und nicht gegen 
Drain.

von stevven (Gast)


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hier wird ja schonmal nix von FET´s gesprochen.
Vielleicht geht das ja auch nur in meiner Anordnung, ich hab n Buck 
Wandler.
Da ist die Masse des Zusatz-Trafos, also auch die Masse des Treibers, 
auf der Ausgangsspannung, also der Source und schwimmt somit mit. Damit 
ist die Ansteuerspannung bei mir immer 0 oder 15V über Source.

von Steffen W. (derwarze)


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stevven schrieb:
> hier wird ja schonmal nix von FET´s gesprochen.

Denke doch, der TC4451 ist nun mal ein "12A High-Speed MOSFET Driver" 
wenn am dem Datenblatt glauben mag.

Wenn man den IC so benutzt wie Du es schreibst, also Masse des IC an 
Source schaltet und entsprechend galvanisch getrennte Versorgung benutzt 
geht es schon. Wobei der Aufwand gegenüber einem 
Standard-Highsidetreiber mir zu hoch wäre.
Der TE wollte aber, laut seinem Text, 15V über der Versorgungsspsnnung 
versorgen und offenbar Masse IC auf +Ub legen, und darauf beziehen sich 
ja auch die Antworten.

von --- (Gast)


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Steffen Warzecha schrieb:

> So, was passiert wenn der LowSide FET gesperrt ist? Richtig, Source
> hängt 'in der Luft'.

Warum sollte es?
In dem Bsp. liegt die Betriebs plus Hilfspannung zw. G und S,
begrenzt durch die 16V Zener. Da fehlt ein Verbindungspunkt.

> Als Schalter einer Last bringt auch Probleme ....

Probleme gibts immer, wenn nicht baut man halt eines.

von stevven (Gast)


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ich meinte nur ... es kann sich auch um ein IGBT handeln ;)
Der TO hat als Beispiel genannt wie er seine Spannung erzeugen -könnte-. 
Generell denke ich wollte er wissen, obs möglich ist. Deswegen hab ich 
da mal geantwortet. Klar, es ist aufwendiger und es gibt da bestimmt 
elegantere Lösungen..
greetz

von Steffen W. (derwarze)


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--- schrieb:
> In dem Bsp.

Welches Beispiel? heinz oder stevven auf die ich mich bezog hat keinen 
Beispielplan angehängt.

von heinz (Gast)


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mal ein kleines Beispiel, was ich mir prinzipiell vorstelle.
Das mit den 55V ist wohl ne blöde Idee :-(

von heinz (Gast)


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der Optokoppler ist eh schonmal falsch angeschlossen^^

von Steffen W. (derwarze)


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Der R3 muss mit an die 15V des IC, das geht solange der Strom durch R3 
nicht über (je weniger um so besser) den 50mA die im Datenblatt als max 
angegeben wird (SchutzZdiode am Eingang ist ja integriert). Die Z-Dioden 
am Gate sind nicht nötig.
Was spricht eigentlich gegen die Higsidetreiber mit Bootstrap-Schaltung 
(zB aus der IR21xx Reihe) das ja offenbar getacktet werden soll. Wäre 
erheblich billiger als DC/DC Wandler und schneller OK + TC4451.

von heinz (Gast)


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ja das ist richtig,

aber prinzipiell würde das also funktionieren?

Es spricht nichts gegen die IR21 oder IR20, ich wollt halt mal was 
anderes machen, ist ja nur theoretische Überlegung bisher.

Wie viel Strom sollte denn der DC / DC Wandler liefern können?

Das sind ja nicht gerade die schwächsten Treiber, bei nem IR2113 hätte 
ich jetzt mal 100mA geschätzt, aber bei nem TC4451 wohl eher so 500mA ?

Warscheinlich muss man die Anstiegszeit eh begrenzen?

von ??? (Gast)


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wieso nimmst du nicht einfach einen Schaltregler, der dir so 60V macht, 
verbindest die Masse des Schaltregler Ausgangs über nen Kondensator mit 
der Masse des Motors / anderer Elektronik?

von heinz (Gast)


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Also im Augenblick bin ich soweit:

Ein LT3748 erzeugt mir mit dem richtigen Sperrwandler eine galvanisch 
getrennte Spannung von 15V bei etwa 2A.

Diese versorgt den TC4451 / 4452.


Laut Datenblatt brauch ich aber eine Spannung von 36 bis 72V für den 
LT3748.

Da ich meinen Regler für 2 bis 9 oder 10 Akkuzellen auslegen wollte, 
habe ich ja eigentlich nur die Wahl eines SEPIC wandlers?


Würde es Sinn machen den Lowside N-Kanal auch mit dem gleichen LT3748 zu 
versorgen?

von Steffen W. (derwarze)


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HAtte mich ohnehin schon gefragt wozu Du einen so dicken Treiber 
brauchst.
Die hohe Stromlieferfähigkeit von über 2A (Der Strom fliesst ja nur im 
Umschaltmoment nicht ständig) ist ja nur bei hohen Gatekapazitäten 
und/oder hohen Taktfrequenzen (>500kHz) nötig um das Gate schnell genug 
umladen zu können (Schaltverluste).

heinz schrieb:
> mal 100mA geschätzt, aber bei nem TC4451 wohl eher so 500mA ?
Datenblatt lesen ist besser als schätzen.

Ich setze zB IR2101 (hier hat man auch gleich die LowSide mit dabei) bei 
Taktraten von 20-40 kHz ein und steuere damit 130A FETs, in der 
Lastseite fliessen da bis 50A. Die schaffen das, es sind keine Ausfälle 
vorgekommen die auf die Treiber zurückzuführen wären, auch die Erwärmung 
bleibt im normalen Bereich so das die Verluste gering genug sind.

von heinz (Gast)


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Frequenz falls ich sowas bauen sollte, wären so 32 oder 64 kHz gewesen, 
dazu jeweils 4 MOSFETs parallel vom Schlage eines IRFP4368 oder IRFS3006 
oder sogar IPB011N04L.

Der IPB017N06N3 G hätte zum Beispiel 1,3mOhm bei 10V, eine Gate to 
Source Charge von 82nC

Wenn man Azubi ist, darf man sich ja mal was gönnen :-), da kann man 
sich eine Platine auch mal bestücken lassen.


Aber ist ja eh nur alles Planspiel im Augenblick :-)

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