Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche MOSFET Gate Treiber


von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Ich kanns kaum glauben, dass es sowas nicht gibt. Habe meine 
Anforderungen schon extra etwas weiter gesteckt:

- Floating-Halbbrückentopologie oder Vollbrücke
- Floating-Spannung min. 100V
- Ausgangsstrom min. +/-500mA
- Eingänge 3,3V kompatibel
- Propagation Delay max. 100ns
- Einen eigenen COM Anschluss für Source des Lowside-FETs, da ich einen 
Shunt zur Strommessung einsetzen möchte (min. 500mV, lieber 1V, wegen 
Spannungsspitzen durch Induktivitäten).
- Dead Time Erzeugung wäre nett. (ab 50ns)
- leichte Beschaffbarkeit

Ich hoffe jetzt habe ich alles.
Angeschaut habe ich mir schon:
IR2110: Schon ganz nett und auch gut beschaffbar und bewährt. Allerdings 
lässt der sich nicht (wirklich) mit 3,3V am Eingang betreiben. Am Ende 
des Datenblattes gibt es einen schönen Graph, der die 
Durchlaufverzögerung gegenüber Logikspannung zeigt. Da liegt man bei 
3,3V locker bei 250ns.
Ein Pegelwandler, der mir 3,3V auf 15V hochdübelt und entsprechend 
schnell genug ist, ist mir leider auch noch nicht begegnet.

HIP4081A: Auch ganz nett, leider nur 80V und wohl gerüchteweise schwer 
zu bändigen. Ist irgendwie auch nicht ganz günstig und nicht überall zu 
bekommen.

Vielleicht hat ja noch jemand einen Geheimtipp parat. Danke fürs Grübeln 
schon mal im Voraus! ;-)

: Verschoben durch Admin
von Joachim (Gast)


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Simon K. schrieb:
> Ein Pegelwandler, der mir 3,3V auf 15V hochdübelt und entsprechend
> schnell genug ist, ist mir leider auch noch nicht begegnet.

Ein einfacher Transistor in Basisschaltung?

Basis fest an 3,3V.

Emitter über 120 Ohm an Ausgang uC (I= 20 mA)

Kollektor über 510 Ohm an 15V.

Gruß

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Hatte schon mit der Basisschaltung herumprobiert, aber keinen Widerstand 
am Emitter, dafür an der Basis (gegen 3,3V). Das war hundelahm. Kann 
auch an der Kombination gelegen haben.
Auch mit der Gefahr mich jetzt lächerlich zu machen, würde mich 
interessieren, nach welchen Faustregeln du die beiden Widerstände 
dimensioniert hast. Denn so ist das Ding wirklich irre schnell.

Danke soweit!

von Joachim (Gast)


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Simon K. schrieb:
> Hatte schon mit der Basisschaltung herumprobiert, aber keinen Widerstand
> am Emitter, dafür an der Basis (gegen 3,3V). Das war hundelahm. Kann
> auch an der Kombination gelegen haben.
> Auch mit der Gefahr mich jetzt lächerlich zu machen, würde mich
> interessieren, nach welchen Faustregeln du die beiden Widerstände
> dimensioniert hast. Denn so ist das Ding wirklich irre schnell.


Der eine Punkt ist ganz einfach die niederohmige Auslegung, so dass die 
Kapazitäten des Transistors schnell umgeladen werden können. Der 
Basiswiderstand kann weggelassen werden, weil der Transistor quasi 
selbst den Basisstrom begenzt, oder dieser im worst case durch den 
Emitterwiderstand begenzt wird.

Den Emitterwiderstand habe ich in der Annahme gewählt, dass der uC max. 
20 mA am Port kann. Ich habe aber dabei dessen Ausgangswiderstand 
vergessen, also mußt Du diesen entweder von den 120 Ohm abziehen, oder 
den Kollektorwiderstand erhöhen, so dass der untere Logiglevel sicher 
erreicht wird.

Der andere Punkt ist, den Kollektorwiderstand so auszulegen, dass der 
Transistor nicht in Sättigung gerät.

Das Ganze kann natürlich noch etwas hochomiger ausgelegt werden...

Gruß

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Joachim schrieb:
> ...
Okay gut. Das mit der Sättigung klingt logisch.
Habe es mal mit 2k/390R schnell simuliert. Die Zeiten bei 
Ein/Ausschalten sind symmetrisch und ca. 10ns lang. Ist das realistisch? 
Als Transistor diente ein BC847B.

von Joachim (Gast)


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Simon K. schrieb:
> Habe es mal mit 2k/390R schnell simuliert. Die Zeiten bei
> Ein/Ausschalten sind symmetrisch und ca. 10ns lang. Ist das realistisch?
> Als Transistor diente ein BC847B.

Ob das nun wirklich realistisch ist wird Du wohl nur nach fertiger 
Platine feststellen, schätze ich. Denn da spielen ja noch einige 
parasitäre Kapazitäten rein, wie Leiterbahnen und Eingang des Treibers. 
Aber notfalls müßte das durch einfaches Austauschen der Widerstände zu 
verbessern sein. Außerdem dürften doch auch 20 ns noch Ok sein.

Beim BC847B habe ich im Datenblatt hier kein IBMax gesehen, aber mit 
390R bist Du ja bei rund 6 mA.

Gruß

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Zur Vollständigkeit habe ich die Schaltung direkt mal realisiert. 
Ergebnisse siehe Anhang.
Statt dem BC847 hatte ich leider nur einen BC817 da.
Die Simulation zeigt mit den gleichen Messpunkten (10V am Ausgang) 10ns 
Verzögerung an. Das Oszilloskop zeigt 18ns.
Man sieht auch gut den Low Pegel am Ausgang mit ca. 5V. Die Simulation 
liegt bei 4,5V.

Habe dabei jeweils 1/10 Probes benutzt, Massefeder und die 
Oszilloskopbandbreite liegt bei 100MHz (also 10ns Zeitkonstante).

Von daher sehe ich das Ergebnis als ausreichend an :-D

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Kleine Warnung noch: Die abgebildete Schaltung mit den 2 Dioden (Wired 
AND) funktioniert nur mit Einschränkungen, wie ich herausgefunden habe.

Erklärung:
Der IR2110 ignoriert alles an LIN/HIN, während SD (noch) High ist. SD 
müsste also wesentlich früher auf LOW gezogen werden, bevor etwas an 
LIN/HIN verändert werden darf.
Das ist eigentlich egal für periodische Signale. Aber nicht, wenn man 
nur einen einzelnen Puls anlegt.

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