Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR2127 Beschaltung als Low Side Schalter + Mosfet


von Meier (Gast)


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Hallo,

möchte einen IR2127 als Low Side Schalter betreiben. Ist die Beschaltung 
im Anhang hierfür richtig?

Welche Kondenstoren Werte sind eingangs- und ausgangseitig hierfür zu 
verwenden? Sind das hier auch Abblockkondensatoren mit 100 nF.

VCC beträgt 12V und die Spannung über der Last ist auch 12V. Benötigt 
werden in etwa 200 bis 500 mA.

Kann mir hierfür noch jemand einen Kondenstor empfehlen? Möglichst im 
TO-220 Gehäuse.
Habe noch irfz24n herumliegen die dürften aber ein wenig 
überdimensioniert sein.Oder?

Gruß

von TestX .. (xaos)


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nimm doch einfach einen logic-level fet..dann brauchst du keinen treiber

von Volker (Gast)


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Hallo Meier,

ich empfehle Dir zuerst mal das hier als Lektüre
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber

Des Weiteren schlage ich vor daß Du - sofern Du eine Antwort möchtest, 
die Dein Problem löst - erst mal genau beschreibst, was Du machen 
möchtest, Informationen wie z.B. Schaltfrequenz und etwas mehr als so 
ein kleiner Ausschnitt eines Stromlaufplanes, ... denn vielleicht wäre 
hier ein P-Kanal-FET, oder sogar ein BC237 für Dich besser geeignet.

Eventuell wäre auch anzuraten, daß Du Dich hier im Forum oder auch sonst 
im Netz über verschiedene Bauteile wie z.B. Kondensatoren und 
Transistoren informierst, z.B. hier
http://www.mikrocontroller.net/articles/Kategorie:Bauteile
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor
http://www.mikrocontroller.net/articles/FET
http://www.mikrocontroller.net/articles/IGBT

Wenns dann Fragen dazu gibt... gern ;-)

Gruß

Volker

von Meier (Gast)


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@xaos

das ganze läuft mit einer PWM, von daher wäre es selbst mit einem logic 
level nicht möglich aufgrund der miller kapazität und das der AVR vorher 
nur 20 mA liefern kann


@volker

Hallo Volker,
den Artikel kenn ich bereits und mit Bauelement kenn ich mich auch aus. 
:)

Es ging lediglich darum welche Werte die Kondensatoren in der Schaltung 
haben müssen bzw. ob diese hier auch nur als Abblockkondensatoren 
dienen. Mir ist nicht ganz klar wozu der eingangsseitig Elko dient der 
im Artikel eingezeichnet ist?!

Die PWM Frequenz soll so hoch wie möglich gewählt werden. Daher auch die 
Frage nach dem TO-220 Gehäuse da sich dieses besser kühlen lässt.
Die Frage war eher so zu verstehen ob jemand direkt einen MOSFET kennt. 
Es hat ja jeder so seinen Fundus....

Das Problem ist halt das die meisten Mosfets im TO-220 (zumindest bei 
IR) schon ziemlich große Teile sind und daher auch hohe Totally Gate 
Charge haben und entsprechende ansteuer leistung brauchen.

Ich such eher was in Richtung 20-30V bei 1-2A im TO-22

Gruß

von Volker (Gast)


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Hallo Meier,

sorry, aber da Du oben nach einem "Kondenstor" im TO220 gefragt hast war 
ich mir da nicht mehr sicher.

Die Kerkos sind für die paar zehn ns, die normalerweise die Aufladung 
über die Diode brauche, erforderlich. Du hast hier keine Diode, trotzdem 
solltest Du nahe am Treiber-IC puffern, und zwar mit einem größeren 
Kerko auf der Treiber (rechten) Seite. Links genügt bei Dir vermutlich 
ein 100nF Puffer.
Der Elko - der für die Umladepulse natürlich VIEL zu langsam ist - soll 
verhindern, daß Du Dir eine hohe dI/dt quer über die PCB ziehst.
Auf der HS könntest Du den Elko theoretisch auch weglassen, sofern Dein 
Kerko groß genug ist, auf der Versorgungsseite empfehle ich Dir 
zumindest 10..100µF.

Zu Deinem "so hoch wie möglich":
von was sprechen wir
bis zu 1kHz, 100kHz 100MHz oder wohin willst Du... sprich... was ist 
sinnvoll, und ist es den Aufwand wirklich wert?
Gib uns doch bitte wenigstens eine Hausnummer, "hoch" ist relativ.

Gruß

Volker

von Meier (Gast)


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Sorry ich hatte mich vertippt im Eifer des Gefechtes....ich meinte 
natürlich einen Tip für einen Mosfet im TO-220 ;)

Sorry, nochmals ;)

Eingangseitig also einen Elko und einen Kerko --> 100nF Kerko und 
10..100uF
Kann man den Elko irgendwie genauer ausrechnen? Oder besser messen?

Was meinst du mit der Abkürzung "HS"??

Als Hausnummer würd ich mal 10 kHz vorgeben... hab eine rein ohmsche 
Last.

Gruß

von Volker (Gast)


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Ohmsche Last... soso...
Das hier kennst Du ??
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#St.C3.BCtzkondensator

Ok es sind bei Dir nur wenige Ampere...

Du weist aber schon, daß Du ganz oben einen LS = Low Side FET gezeichnet 
hast, oder? (schaltet gegen GND)
HS heißt "High-Side" und DER schaltet geggen VCC.
siehe hier
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Stromversorgung_eines_High-Side_Treibers

Wenn es also wirklich nur eine LS Anwendung ist, dann genügt - bei 
Deinem Strom - (und auch bei der vergleichsweise niedrigen Frequenz) 
wirklich ein Logic-Level FET, siehe hier
http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Unterschied_Logic-Level_.2F_.22Normal.22-Level

Wenn Du mich jetzt nach einem FET Typen fragst könnte der
http://www.mikrocontroller.net/part/IRL1004
eine gute Wahl sein oder der hier
http://www.mikrocontroller.net/part/IRLU024N

Klar können die mehr Strom, als Du brauchst... aber die sind so 
niederohmig, daß Du Dir vermutlich um das Thema Kühlung keine Sorgen 
machen mußt...

von Meier (Gast)


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Hallo,

ja, es ist wirklich nur eine LS-Side Anwendung... daher ja auch die 
Frage! Im IR2127 Daten ist nur die Beschaltung in High Side Anwendung 
angegeben.

Du meintest oben das ich den Elko weglassen könnte, wenn ich das ganze 
als High Side Switch betreibe?! Irgendwie hab ich dich dann zuvor nicht 
richtig verstanden, da sich ja die Fragstellung auf eine LS Anwendung 
bezogen hat

Bzgl. dem Mosfet:
Dann könnt ich ja auch den IRLZ24N oder IRFZ24N (mit Gate Driver) 
nutzen. Wie kann ich die Total Gate Charge abschätzen, wenn ich bei 
einem niedrigen ID und UDS bin? Im Datenblatt ist diese im Diagramm bei 
ID=10A und UDS=44V und 28V angegeben.

Gruß

von Volker (Gast)


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Hallo,

ja, die kannst Du nehmen, der IRLZ24N hat die kleinere Qg und damit 
würde ich den bevorzugen.


Ich empfehle Dir bei einer LS-Anwendung einen Elko/Tako mit z.B. 22-47µF 
und einen 100nF Kerko auf der "Digitalseite" , und von dort die 
Verbindung zur "Ausgangsseite", dort aber einen Kerko mit z.B. 4,7.. 
10µF möglichst DIREKT an den Beinchen des Treibers.
Einen Elko auf der "Ausgangsseite" brauchst Du nur in einem 
HS-Anwendungsfall UND wenn Du den HS sehr lange eingeschaltet halten 
möchtest, denn die HS-Kondensatoren werden über die Diode nur dann 
aufgeladen, wenn der LS eingeschaltet ist.
Beantwortet dies Deine Frage dazu?

Gruß
Volker

von Meier (Gast)


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Hallo Volker,

ja, vielen Dank für deine Antwort das hilft mir weiter!

Kannst du vielleicht noch einen Satz bzgl. der Abhängigkeit der Total 
Gate Charge schreiben? Ich beziehe mich dabei auf Seite 4 des 
Datenblattes, Fig.4.

Würde gerne wissen in welche Richtung sich diese verändert wenn ich nur 
ein UDS von 12 V habe und ein ID von 0,5A

von Volker K. (powerfreak)


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Hallo,

wenn Du wirklich die "Total Gate Charge" meinst...schau Dir mal im 
Datenblatt die Fig. 6 an.
Dort sieht man schon sehr schön den Unterschied zwischen einer UDS von 
48V auf 28V.
Wenn ich da eine weitere Parallelverschiebung "reinschätze", dann wirst 
Du vermutlich im Bereich von tyypisch 8..8,5nC liegen (UGS von 5V 
vorausgesetzt)

Bezüglich R_ds_on funktioniert das in Fig. 4 sehr ähnlich... aber es 
wäre nett von Dir, wenn Du Deine Frage nochmals formulierst, den die Fig 
4 (aus dem Datenblatt das DU gerade angehängt hast) hat nix mit der 
Gateladung zu tun...

Gruß

Volker

von Meier (Gast)


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Hi Volker,

ja ich meinte eigentlich Figure 6...sorry!

Besteht hierbei keine Abhängigkeit von Id? Weil die Grafik ja eigentlich 
bei einem ID von 11A angegeben ist.

Gruß

von Volker (Gast)


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Hallo,

nach dem, was ich bisher gelesen habe hängt die Gateladung kaum vom 
Drainstrom ab.
Nach dem der FET "auf" ist, beginnt der Drainstrom zu fließen. Der Strom 
steigt so lange an, bis er sein Maximum erreicht hat. Diese Zeit 
verlängert sich natürlich durch die absolute Höhe des Stromes, das hat 
aber nichts mit der Gateladung zu tun.
Auch im Tieze-Schenk habe ich keinen Hinweis auf einen Zusammenhang 
gefunden... zumindest nicht beim schnellen Scannen.
Ev gibts ja hier im Forum jemand, der hier mehr Details auf Lager hat, 
aber ehrlich gesagt glaube ich im Moment nicht, daß hier ein 
nennenswerter Einfluß besteht... ich laß mich aber gern eines besseren 
belehren.


Gruß

Volker

von Meier (Gast)


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@Volker

vielleicht könntest dir die Umsetzung hier mal anschauen

Beitrag "Layoutüberprüfung IR2127 als Low Side Schalter"

Gruss

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