High Side Gate-Treiber mit zusätzlicher Hilfsspannung statt Bootstrap

OP #3028544
Hallo Leute,

ich plane derzeit eine Schrittmotorsteuerung mit H-Brücken aus 
N-Kanal-Mosfets an ca. 48V.
Ich habe mich etwas eingelesen, was es für Möglichkeiten gibt, die 
Ansteuerspannungen für die High-Zweige zu erzeugen. Meistens wird wohl 
eine Bootstrap-Schaltung verwendet, die die über der Versorgungsspannung 
liegenden Hilfsspannung erzeugt. Meine Steuerung soll aber auch statisch 
funktionieren. Wenn die Schrittmotorsequenz angehalten wird, soll der 
Motor weiterhin bestromt werden. Deshalb fällt die Bootstrap-Lösung 
flach.

Spricht etwas dagegen, wenn ich ein weiteres kleines 12V-Netzteil nehme, 
in Reihe zu den 48V schalte und diese Spannung an die Bootstrap-Pins 
lege?

Danke!
Third-Eye
OP #3028697
Lol, ich versuche ein Problem zu lösen, das es gar nicht gibt.
Da hast Du Recht, die Motoren sollen ja stromgeregelt laufen! :-) Also 
wird ohnehin ständig zerhackt (neudeutsch gechoppt). Und wenn die 
Motoren wirklich mal so schnell laufen sollten, dass die 
Versorgungsspannung nicht ausreicht und aus den Zerhackungs-Bursts 
Spannungs-Rechtecke werden, dann passiert ja das nur in der 
Schrittsequenzausgabe, also wenn sich der Motor dreht. Im statischen 
Betrieb, wenn der Motor steht, ist die Gegen-EMK null und die 
Stromregelung muss fleißig zerhacken.

Aber trotzdem würde mich interessieren, ob es zulässig wäre, eine 
Hilfsspannung an den Bootstrap-Kondensator-Pin anzuschließen.
#3029328
Da ja die Gatespannung auf den Sourcepegel des jeweiligen FET bezogen 
ist macht das keinen Sinn. Da müsste ja dann für jeden FET eine 
getrennte Spannung bereitgestellt werden. Das geht ja viel einfacher mit 
der Diode die den Bootstrapkondi auflädt.
#3029353
@  Dane S. (third-eye)

>Aber trotzdem würde mich interessieren, ob es zulässig wäre, eine
>Hilfsspannung an den Bootstrap-Kondensator-Pin anzuschließen.

Ich denke schon, der Bootstrapkondensator ist ja auch nichts anderes.
Gast #3029377
Dane S. schrieb:
> Spricht etwas dagegen, wenn ich ein weiteres kleines 12V-Netzteil nehme,
> in Reihe zu den 48V schalte und diese Spannung an die Bootstrap-Pins
> lege?

Dann liegen 60V am Treiber, wenn der untere FET durchgeschaltet ist.

MfG Klaus
#3029400
@  Klaus (Gast)

>> Spricht etwas dagegen, wenn ich ein weiteres kleines 12V-Netzteil nehme,
>> in Reihe zu den 48V schalte und diese Spannung an die Bootstrap-Pins
>> lege?

>Dann liegen 60V am Treiber, wenn der untere FET durchgeschaltet ist.

Quark. Man nimmt ja auch sinnvollerweise eine galvanisch getrennte 
Versorgung für die Bootstrapspannung!

Siehe

http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Stromversorgung_eines_High-Side_Treibers
Gast #3031689
Bei der floatenden Versorgung des Boostrap Treiber sollte man auf 
geringe Kapazität gegen Source des unteren Fets achten, denn die ganze 
Schaltung wird mit der hohen Flankensteiheit eines Fets umgeladen. 
Besonders bei hohen Spannungen, wenn zb eine Brücke von 400VDC einer PFC 
wegarbeitet.

MFG Fralla
Gast #3031752
Zwei Möglichkeiten die mir auf die schnelle einfallen:

1) Man baut sich eine Disktrete Chargepump selber die 48V + eine 
kleinere Spannung produziert.

2) Man nimmt anstatt der NMOS einfach mal einen PMOS
#3031968
Kommt auf die Sichtweise an, 5A sind für mich relativ klein ;)

Um eine Kühlung kommst Du ohnehin nicht herum und in dem Bereich geht es 
noch recht einfach mit PMOS.
Habe vor 8 Jahren mehrere Geräte gebaut wo in der Highside PMOS drin 
waren (allerdings als Einschalter nicht in der Brücke) die mussten bis 
20A und kurzzeitig auch 25A aushalten. Geräte noch im Einsatz sind 
laufen auch noch heute zuverlässig.

In einer Brücke würde ich aber ohne Not (also wenn es auch mit normalen 
Bootstrap geht) keine PMOS einsetzen, zumal das von den Kosten her wenig 
bringt denn auch die PMOS brauchen eine ordentliche Ansteuerung und sind 
im Rdson schlechter als Leistungsgleiche NMOS.

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