Hi,
bin immer noch am Versuch einen Brushless Controller zu bauen. Dieses
Mal liegt das Problem an der Ansteuerung des P-Kanal Mosfets. Ich habe
die gleich Schaltung wie
hier:http://www.mikrocontroller.com/de/KopterBL.php hier wird das Gate
mit einem 680 Ohm auf Versorgung gehängt und mit dem Transistor das Gate
auf Masse gezogen, um den P-Mosfet durchzuschalten. Habe dies Schaltung
auch probiert aber bei mir wird der Low Side Mosfet heiß, obwohl keine
Last anliegt. Der Professor sagte, dass es an diesem 1k Ohm(statt 680
Ohm liege, da dieser zu wenig Strom liefert und die Ladung Q des Mosfets
zu groß ist. Dabei der Wechsel zwischen High und Low zu langsam wäre.
Ich habe nicht die gleichen Mosfets. Den P-Mosfet den ich habe ist ein
SQD45P03 und hat folgende Ladungen: Qg:55,3nC ,Qgs:7,3nC ,Qgd:14nC
Der P-Mosfet vom Microkopter IRFR5305 hat: Qg:63nC ,Qgs:13nC ,Qgd:29nC
Hat einer eine Ahnung warum das so nich funktioniert?
Meine Schaltung und die dazugehörigen Werte sind im Anhang.
Martin schrieb:> Den P-Mosfet den ich habe ist ein> SQD45P03 und hat folgende Ladungen: Qg:55,3nC ,Qgs:7,3nC ,Qgd:14nC
Du bist Student, solltest also in der Lage sein, dir auszurechnen wie
lange es dauert bis deine Mosfets bei der Ansteuerung brauchen bis sie
leitend werden bzw. wieder sperren.
Überlege dir was dazwischen passiert, also in dem Zeitraum wenn die
Spannung am Gate in einem Bereich ist wo der Mosfet noch nicht völlig
leitet oder sperrt.
Danke Udo für die Antwort.
Ja er bräuchte eine Zeit von ca 1,2µs mit einer Ladung von 14C. Also
könnte ich den P-Mos mit einer maximalen Frequenz von 428kHz schalten,
wo er noch ganz ein und ausschaltet. Wenn ich ihn dann mit einer
Frequenz von 10kHz schalte müsste das doch locker reichen. Oder?
Ja er wechselt vom hochohmig in den niederohmigen Zustand. Wenn er dies
schnell genug macht ist nur eine sehr geringe Zeit eine hohe
Verlustleistung am Mosfet und dieser wird nicht heiß.
hi,
bei 10KHz Schaltfrequenz sollte das schon passen mit 1K, die MosFets
öffnen und schließen dann zwar nicht so superzackig, aber heiss werden
sollte dabei noch nichts.
Wenn der LowSide Kandidat heiss wird - der die Last eh nur gegen GND
schalten kann - klingt das danach, als ob der HighSide geöffnet wird,
obwohl der LowSide noch nicht gesperrt ist. Die 100K als
'Entladungshilfe' scheinen schon ein wenig fragwürdig, wenn die linke
Seite des R31 nicht auf GND liegen sollte. Wenn doch, was soll denn die
Funktion des R30 sein?
Und worin liegt das Problem der Ansteuerung des HighSide MosFet?
Das Gate wird doch richtig zackig gegen GND gezogen, sobald R32 ein
Steursignal bekommt, vllt könnte da noch ein kleiner paar Ohm
Strombegrenzer rein. Wenn das Steuersignal fehlt oder auf GND liegt,
wird das Gate per 1K wieder entladen, sieht doch bis dahin ganz patent
aus.
Grüssens, harry
Martin schrieb:> Hat einer eine Ahnung warum das so nich funktioniert?
nein, zu wenig Infos. Aber eine extra deadtime zwischen dem ausschalten
des Einen und einschalten des Anderen wird helfen.
Martin schrieb:> Habe dies Schaltung> auch probiert aber bei mir wird der Low Side Mosfet heiß, obwohl keine> Last anliegt.
- Schon mal die Idee gehabt direkt an die Gates ein Oszilloskop (mit
einem 10:1 Tastkopf!) anzuschliessen und mal die Spannung anzuschauen?
- schon mal die Idee gehabt mit einem kleinen Widerstand ond einem Oszi
den Strom durch die Halbbrücke (unbelastet) zu messen?
Mach mal, dann sollten dir 10 Sterne aufgehen warum es Treiber für
Halbbrücken gibt.
"rfm" des N-Kanal-Mosfet.
Wäre doch mal eine Aufgabe für einen E-Technik Studenten das Ganze
ordentlich mit Übertragern und nur N-Kanal-Mosfet zu implementieren.
Dann wird vielleicht auch klarer, warum dem N-Kanal-Mosfet warm wird,
wenn die Angabe im ersten Post stimmt. ;-)
Harry Up schrieb:> Die 100K als> 'Entladungshilfe' scheinen schon ein wenig fragwürdig, wenn die linke> Seite des R31 nicht auf GND liegen sollte. Wenn doch, was soll denn die> Funktion des R30 sein?
Wieso? Ist R30 zu groß? R30 sollte dafür da sein, wenn man die ganze
Schaltung einschaltet und das Steuersignal links von R31 floating ist,
dass der N-Kanal nicht schaltet und es zu einem Kurzschluss kommen
könnte.
Thomas Klima schrieb:> nein, zu wenig Infos. Aber eine extra deadtime zwischen dem ausschalten> des Einen und einschalten des Anderen wird helfen.
Es ist eine kurze Deadtime enthalten. Aber warscheinlich schaltet der
Highside zu langsam auf Masse und der Lowside öffnet bereits.
Udo Schmitt schrieb:> Schon mal die Idee gehabt direkt an die Gates ein Oszilloskop (mit> einem 10:1 Tastkopf!) anzuschliessen und mal die Spannung anzuschauen?
Also die Spannung an den Gates sind perfekte Rechtecke.
Udo Schmitt schrieb:> - schon mal die Idee gehabt mit einem kleinen Widerstand ond einem Oszi> den Strom durch die Halbbrücke (unbelastet) zu messen?
Die eigentliche Spannung die ich Anlegen will ist 12V aber mit dem
Netzgerät bin ich bis jetzt nur auf 3V da später zu viel Strom
fließt(200mA) und dann wird der Mosfet heiß.
Ich habe die Schaltung mal ohne Lowside Mosfet aufgebaut und stattdessen
einen 1M Ohm gegen Masse. Bei niederen Frequenzen(100-200Hz) schaltet
der Highside Fet perfekt aber je größer die Frequenz, desto flacher
sinkt die Spannung von 12V auf 0V ab.
> Hat einer eine Ahnung warum das so nich funktioniert?
Du bist so weit entfernt von einer funktionierenden Lösung,
daß du dir den besser fertig kaufst und es mal mit blinkenden
LEDs probierst.
MaWin schrieb:> Du bist so weit entfernt von einer funktionierenden Lösung,> daß du dir den besser fertig kaufst und es mal mit blinkenden> LEDs probierst.
Warum funktioniert das bei Mikrokopter so gut und bei mir nur mit sehr
niedrigen Frequenzen?
Hallo Martin,
das könnte wirklich ein Brückenkurzschluß, oder - wahrscheinlicher -
eine zu geringe Flankensteilheit des Gatesignales sein.
Schon mal hier
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
reingesehen?
Oder auch...wenn kein Zwischenkreiskondensator drin ist, kann das je
nach Aufbau auch zu hohen Induktionsspannungen und zum (hoffentlich)
reversiblen Durchbruch 1. Art kommen.
Magst Du einfach mal den ganzen Stromlaufplan einstellen?
Wie hoch ist denn die Spannung, mit der der Bip und der LS-FET
angesteuert werden??
Danke Volker werde mir die Seite mal anschauen.
Die Ansteuerung des Trasistors und des Lowside Fets erfolgt mit
TTL-Pegeln die vom µC kommen. Ich habe mal die relevanten Teile der
Spannungsversorgung zusammenkopiert.
Das liegt an vielen.
- Wenn die Eingangsspannung auf 3 Volt begrenzt wird, wie soll der
P-Kanal-Mosfet durchschalten. Man könnte mit Strombegrenzung des
Netzteils testen oder die Ansteuerspannung von der "Leistungsspannung"
trennen.
- TTL-Pegel über einen Prozessorausgang auf einen N-Kanal-Mosfet. Würde
ich mal das Oszi ran halten und schauen was passiert. Die mögen auch
gern ein paar mehr Volt zum Durchsteuern.
Hallo Martin,
wenn ich mir das Datenblatt Deines P-Kanal FETs so ansehe und Deinen
Schaltungsvorschlag dazu, dann solltest Du ein paar Optimierungsschritte
einplanen.
Dein FET hat bei 4,5V 24mOhm, und bei 10V 10mOhm. Dies gibt Dir die
Möglichkeit Deine Verluste zu reduzieren. Du brauchst nur zwei
Kleinsignaltransistoren und ein paar Widerstände mehr und damit wird
Dein Fet - sowohl der P-Kanal, als auch der N-Kanal - mit 12V
angesteuert. Auch wenns ein wenig Arbeit ist, es rentiert sich.
Wenn die Spannungen an den Gates perfekte Rechtecke sind, dann schau
doch mal, ob sie sich überlappen. Das Ausschalten kannst Du
beschleunigen, wenn Du parallel zu Deinem Gatewiderstand noch eine
Serienschaltung aus Diode und Widerstand packst. Die Diode sorgt dann
dafür, daß beim Ausschalten mehr Stromfließt, beim Einschalten nicht.
Damit kannst Du das relativ genau justieren.
Wenn Du das gemacht hast, dann fehlen nur noch die richtig
dimensionierten Zwischenkreiskondensatoren zu Deinem Glück. ;-) such mal
beim reichelt nach "low ESR" Elkos. z.B. RAD FR 820/50 :: Elko radial,
105°C, low ESR, RM 7,5mm.
Die richtige Paarung von FET und Widerstand hat natürlich einen
deutlichen Einfluß auf die Schaltzeiten. Es wäre durchaus möglich, daß
es Aufgrund Deiner Änderungen zu einem Halbbrückenkurzschluß kommt.
Gruß
Volker
Volker schrieb:> Du brauchst nur zwei> Kleinsignaltransistoren und ein paar Widerstände mehr und damit wird> Dein Fet - sowohl der P-Kanal, als auch der N-Kanal - mit 12V> angesteuert.
Wieso brauch ich zwei Transitoren? ist nicht genug einen, also genau
gleich wie beim P-Kanal?
Habs mal in Eagle gezeichnet denkst du so soll ichs machen?
Wegen den Elkos werde ich noch schauen. Die Kapazität um die 100 -470µF?
Martin schrieb:> Udo Schmitt schrieb:>> Du bist Student>> Nein eben nicht ;)
???
Martin schrieb:> Der Professor sagte, dass es an diesem 1k Ohm(statt 680> Ohm liege,
Was jetzt?
Martin schrieb:
>> Der Professor sagte, dass es an diesem 1k Ohm(statt 680>> Ohm liege,>Was jetzt?
Ich bin nicht aus Deutschland ich bin aus Südtirol(Italien). Gehe in die
13. Klasse aber bei uns werden die Lehrer mit Professor angesprochen.