H-Brücke für Piezoansteuerung

[H-Brücke (Gast)]

Hallo,

ich bräuchte mal eine Denkstütze für das folgende Problem:

Gegeben ist eine Brückenschaltung um einen Piezo an zu steuern. Die 
Spannung von 9V darf leider fast nicht belastet werden, womit ich auch 
schon bei dem Problem bin.

Die oberen PMOS kann ich nur über einen Pull-Up sicher schließen. Dabei 
habe ich festgestellt, dass der PMOS nur dann schnell genug schließt, 
wenn ich den Pull-Up im Bereich von 1-2kOhm ansetze. Das Problem ist nun 
aber, dass bei der Spannung von 9V über den Pull-Up und den 
Ansteuer-NMOS bereits ~9mA abfliessen, was einfach viel zu viel für 
meine Answendung ist. Die Spannung, die eigentlich 9V betragen sollte, 
bricht dabei etwas ein und nimmt nur noch Werte von ca. 6V an... was 
effektiv einem Verluststrom von ca. 6mA entspricht.

Der verbaute PMOS ist derzeit der BSS84.
Ehrlich gesagt verstehe ich nicht ganz, warum der PMOS nicht schnell 
genug schließt, immerhin handelt es sich um eine Anwendung im 
Akustischen Frequenzbereich...

Zusammengefasst:
Problem 1:
Mein PMOS braucht bisher einen Pull-Up, um sicher zu schließen. 
Vielleicht kann mir jemand eine günstige Alternative nennen, wie ich den 
PMOS in dieser Verschaltung zum sicheren schließen bringen kann.

Problem 2:
Der PMOS schließt einfach zu langsam. Eigentlich müsste selbst mit 
100kOhm Pullup bei der Gatekapazität von <100pF für den Akustischen 
Bereich noch schnell genug geschaltet werden...
Dioe Gatekapazitäten sind alle zusammengerechnet kleiner als 100pF. Dies 
würe einem Tau von nur 10us entsprechen und müsste für ein schneller 
Abschalten eigentlich kein Problem sein...

Hat jemand eine Idee, woran ich erstmal drehen kann?

[ah. (Gast)]

Dir ist aber bekannt, dass Piezos vorgespannt sind, daher negative 
Spanuungen nicht moegen? Man kann die Piezos sogar depolarisieren, dann 
kann man sie in die Tonne kloppen. Also : keine Bruecke, so verlockend 
es auch scheint. Du wirst mit der vollen Spannung anfahren muessen.

Um was fuer eine Sorte Piezos handelt es sich ? Niedervoltstacks oder 
Hochvolt ? Akustischer Bereich ? Welcher Hub, welche amplitude ?

[H-Brücke (Gast)]

...nun, die Piezos halten bis 18Vpp locker aus und da ich einen 
Lautstärkeunterschied feststelle, wenn ich ihn in der Vollbrücke nutze, 
glaube ich schon, nicht vollends auf dem Holzweg zu sein.

Probleme bereitet erstmal die eigentliche Brückenschaltung und deren 
verlustarme und schnelle Ansteuerung.

[oh (Gast)]

9V ? 100k Pullup fuer einen FET ist etwas an der lahmen Seite? Welche 
Schaltgeschwindigkeit soll denn erreicht werden ?
Es geht um einen Linearmotor. Ich wuerde einen FETTreiber verwendenUnd 
nicht das Gepfriemel. Und mit je einem FET Threiber direkt auf den 
Piezo. zB MIC4426 & MIC4427, die ziehen zusammen 9mA.

[oh (Gast)]

Aeh. Der MIC4428 waer dann der Richtige. Invering und Non-Inverting in 
einem Gehaeuse.

[H-Brücke (Gast)]

nun der diskrete Brückenaufbau ist schon noch ein deutliches Stück 
günstiger, als dieser Chip jemals sein wird... daher wäre mir eine 
Brückenlösung doch noch etwas lieber.

...die Schaltferquenz der Brücke wird bei ca. 2kHz liegen. Daher wundere 
ich mich, warum ich bei 10kOhm PullUp an dem PMOS bereits Probleme mit 
dem Schließverhalten desselebn bekomme...

[oh (Gast)]

>nun der diskrete Brückenaufbau ist schon noch ein deutliches Stück
günstiger, als dieser Chip jemals sein wird...

1.35$@1, 0.81$@100 zu teuer ? Um welche Stueckzahl geht es denn ?

[oh (Gast)]

Miss die Brueckenausgaenge mal mit, mal ohne Last, Dann miss die Gate. 
Welche Zeiten erreichst du ?

[netseal (Gast)]

man könnte am Low-Side Fet eine Begrenzung einsetzen.
Diode und Widerstand paralell am Gate. Diode in Entladungsrichtung 
leitend.

[amateur (Gast)]

@H-Brücke
Kiloohm, Kleinspannung und zügig gehen nicht zusammen.

Die Kapazitäten der Steuereingänge wollen be- und entladen werden.

Irgend jemand setzt Dir auch noch die Oberen FETs hoch während des 
Umschaltens, da geht einem (9V) sehr schnell die Puste aus.

[i-Troll (c) (Gast)]

Ja. wenn's einen sogenannten shoot-Through gibt, dann fliesst Strom.

[H-Brücke (Gast)]

Einen Shoot-Through kann es doch bei einer kapazitiven Last garnicht 
geben...

[i-Troll (c) (Gast)]

Ah, ja ? Eine Shoot-Through ist wenn der Obere und der untere Fet im 
Umschaltzeitpunkt gleichzeitig leiten. Und das ist abhaengig von der 
Last?

[Jim M. (turboj)]

H-Brücke schrieb:
> Einen Shoot-Through kann es doch bei einer kapazitiven Last garnicht
> geben...

Das hat mit der Last nix zu tun, denn beim Shoot-Through sind einfach 
der P-Kanal und der N-Kanal einer Seite gleichzeitig leitend und 
bilden so einen Kurzschluss. Ein 9V Block geht dann in die Knie 
(Stichwort Innenwiderstand).

Und bei 1K am µC Ausgang tritt dieser Zustand mit ziemlicher Sicherheit 
auf - wegen der dadurch längeren Umladezeiten am Gate.