Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik halbbrücke funktioniert nicht


von anton (Gast)


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Hallo liebe Community, ich habe eine Halbbrücke mit 2 IRFP460 gebaut, 
welche ich mit einem IR2153 ansteuern möchte. So weit so gut. Allerdings 
habe ich das Problem, daß die Brücke aber anscheinend nicht funktioniert 
(bei volllast nimmt sie keinen Strom auf). Kann das vielleicht an dem 
Filter in meiner psu liegen? Wenn ich die Ausgänge des IR2153 andersrum 
verbinde nimmt das system auch ordentlich Strom auf und die Mosfets 
werden auch sehr warm, allerdings auch ohne Last (also ohne spule). Ich 
habe leider kein oszi. Wie kann ich das Problem finden?

Danke im vorraus.

von andy (Gast)


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Erstmal, ohne schaltplan kann man nur die Glaskugel fragen

von anton (Gast)


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ok kommt gleich

von anton (Gast)


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Der Schaltplan.

von Oliver P. (mace_de)


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Servus,

Den Bauteilen nach liegt die Schaltfrequenz irgend wo um die 100kHz. Da 
ist die 1N4007 zu langsam dafür. Bau dort eine Schotky Diode ein. Für 
den Boostrap Kondensator ist der Elko eine schlechte Wahl. Der ESR ist 
viel zu hoch. Nutz dort einen induktionsarmen Folienkondensator oder 
einen Keramiktyp mit 100 - 220nF.

von anton (Gast)


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Bootstrappkondensator=Glättungskondensator? Was meinst du mit ESR?

von Roland .. (rowland)


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Nein, er meint den 100µF zwischen Pin 6 und 8.

von Oliver P. (mace_de)


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von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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anton schrieb:
> Der Schaltplan.

Sind 24V nicht ein bisschen viel für den IR2153? Im Datenblatt erkenne 
ich noch einen Widerstand, der bei Dir fehlt...


Grüßle,
Volker.

von Leistungselektroniker (Gast)


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Ein paar Hinweise:

Die 24V die das IC "sieht" sind zuviel, die interne Zenerdiode des 
Treibers wird anfangen zu leiten, gehe runter auf 12V. Deinen 
Zwischenkreis kannst du natürlich mit 24V betreiben.

Der Bootstrap-Kondensator sollte kein 100 uF Elko sein, sondern ein 
100nF bis 1uF Keramik-Kondensator.

Die Zenerdioden sind unnötig.

Du solltest Gatewiderstände einfügen, am besten als SMD 1206 oder 
kleiner, diese haben eine geringere Induktivität als Kohleschicht.

Schalte in reihe zu der Bootstrapdiode einen Widerstand (auch 1206 oder 
kleiner) von 5 bis 10 Ohm.

Wenn du mit 100 kHz schalten möchtest, ist ein gutes Layout 
entscheident.
Lade doch mal ein Bild davon hoch.

Eine Zwischenkreiskapazität von 700uF ist übertrieben, soviel Leistung 
können die von dir verwendeten Fets gar nicht schalten, dass das im 
zwei- oder dreistelligen kHz-Bereich nötig wäre.
Einige zehn uF sind völlig ausreichend, vorausgesetzt, dass es sich nur 
um eine Zwischenkreiskapazität handelt, die aus einer DC-Quelle 
gespeisst wird. Du kannst die Zwischenkreiskapazität mit fünf bis zehn 
Metall-Film-Kondensatoren mit PET-Dielektrikum aufbauen.

Gruß Leistungselektroniker

von Volker K. (powerfreak)


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Hallo Anton,
da muß ich mich meinen Vorrednern anschließen.

1. Betriebsspannung für den IC ist zu hoch
2. 1N4007 ist zu langsam, nimm eine UF4007 oder was schnelleres
3. Wenn der 700µF Elko der Zwischenkreiskondensator sein soll... dann 
stell sicher, daß er "elektrisch" nicht zu weit weg ist (unabhängig 
davon, ob die Kapazität zu groß ist, oder nicht) Vermutlich ist der ESR 
und ESL zu groß für eine Anwendung größer als einige kHz. Für Höhere 
Frequenzen nimm impulsfeste Folie oder Keramik oder viele Elkos 
parallel.
4. 100nF dürften als Bootstrapkondensator ausreichend sein, hängt jedoch 
von der Gatekapazität ab... aber 100µF ist definitiv zu hoch um schnell 
umgeladen zu werden.
5. Gatewiderstand fehlt
6. laß die Zenerdiode mal drin, die schützt Dich solange aufbautechnisch 
noch "optimierungspotential" bestent...aber nimm die Zenerspannung nur 
unwesentlich höher als die Versorgungsspannung
7. Die Versorgungsspannung sollte 12-15V nicht überschreiten, denn mehr 
als "voll durchgesteuert" braucht der FET nicht zu sein, höhere 
Spannungen mußt Du nur umladen und das kostet Zeit und Energie.


Wenn Du was zum lesen braucht
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leistungselektronik

Gruß
Volker

von anton (Gast)


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ich werde den Gatedriver auf die paltine der h-brücke löten und einen 
ne555 als interruptor nutzen.

von anton (Gast)


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tut mir leid wegen dem doppel-upload (browserfehler)

(Mod.: doppelter Anhang wurde entfernt)

: Bearbeitet durch Moderator
von Oliver P. (mace_de)


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Dieser Aufbau ist, für den angestrebten Einsatzzweck, denkbar ungünstig 
bzw. eigentlich ungeeignet.
Du musst die Gate Stöme in deiner Schaltung bedenken. Hier ist nix mit 
leistungsloser Ansteuerung der FET! Hier fließen Umladeströme von >1A 
hin und her und das 200000 mal in der Sekunde pro FET!
Jeder zentimeter an Leitung bringt hier parasitäre Induktivitäten mit 
die diesen Umladeströmen im weg stehen und obendrein mit den, auch 
reichlich vorhandenen, parasitären Kapazitäten Schwingkreise bilden.
Im besten fall verbraten die Fet jede Menge Energie, da sie sich quasie 
die meiste Zeit im Übergangsbereich zwischen leiten und sperren 
befinden. Warscheinlich stirbt dir durch die Induktionsspitzen vorher 
der Gatetreiber. Die reagieren auf solche aufbauten erfahrungsgemäß 
äußerst allergisch.
Fang mit den oben genannten Ratschlägen einfach noch mal von vorn am mit 
dem Aufbau. Dann wird deine Mühe auch von Erfog gekrönt sein.

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