Hallo Hat jemand von euch konkrete Erfahrungen wie lange typische High-Side-Bootstrap Treiber (wie z.B. die ganzen IRx21xx 600V Teile) unter bestimmten Bedingungen überleben? Ich frage deswegen da ich aktuell eine Leistungsendstufe designe wo ich so einen einsetzen möchte (wahrscheinlich IRS21064, Halbbrücke mit 400Vdc, bis zu 80kHz Schaltfrequenz). Grundsätzlich sehe ich da erstmal kein Problem - wenn da nicht ein älteres, etwas spezielles Design (nicht von mir) bei uns in der Firma wäre (IR2113S, Halbbrücke, nur max. 200V high side Spannung - im Schnitt eher 120V, nur 100Hz! Schaltfrequenz - also eigentlich Null Anforderungen) wo jedes Jahr bis zu 10 Treiber (bei 50-100 Stück jährlich produzierten) den magischen Rauch entflösen lassen. Die Netzteile sind zu diesem Zeitpunkt ganz verschieden alt (aktuell habe ich eines am Tisch wo das nach wenigen Tagen Betrieb passiert ist, im Schnitt kann man aber sagen das die Dinger 3 Jahre alt sind). Was sagt ihr jetzt? Sind solche Treiber "tickende Zeitbomben"? Oder sind aktuelle Modelle (der IR2113 is ja doch ein älterer IC) da schon besser? Das neue Design sollte schon etwas mit langer Lebensdauer sein. Oder soll ich da den Weg mit einem Gate-Transformator gehen? -Oli
@Oliver H. (olitheone) >Hat jemand von euch konkrete Erfahrungen wie lange typische >High-Side-Bootstrap Treiber (wie z.B. die ganzen IRx21xx 600V Teile) >unter bestimmten Bedingungen überleben? Keine Ahnung. >wäre (IR2113S, Halbbrücke, nur max. 200V high side Spannung - im Schnitt >eher 120V, nur 100Hz! Schaltfrequenz - also eigentlich Null >Anforderungen) wo jedes Jahr bis zu 10 Treiber (bei 50-100 Stück >jährlich produzierten) den magischen Rauch entflösen lassen. >Schnitt kann man aber sagen das die Dinger 3 Jahre alt sind). >Was sagt ihr jetzt? Sind solche Treiber "tickende Zeitbomben"? Das beste Bauteil ist nur so gut, wie es in einer passenden Schaltung eingesetzt wird. Und gerade bei diesen Treibern gibt es einiges Zu beachten, da gibt es auch einiges App-Notes von IRF & Co. Speziell was Verdrahtung, Induktivitäten und böse Transienten angeht, Masseversatz zwischen LOW-Side Ausgang und Logikmasse etc. 10 Ausfälle bei 100 Geräten / Jahr ist um Größenordnungen zu hoch! Da steckt ein systematischer Fehler dahinter. >Das neue Design sollte schon etwas mit langer Lebensdauer sein. Oder >soll ich da den Weg mit einem Gate-Transformator gehen? Ist zumindest robuster und weniger fehleranfällig.
Ich würde mir das PCB Layout mal ganz genau ansehen... Bei anderen halten die Treiber auch viel länger also muss da in der Schaltung was nicht stimmen. Ich stimme Falk da voll zu!
Also wir verbauen diese Treiber (IR2112, IR2113, IR2213) in großen Mengen (>100.000 Stück im Jahr). Ohne nennenswerte Ausfälle (gerade mal nachgeschaut, rechnerisch 0,004%). Ihr macht also etwas falsch. Zu diesen Treibern gibt es einige Application Notes, die man auch tunlichst beachten sollte. Allerdings haben diese Treiber bei hohen Schaltfrequenzen hohe Verlustleistungen, die werden also mächtig warm. Grund ist der aus Hochspannungs-MOSFETs aufgebaute Level-Shifter im IC.
Ich vermute mal einen systematischen Designfehler oder unzureichend spezifiziert, wie oben schon erwähnt. Zu prüfen wäre, ob nicht durch irgendeine Schaltungskonstellation mal kurzzeitig Spannungen über den definierten Arbeitsbereich anliegen. Diese können kapazitiv einkoppeln oder sonstwie über der Last enstehen ... Sie schlagen vielleicht durch und der Treiber ist im inneren letztlich auch auf C-Mos Basis. Und damit wiederum extrem empfindlich ggü Spannungsspitzen. Empfindlicher als Deine LeistungsFets vielleicht ... Interessant wäre, ob dieser Fehler nur bei einen bestimmten Kunden auftritt, dann könnte man seinen Einsatzfall nachstellen. Vielleicht zieht der ja den Leistungsstecker im Einsatz, und schwuppdiwupp haste für ein paar Millisekunden Klemmspannungen, die den 5-fachen Wert der anliegenden Dauerspannung betragen. Das macht der Kunde vielleicht 20mal und dann gilt 5x200V = magic smoke Eine zusätzlich Transildiode könnte gg. Peaks da Abhilfe schaffen.
Hallo Ja wie gesagt das alte Design ist nicht von mir und ich kenn den Menschen nicht mal der das gemacht hat (darf nur sein Werke reaparieren). Das Design ist schon sehr großflächig, müsste nochmal genauer schauen aber bisjetzt wäre mir eigenltich absolut nichts in Richtung Überspannung o.ä. nichts aufgefallen. Genau darum habe ich hier ja nachgefragt ob diese Treiber Sensibelchen sind. Aber tatsächlich tritt dies bei einem Kunden häufiger auf - leider ignorieren diese Anfragen bezüglich deren Aufbau usw. - bezahlen dafür brav die Reparatur :). Aber die allgemeine Stimmung bei euch scheint zu sein "wenn mans richtig macht sind die recht zuverlässig" - dann werd ich mich mal bemühen und das Ding dann mal ein halbes Jahr quälen - haben glücklicherweise bis Sommer 2014 Zeit bevor wir liefern müssen. -Oli
Wenn die Bauteile häufiger sterben dann beachte diese Apllication Note, Seite 9: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf Das ist die häufigste Ausfallursache. 80kHz Schaltfrequenz könnten am IR schon zu viel sein, musst Du mal austesten, wie warm die ICs dabei werden.
@GB: Wie äußern sich eigentlich die 0,004% Ausfälle bei den Treibern bei dir? Also still und leise oder doch sichtbar? Bei mir ist z.B. fast immer das IC Gehäuse leicht aufgeplatzt (aber keine abgesprengten Beine oder so), mit 50:50 Chance für einen Kurzschluss vom High-Side Zweig auf Masse. Oft runiniert er dann auch das CPLD das den ansteuert da er da wohl die Hochspannung rausschießt. Da die Leistung beim geplanten Design nicht allzu hoch werden wird hoffe ich das ich Mosfets einsetzen kann die mit wenige Gateleistung auskommen. Da sollte sich die Erwärmung in Grenzen halten. -Oli
Bei mir hats bei 2 Stück von dreien nur die highside zerlegt. Allerdings ohne gehäuseplatzer. Und das bei 24V im Lastkreis. Und eigenem verschulden.
@Jörg: Was war Schuld wenn ich fragen darf?
Schlechter aufbau, nichtbeachtung von AN + doofheit ;)
Oliver H. schrieb: > Hat jemand von euch konkrete Erfahrungen wie lange typische > High-Side-Bootstrap Treiber (wie z.B. die ganzen IRx21xx 600V Teile) > unter bestimmten Bedingungen überleben? hi oliver, verstehe ich das richtig? du entwickelst für deine firma eine schaltung mit diesen IR-treibern und fragst in einem öffentlichen forum nach der möglichen lebensdauer der treiber unter gewissen einsatzbedingungen? wäre es nicht am besten, direkt bei IR diese info zu holen? was machst du, wenn du hier auf foren-aussagen vertraust, und später im feld deine geräte ausfallen? wird dann deine firma besagte forenschreiber auf schadensersatz verklagen? mein tipp: es gibt nur eine instanz, die dir sagen kann, welche lebensdauer du erwarten darfst, und das ist IR. und wenn IR dir diese info nicht rausgibt, dann sind die IR-treiber auf gar keinen fall die richtige wahl für dein projekt. hans
@ hans (Gast) >mit diesen IR-treibern und fragst in einem öffentlichen forum nach der >möglichen lebensdauer der treiber unter gewissen einsatzbedingungen? Warum nicht? DIese Antworten sind doch nicht rechtsverbindlich. >wäre es nicht am besten, direkt bei IR diese info zu holen? was machst >du, wenn du hier auf foren-aussagen vertraust, und später im feld deine >geräte ausfallen? Die Schuld auf andere schieben, wie bei allen Fehlern ;-) > wird dann deine firma besagte forenschreiber auf >schadensersatz verklagen? Kann es sein, dass du ein wenig übertreibst?
Hallo Naja - ich wollte eben Erfahrungen von Leuten die diese Teile in echten Schaltungen einsetzen die eben vielleicht auch mal nicht so gut gemacht sind wie in den ANs der Hersteller beschrieben. Außerdem bin ich jetzt nicht auf IR festgelegt - mich interessiert da auch ein Vergleich mit anderen Herstellern solcher Treiber - da wird mir kein HErsteller sagen "ja eigenltich ist Hersteller xyz für beste Zuverlässigkeit bekannt" sondern jeder "wir sind die Besten". Das Hersteller solche Infos nicht wirklich gerne rausgeben kenne ich noch von meinem vorherigen AG. Da ging es wirklich um hohe 5 stellige Jahresstückzahlen eines LED-Treibers (und dementsprechend viel Umsatz) und selbst nach fast einjährigem Nachbohren haben wir keine Aussage vom Herstller haben können bezüglich einer Richtung wie sich die wahrscheinliche Lebensdauer bei der Datenblattmaximaltemperatur entwickelt (also keinen Festnagelwert sondern wirklich nur eine Wahrscheinlichkeit) - aber nicht zu schaffen. -Oli
Diese 600V Treiber sind wirklich sehr empfindlich. Ein Kollege hat damit experimentiert und die dutzendweise getötet. Blöd ist dann auch immer, daß alles andere mitgerissen wird. In der Regel ist auch die Platine hin (Leiterzüge verdampft). Wir sind dann wieder zum Klassiker, also Optokoppler mit Gate-Treiber und DCDC-Converter als Versorgung zurück gekehrt. Ich will nicht sagen, daß man die nicht zum Laufen bringen kann, uns ist es aber nicht gelungen. D.h. ich habs dann garnicht erst probiert. Wir haben auch nicht die Stückzahlen, um lange experimentieren zu können. Eine teuere Lösung, die sofort funktioniert, ist daher besser.
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Bearbeitet durch User
@Peter: Extra DC/DC Konverter wird sich in meiner Schaltung wohl nicht ausgehen. Aber laut Hersteller kann man z.B. http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si826x.pdf auch bootstrappen (ist halt ein etwas größerer Kondensator nötig). Da diese preislich nicht so schlimm sind werde ich meine Lösung mal in diese Richtung versuchen. -Oli
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