Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Halbbrückenansteuerung mit IR2104


von Viktor:B (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Sehr geehrte Forummitglieder!
Wir haben im Studium ein Projekt bekommen, wo wir einen Wechselrichter 
bauen sollen. Es soll also ein Sinus erzeugt werden, dieser 
PWM-moduliert werden, durch eine Endstufe verstärkt werden und mit einem 
Tiefpass gefiltert werden. Am Piefpass-Ausgang soll dann eine 
Sinus-Spannung von 35Vpp erzeugt werden. Die PWM-Signal hat eine 
Frequenz von 50kHz und eine Pulsspannung von knapp 12V.
Die PWM-Erzeugung hat wunderbar geklappt, nur bei der Endstufe haben wir 
mit großen Problemen zu kämpfen. Uns steht ein Trafo mit Muittelabgriff, 
der die Ausgangsspannung liefern soll. Deswegen haben wir zur Halbbrücke 
gegriffen. Als gate-Treiber haben wir den IR2104 verwendet. Das Problem 
ist, dass die gate-Treiber nichts tut, was er soll. Am Ausgang vor dem 
TP liegen jedes Mal entweder eine Gleichspannung von -55V oder 0V an. 
Wir haben schon 5 verschiedene Exemplare der gate-Treiber verwendet und 
jedes Mal das gleiche Problem. Im Anhang ist die Schaltung, die wir 
verwenden. Wer kann einen Tipp geben, was wir falsch machen oder was wir 
übersehen haben?
Bei die Simulation will aufgrund Konvergenzprobleme auch nicht 
funktionieren. Könnte das evtl. ein Ground-Problem sein? Wir haben ja 
einmal Power-Ground und einmal Logik-Ground in unserer Schaltung.
Bin für jede Hilfestellung und Tipp dankbar.
MfG Viktor

von ramius (Gast)


Lesenswert?

vs vom ir2104 müsste noch an den knoten zw. den beiden mosfets und der 
drossel gehängt werden, wenn ich mich nicht irre

von Amateur (Gast)


Lesenswert?

Lt. Manual zum IR2104 muss VS mit dem Ausgang verbunden werden.
Ich auch logisch, da sich die Steuerspannung zum "oberen" FET auf die 
Ausgangsspannung bezieht und nicht auf GND. Andernfalls währe der IR 
sinnlos.

von Mik (Gast)


Lesenswert?

Die VS Verbindung wird das Hauptproblem sein.

Ein paar weitere Fragen: Anhand von welcher Empfehlung habt ihr die 
Bauteile dimensoniert? Das sieht sehr unausgewogen aus.

C1 ist zu groß, in Serie zu D1 wär ein < 4 Ohm Widerstand sinnvoll. 
R1/R2 im Verhältnis zu den Dioden D2/D3 sehr unsymmetrisch dimensioniert 
- absicht?

von Viktor:B (Gast)


Lesenswert?

Erstmal vielen Dank für die schnellen Antworten. Der VS-Pin ist 
verbunden, ich habe die Schaltung blos etwas übersichtlicher machen 
wollen und habe den VS-Pin wohl vergessen, mit der Brückenmitte zu 
verbinden.

von Viktor:B (Gast)


Lesenswert?

@ Mik
Der Kondensator wurde nach der Anleitung hier aus dem Forum 
dimensioniert.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
Im Kapitel "Stromversorgung eines High-Side Treibers" wird die Formel 
C=Qgate/dU
mit dU=max. Spannungseinbruch= 0,5V ergibt sich eine Kapazitaet von 
C=18nC/0,5V=36nF, wobei im Artikel steht, dass man die Kapazitaet um den 
Faktor 3-8 größer nehmen soll. Okay, ich habe mit dem Fahtor wohl 
übertrieben, müsste max. knapp 30nF sein, aber spielt das eine Rolle? 
Das problem ist, dass weder High- noch Lowside durchgeschaltet werden.

von Viktor:B (Gast)


Lesenswert?

300nF meinte ich im vorherigen Post. MfG Viktor

von Viktor:B (Gast)


Lesenswert?

Die Widerstände mit parallelgeschalteten Dioden zur Gate-Ansteuerung 
sollen eine Art "dead-time" erzeugen. Ich habe heute ein Application 
Note von International Rectifier zu den Mosfet-Treibern gefunden, werde 
den wohl etwas studieren müssen. MfG Viktor

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Viktor:B schrieb:
> Die Widerstände mit parallelgeschalteten Dioden zur Gate-Ansteuerung
> sollen eine Art "dead-time" erzeugen.

Der IR2104 hat eine Dead-Time von typ 520ns eingebaut.

von Amateur (Gast)


Lesenswert?

Was für eine Steuerspannung hast Du. Der Baustein braucht mindestens 3V 
um high zu werden. Bei langen und dünnen Leitungen und einer 
Ausgangsspannung von theoretisch 3,3V könnte es dünn werden. Hast Du 
mehr, sollte es von dieser Seite aus keine Probleme geben.
Sonst fällt mir auch nur R1 und R2 und C1 kleiner ein.

von Achim_42 (Gast)


Lesenswert?

Zwischen +55V und -55V liegen 110V. Deshalb sollte man keine MosFets 
nehmen, die bis max. 100V gehen. Ich würde 200V Typen verwenden.

von Achim_42 (Gast)


Lesenswert?

Könnt Ihr V2 nicht auf 0V runter drehen und mal kurzschließen und V1 auf 
12V. Dann kann man mit dem Scope mal messen.
PWM darf ja nicht größer als 90..95% werden. Das ist klar, oder ?

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.