Hallo, ich baue einen Class-D Verstärker mit dem IR2110 Brückentreiber. Um diese Endstufen-Schaltung von der Logik zu entkoppeln will ich das ganze mit einem Optokoppler machen. Allerdings bietet mir ein single-Koppler ja nur einen Ausgang, der IR2110 will 2 Eingänge beliefert haben. Ergo hab ich mir noch nen Transistor dazugenommen um die low-Seite auch noch anzusteuern. Kann die Schaltung so funktionieren? Gibt es noch einfacherere Lösungen? Der IR2110 braucht für einen zuverlässigen High-Pegel ca. 3,2V nach Datenblatt. Ich habe keine Möglichkeit gesehen das mit dem Koppler alleine hinzubekommen aber wenn da jemand ne Schaltung zu hat, immer her damit. Gruß, Sascha
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Sascha schrieb: > ich baue einen Class-D Verstärker mit dem IR2110 Brückentreiber. Mit welcher Frequenz soll der denn schalten? Mehr als 1kHz? Wenn ja, vergiss die Schaltung. So bekommst du nie sauber invertiertes Verhalten hin. Q5 wird in die Sättigung getrieben und beim Ausschalten wird die Basis wegen der 6k8 nicht ausgeräumt, es dauert ewig bis der sperrt. Die Flanken an HIN und LIN driften mit der Frequenz immer weiter auseinander.
Ok ich überlege mal laut: - R6 müsse eigentlich 330 Ohm groß sein, das war ein Copypaste Fehler - Das macht dann 11mA Strom durch den OK - Laut http://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler ist R7 richtig dimensioniert - R5 kann ich nicht kleiner wählen für einen ordentlichen Ausräumfaktor weil sonst der High-Pegel für HIN verwässert wird - Ich kann aber R8 auf 100 Ohm verkleinern dann wird Q5 nicht mehr hart in die Sättigung gefahren. War das einigermaßen richtig? Meine Elektronik-Vorlesungen sind alle ein bischen her und ich studiere eigentlich IT ;) Gruß, Sascha
Sascha schrieb: > Ok leuchtet ein, aber stattdessen mache ich jetzt was? Z.B. 2 XOR-Gatter hinter den OK setzen.
Mh ist das echt so kompliziert sich aus einem Pegel einen zweiten, invertierten abzuleiten? 30kHz wollte ich als PWM Frequenz wählen.
Sascha schrieb: > Mh ist das echt so kompliziert sich aus einem Pegel einen zweiten, > invertierten abzuleiten? Was ist denn an 2 Gattern mit je 2 Eingängen kompliziert? Das ist ein halber Logik-IC ohne weiteren Aufwand.
oder du nimmst einen IR2183. Der hat nur einen "Wechsler"-Eingang, d.h. man entscheidet ob der Low- oder Highside-Treiber aktiv ist. Zusätzlich gibt es einen Enable-Eingang um beide Treiber abschalten zu können. Nebenbei ist ein 4N35 auch nicht unbedingt das Mittel der Wahl wenns um ne Schaltrequenz von 30kHz geht. Da gibts besseres .. HCPL-xxx usw.
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Jo den Enable hat der 2110 ja auch, heisst nur Shutdown. Den brauche ich allerdings gar nicht, liegt bei mir auf Masse. So wie ich das sehe hat der 2183 einfach nen Inverter mit eingebaut. Kann nicht verkehrt sein, dann kümmert sich der IC darum und ich brauche keine zusätzlichen Bauteile. Sehe ich das richtig, dass der 2183 mindestens 10V braucht, und zwar für Low Side und Logik gemeinsam? Cool, spart mir noch nen 7805 ^^ Als Arbeitswiderstand für den Optokoppler-Ausgang würde ich dann 4700 Ohm nehmen weil der dann ja auch mit 12V läuft. Spricht da bei dem 4N35 was gegen? Gruß, Sascha
Wenn Du es Dir einfach machen willst, nimmst Du einen Si8233, das ist ein Halbbrückentreiber mit integrierter galvanischer Trennung.
Jo im Grunde genommen wäre das das beste (oder auch die "Gate Driver Optocoupler") aber das bischen Aufwand würde ich dann doch gern treiben um einfach mal ne Optokoppler-Schaltung aufgebaut zu haben. Hatte ich noch nie was zu tun mit.
Nehm bloss keinen IR2183 o.ä, die internen 500ns Deadtime hören sich grauslig an. Es muss zwingend ein Treiber ohne interne Deadtime sein. Ich habe schon selber einen Vollbrücken-ClassD Verstärker gebaut. Ich habe das PWM-Signal mit einem 74HC86 XOR in ein differenzielles Signal gewandelt (also einmal invertieren und einmal nicht), so müssen beide Signale durch je ein Gatter und sind damit nicht durch die Gatterlaufzeit versetzt. Anstelle des stinklangsamen 4N35 solltest du einen schnellen OK wie den 6N137 nehmen, der für Digitalbetrieb gedacht ist. Wie erzeugt du die PWM? Kann dir vlt. noch Tipps geben.
Mein 3-Phasen-FU nimmt HCPL3120/3180 - teuer aber sauschnell. http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR Was allerdings viel wichtiger ist: Der IR2110/2112/2113 hat keine interne Totzeit, sondern ist auf eine externe erzeugte angewiesen. Mit jeder Verzögerung eines der Eingangssignale riskierst du hier einen Shoot-Through. Ich empfehle dir, HIN und LIN sauber getrennt aus einer Hardware anzusteuern, bei der du Kontrolle über die Totzeit hast, um sie an die MOSFet anzupassen. Wenn du mal den PWM Modulator postest, gibts da vllt. noch ein paar Tipps.
Die Totzeit erzeugt man durch Parallelschaltung einer (Schottky)Diode zu den Gatewiderständen. Beim Anschalten wird die Gatekapazität durch die Gatewiderstände "langsam" aufgeladen, beim abschalten schnell über die Diode. Mosfets sollten spezielle von IRF sein, ich habe die IRFI4212H im Einsatz, gibts günstig bei Reichelt.
Oh das ist doch schonmal ein Haufen guter Tipps. Die PWM kommt von nem m32, dann werde ich wohl die Totzeit nehmen die dort schon eingebaut ist. Die XOR Gatter meinetwegen auch, auf die paar Lötstellen kommts mittlerweile auch nicht mehr an. Die Verbindung über OK will ich deswegen machen, weil die beiden H-Brücken (stereo im Idealfall) dann Potentialgetrennt sind. Die werden nämlich über einen eigenen 60V Ringkerntrafo versorgt. Ich war mir da nicht sicher ob mir nicht ggf. ein beachtlicher Ausgleichstrom über die Steckerleiste auf die Logikplatine fließt. Aber sind 500ns Totzeit bei einer 30kHz PWM nicht vernachlässigbar? Das eine sind MHz, das andere kHz. Gruß, Sascha
Bei 30kHz dauert eine Periode 33us. Die 0,5 us Totzeit passen da schon ganz gut. Die Zeit kommt ja auch nicht von ungefähr. Es ist ein guter Kompromiss für die sich einstellende Slew Rate am Gate. Zu schnelles schalten erzeugt nämlich n Haufen Schwingungen am Gate. Treiber so nah wie möglich an die Mosfets, dicke Leiterbahnen wegen der Induktivität, Gate-Widerstand irgendwas zwischen 1 und 100 Ohm experimentell ermitteln, hängt natürlich auch von der Gate Kapazität des verwendeten Fets ab. Hab mit den IR2183 etliche Brushless-Steller gebaut. Funktioniert vollkommen problemlos wenn auch teuer.
Ich geh mal davon aus, dass du an diesen Class-D Verstärker einen Lautsprecher anschliessen willst. Wenn daraus etwas herauskommen soll, was auch nur entfernt an Musik erinnert, musst du mit dem PWM-Takt um den Faktor 10 nach oben. Deadtime MUSS im Bereich einiger 10 ns liegen, sie ist vergleichbar mit der Übernahmeverzerrung bei analogen Verstärkern. Man erzeugt sie daher analog, durch die passende Kombination aus Gatewiderstand, der internen Gatekapazität und einer Diode (wie ich oben schon beschrieben habe). Ich setze IR2011S zusammen mit den IRFI4212H ein, als Gatewiderstand habe ich etwa 33R ermittelt. 47R kann aber auch nicht schaden. Ich habe vor einiger Zeit einen Wikiartikel darüber geschrieben. Leider noch über eine ältere, nicht ganz ausgereifte Hardwareversion. Trotzdem kannst du dir mal die am Ende verlinkten Appnotes durchlesen, wichtige Infos. http://www.fingers-wiki.de/class-d_verstaerker
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