Optokoppler für IR2110 Gatetreiber

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 leuchtet ein, aber stattdessen mache ich jetzt was?

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.

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.

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