Hallo liebe Forengemeinde,
für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in
etwa halbieren. Dabei soll aber ein Strom von etwa 3A fließen können.
Ein einfacher Spannungsteiler kommt also nicht infrage, da ich dabei zu
viel Energie verheizen würde, und das im wahrsten Sinne des Wortes.
Also bin ich auf die Idee gekommen, die Sache mittels einer PWM mit 50%
Tastverhältnis und nachgeschalteter Spulen-Kondensator-Kombination zu
erledigen. Da ich keine schnelle PWM benötige, habe ich mich für die
Erzeugung für einen Oszillator mit ~32kHz entschieden, dessen Takt auf
ein JK-Flipflop gegeben wird, aus dem ich durch Verbindung von J und K
und das ganze auf high setzen ein T-Flipflop gebaut habe.
Den Schaltplan dazu habe ich mal angehängt und würde euch bitten, mir
evtl Tipps zu geben, wie ich das ganze evtl. noch verändern müsste,
damit es so klappt wie ich es mir vorstelle.
Über eine mögliche Veränderung habe ich schon nachgedacht, bin aber
nicht wirklich zu einem Schluss gekommen, ob das überhaupt
praktikabel/umsetzbar ist. Diese Idee sieht folgendermaßen aus: Ich habe
einen IC mit zwei JK-Flipflops, so dass ich, um den Gatestrom des
MOSFETs zu erhöhen, überlegt habe, ob es möglich ist, beide Flipflops
parallel zu betreiben. Um winzige Zeitverschiebungen im Umschaltmoment
auszugleichen, könnte ich jeweils Dioden an den Q-Ausgang legen, so dass
es nicht möglich ist, dass ein Q_high ein anderes Q_low lädt.
Stattdessen wird der Strom von Q_high sofort zu Gate geleitet und
beginnt schonmal den MOSFET durchzuschalten. Um jetzt den MOSFET wieder
auszuschalten könnte man einen kleinen Transistor zwischen Gate und
Source schalten, welcher von Q' von einem der Flipflops getrieben wird.
Die Entladung des Gates würde also über diesen Transistor erfolgen.
Das Problem, welches ich bei dieser Idee sehe, ist die Tatsache, dass
ich beim ersten Anschließen nicht sicherstellen kann, dass beide
Ausgänge Q1 und Q2 automatisch den selben Zustand erhalten.
Solltet ihr eine Idee haben, wie sich dieses Problem lösen lässt, oder
ihr habt noch ganz andere Vorschläge, wie ich meine Schaltung
verbessern/verändern sollte, damit mein Ziel (etwa halbierte Spannung
bei Strom von ca. 3A) erreicht wird, wäre ich über jede Anregung dazu
sehr dankbar.
Florian W. schrieb:> für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in> etwa halbieren.
Wenn Du nur die untere Hälfte belasten willst, und nicht die obere,
wäre es das beste, wenn Du ein normales Schaltnetzteil(-modul) nimmst
und als Regelparameter nicht, wie normal, die Ausgangsspannung,
sondern die halbe Eingangsspannung nimmst.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Florian W. schrieb:>>> für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in>> etwa halbieren.>> Wenn Du nur die untere Hälfte belasten willst, und nicht die obere,> wäre es das beste, wenn Du ein normales Schaltnetzteil(-modul) nimmst> und als Regelparameter nicht, wie normal, die Ausgangsspannung,> sondern die halbe Eingangsspannung nimmst.> Gruss> Harald
Hallo Harald,
ist es nicht egal, ob ich den oberen oder unteren Anteil der Spannung
belaste? Und habe ich nicht so etwas wie ein Schaltnetzteil gebaut? Ich
schalte zwar mit einer relativ niedrigen Frequenz, habe aber auch eine
Drossel als Energiespeicher, die die Ausgangsspannung glättet.
Zugegeben, sehr simples Schaltnetzteil, aber geht doch genau in die
Richtung, oder nicht?
Gruß
Florian
Florian W. schrieb:> Den Schaltplan dazu habe ich mal angehängt
Die Zusammenstellung von Bauteilen funktioniert so nicht, selbst wenn
man sich Verbindungspunkte an den passenden Stellen dazudenkt.
Es fehlt die Freilaufdiode für die Soule (oder besser für genaues
Halbieren der MOSFET nach Masse),
und das Gate des MOSFET kannst du nicht mit ausgangsbezogenen 5V
ansteuern.
Auch würde ich von der Idee der 2 parallelen FF einfach die Finger
lassen, es bringt zu wenig für den Aufwand. Nimm MOSFET Treiber oder bau
ihn aus 2 Transistoren diskret auf.
MaWin schrieb:> Florian W. schrieb:>> Den Schaltplan dazu habe ich mal angehängt>> Die Zusammenstellung von Bauteilen funktioniert so nicht, selbst wenn> man sich Verbindungspunkte an den passenden Stellen dazudenkt.>> Es fehlt die Freilaufdiode für die Soule (oder besser für genaues> Halbieren der MOSFET nach Masse),>> und das Gate des MOSFET kannst du nicht mit ausgangsbezogenen 5V> ansteuern.>> Auch würde ich von der Idee der 2 parallelen FF einfach die Finger> lassen, es bringt zu wenig für den Aufwand. Nimm MOSFET Treiber oder bau> ihn aus 2 Transistoren diskret auf.
Hallo MaWin,
danke für die Anregung. Den Plan mit den beiden Flipflops parallel lasse
ich dann wohl besser fallen.
Aber ich hab da noch ne Frage zur Ansteuerung des MOSFET. Warum kann ich
den nicht mit einer ausgangsbezogenen Gatespannung schalten? Die
entscheidende Spannung ist doch immer V_GS, also die Spannung zwischen
Gate und Ausgang.
Sollte ich stattdessen lieber die 18V Spannung zwischen Eingang und VSS
abnehmen. Aber dann habe ich für die angehängte Schaltung, die mit 18V
versorgt werden soll, eine andere Masse, als diejenige, die ich jetzt im
Schaltplan angegeben habe. Für die angehängte Schaltung wäre dann ja VSS
die neue Masse, oder nicht?
Welche Freilaufdiode würdest du denn als Bauteil empfehlen? Wieviel
Strom muss die aushalten? Sind 5A genug?
Gruß
Florian
Florian W. schrieb:> Die entscheidende Spannung ist doch immer V_GS,
Richtig.
> also die Spannung zwischen Gate und Ausgang.
Falsch, dein Source ist nicht mit dem Ausgang verbunden.
> Sollte ich stattdessen lieber die 18V Spannung zwischen> Eingang und VSS abnehmen.
Nein. Schau dir einfach mal H-Brücken an.
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/11602fb.pdf> Welche Freilaufdiode würdest du denn als Bauteil empfehlen?> Wieviel Strom muss die aushalten? Sind 5A genug?
Theoretisch 2.5A, weil 5A Strom ja nur 50% der zeit fliesst.
Aber für exakteres halbieren wäre eine H-Brücke sinnvoller.
Frank M. schrieb:> Mittles Kapazitäten:> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap5/Kapitel5.html#5.4>> wie die Effizienz ausschaut würde mich selbst auch mal interessieren.>> Alternativ kannst du doch auch einfach einen Step-Down-Wandler aufbauen,> die haben Effizienen >90%. Achte auf geringe Schaltfrequenzen um hohe> Effizienzen zu erhalten. Dafür brauchst du dann zwar größerer Bauteile,> aber vermutlich ist Platz weniger ein Problem.> http://parametric.linear.com/Step-Down_(Buck)_Regu...> schau auch bei Texas Instruments und Maxim IC, die haben auch massig> solche ICs.
Hallo Frank,
die Schaltung bei Joretronik sieht echt interessant und recht einfach zu
bauen aus. Insbesondere scheint sie ohne große Spule auszukommen, wobei
dafür die Kapazitäten schon recht groß ausfallen dürften. Aber du hast
Recht, Platz ist erstmal kein Problem.
Hast du denn an meinem eigenen Versuch, abgesehen von einer
Freilaufdiode an der Spule und einem Gate-Treiber noch etwas
auszusetzen, oder denkst du, dass das so schon ganz gut funktionieren
könnte, auch wenn es vielleicht nicht die eleganteste oder
Most-State-of-the-Art Weise ist?
Gruß
Florian
MaWin schrieb:> Florian W. schrieb:>> Die entscheidende Spannung ist doch immer V_GS,>> Richtig.>>> also die Spannung zwischen Gate und Ausgang.>> Falsch, dein Source ist nicht mit dem Ausgang verbunden.>>> Sollte ich stattdessen lieber die 18V Spannung zwischen>> Eingang und VSS abnehmen.>> Nein. Schau dir einfach mal H-Brücken an.> http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/11602fb.pdf>>> Welche Freilaufdiode würdest du denn als Bauteil empfehlen?>> Wieviel Strom muss die aushalten? Sind 5A genug?>> Theoretisch 2.5A, weil 5A Strom ja nur 50% der zeit fliesst.> Aber für exakteres halbieren wäre eine H-Brücke sinnvoller.
Hallo MaWin,
danke für das verlinkte PDF. Wenn ich das beim Überfliegen richtig
verstanden habe, bräuchte ich also eigentlich nur den LT1160, einen
Oszillator an "IN TOP", einen Inverter für die invertierte PWM an "IN
BOTTOM", zwei N-Kanal-MOSFETS, eine 1N4148, einen 7812 oder 7815, eine
Spule für den Ausgang und ein paar Kondensatoren?
Kannst du mir für den Inverter noch eine Empfehlung geben, welchen IC du
in dem Fall nehmen würdest?
Gruß
Florian
Florian W. schrieb:> bräuchte ich also eigentlich nur den LT1160, einen> Oszillator an "IN TOP", einen Inverter für die invertierte PWM an "IN> BOTTOM", zwei N-Kanal-MOSFETS, eine 1N4148, einen 7812 oder 7815, eine> Spule für den Ausgang und ein paar Kondensatoren?
Na ja, oder einen IR2151, der das alles in einem Chip enthält.
MaWin schrieb:> Florian W. schrieb:>> bräuchte ich also eigentlich nur den LT1160, einen>> Oszillator an "IN TOP", einen Inverter für die invertierte PWM an "IN>> BOTTOM", zwei N-Kanal-MOSFETS, eine 1N4148, einen 7812 oder 7815, eine>> Spule für den Ausgang und ein paar Kondensatoren?>> Na ja, oder einen IR2151, der das alles in einem Chip enthält.
Wow, das Ding ist ja echt einzigartig. Ich glaube, das ist genau das,
was ich suche. Ich werd mich mal mit den beiden Nachfolgemodellen
auseinandersetzen, da das netterweise verlinkte PDF aus dem Forum sagt,
dass man doch bitte das IR2153 oder IR21531 verwenden möchte.
Vielen Dank für den Tipp.
Gruß
Florian
Hallo MaWin,
ich hoffe, du liest diesen Thread jetzt gerade, aber auch jeder andere
ist herzlich eingeladen, mir zu helfen.
Ich habe die Schaltung aufgebaut wie in Schatung.png zu sehen. Einziger
Unterschied ist, dass ich als N-Ch-MOSFETs STP165N10F4 verwendet habe,
da ich zum ausprobieren erstmal nur eine THT-Version auf Lochraster
aufgebaut habe.
Leider schalten beide MOSFETS beim Spannunganlegen sofort durch und es
fließt ein so hoher Strom, dass mein Labornetzteil in die
Strombegrenzung geht. Gleichzeitig bricht die Spannung natürlich auf
wenige V ein. Am Ausgang ist dabei keine nennenswerte Spannung messbar.
Ich habe zur Fehlersuche daher mal die Eingangsspannung vom Drain des
oberen MOSFETs entfernt und mir anschließend mit dem Oszi die Spannung
an den beiden Gates angesehen. Das Oszi-Bild ist unter dem Dateinamen
F0003TEK.png angehängt. Darauf ist eigentlich ganz gut zu sehen, dass
der Regler gerne beide MOSFETs abwechselnd betreiben möchte.
Woran kann es liegen, dass trotzdem beide im Einschaltmoment komplett
durchschalten und damit der Treiber nie seine VCC_min erreicht. Im
Datenblatt zum IRS21531 steht, dass eigentlich der untere MOSFET solange
blockiert sein sollte, bis VCC am Eingangs-Elko aufgebaut ist und der
Regler die Arbeit aufnimmt.
Ich bin über jeden Tipp, der mir bei der Lösung hilft, sehr dankbar.
Gruß
Florian
Die Schaltung hat keine Widerstände vor den Gates damit könnten die
Ströme kurzzeitig zu groß werden, wenn die Versorgung des ICs ohne
kleine Abblockkondensatoren muss.
Florian W. schrieb:> Ich habe die Schaltung aufgebaut wie in Schatung.png zu sehen
Deine Schaltung ist direkt die Grundschaltung aus dem Datenblatt, ABER
ES FEHLT DER BELASTUNGSWIDERSTAND bzw. der Siebelko am Ausgang.
Die Ansteuerung per Oszibild sieht vom Kurvenverlauf korrekt aus, leider
sind die beiden Kanäle nicht gleich skaliert und auf dieselbe Nullinie
bezogen. Die Gate Spannung des oberen MOSFETs muss ja durch die boost
Schaltung zwischen V+ und 2*V+ pendeln.
Der IRS2153 enthält eine eigene undervoltage-lockout Schaltung, fängt
also erst an zu pulsen und die Ausgänge durchzuschalten wenn die
Spannung hoch genug ist für die MOSFET Gates, und einen eigenen boostrap
drive, braucht also (angeblich) auch keine externe Diode.
Dein Verhalten sollte also nicht auftreten.
Alles richtig zusammengebaut un nicht mit 10cm langen Leitungen
dazwischen ?
Guten Morgen MaWin,
du hast Recht, das Oszi-Bild ist nicht optimal, was aber durch die
Angabe der Skalierung links unten ein wenig gemildert wird. CH1 ist
50V/div, CH2 hat 5V/div.
Die Gatespannung des oberen MOSFETs erreicht 82V, was etwas mehr als
3*V+ ist, die Gatespannung des unteren MOSFETs erreicht etwa 10V.
Einen Sieb-Elko werde ich noch vorsehen. Auch hatte ich einen
10-Ohm-Widerstand zwischen Ausgang und GND hängen, als ich die ersten
Versuche unternommen habe und beide MOSFETs einfach durchgeschaltet
haben.
Inzwischen vermute ich aber, dass ich aus irgendeinem Grund Source und
Drain vertauscht habe und dass garnicht die MOSFETs durchschalten,
sondern dass der Strom über die Bodydiode fließt.
Ich werde nachher auf Arbeit mal eben die Anschlüsse an den MOSFETs
tauschen und melde mich dann wieder, entweder mit einer Erfolgsmeldung
oder mit der Meldung, dass das auch nicht des Rätsels Lösung war.
Gruß
Florian
P.S.: Keine Ahnung, warum der Schaltplan da wieder drin ist, entfernen
kann ich ihn leider nicht. Ist der gleiche wie 3 Posts vorher.
Och, der IR2153 geht ja auch. Im Prinzip ist das ein 555 mit
nachgeschaltetem Halbbrückentreiber. Allerdings ist es nun wichtig, zu
wissen, welchen IR2153 du da benutzt. Wenn es wirklich der IR2153D ist,
dann kannst du die Diode zwischen Vcc und VB weglassen, in allen anderen
Fällen muss die eingebaut werden, weil sonst die Ladungspumpe für die
Highside leer bleibt.
Aber da müssen unbedingt noch Gatewiderstände rein, wie im Datenblatt.
Leider steht im Datenblatt nichts über den zulässigen Ausgangsstrom des
IR2153, aber das MOSFet Gate ist immer auch ein Kondensator, der
aufgeladen und entladen werden muss. Wenn das fixe Anstiegszeiten sind,
wird der geforderte Ausgangsstrom schnell mal überschritten. Also ruhig
da 5R - 15R Widerstände in die Gatezuleitungen.
Florian W. schrieb:> Die Gatespannung des oberen MOSFETs erreicht 82V
Das wäre viel zu viel für das arme Dings, aber entscheidend ist, was der
MOSFet zwischen Gate und Source sieht, nur das zählt für ihn. Typisch
ist diese Spannung bei den IR Halbbrückentreibern fast so hoch wie Vcc,
minus einer Diode (0,6V-0,7V). Der Kondensator zwischen Vb und Vs muss
in der Lage sein, das Gate zügig aufzuladen und wird dann bei inaktiver
Highside wieder auf Vcc aufgeladen.
Hallo Matthias,
ich verwende den IRS21531DS, also den Nach-Nachfolger von dem IR2153,
dessen Datenblatt hier hinterlegt ist. Die Schaltung ist genau nach
Datenblatt aufgebaut. Das Datenblatt kann unter
http://www.irf.com/product-info/data/irs2153d.pdf eingesehen werden.
Die Gatetreiber können 180/260mA source/sink treiben. Sie sind auch im
Datenblatt ohne Gatewiderstände angegeben.
@MaWin:
Ein Vertauschen von Drain und Source hat jetzt zwar den Stromfluss zum
erliegen gebracht, dafür gehen jetzt an den Gates ganz komische Dinge
vor sich. Nach Feierabend (gegen 15 Uhr) werde ich nochmal das Oszi dazu
nutzen, um das aufzunehmen und das dann hier wieder einstellen.
Gruß
Florian
So, den ersten, aber wohl wichtigsten Fehler habe ich gefunden.
Datenblatt lesen sollte geübt werden. Ich hatte tatsächlich Source und
Drain vertauscht, so dass der Strom zu Anfang schön über die Bodydiode
geflossen ist.
Nachdem ich das getauscht hatte ergab sich aber das nächste Problem. Die
Ausgangsspannung, welche dann über einen 10-Ohm-Widerstand abfiel habe
ich mal als F0004TEK.png angehängt. Die sieht natürlich nicht schön aus,
ganz abgesehen davon, dass deren Mittelwert mal gerade 600mV beträgt.
Also habe ich dann versucht, noch einen Glättungskondensator hinter die
Spule gegen GND zu hängen, wie es in Schaltung.png zu sehen ist. Genau
so ist die Schaltung derzeit aufgebaut. Das Ergebnis davon ist in
F0005TEK.png dargestellt. Die Spannung geht gegen 0, abgesehen von einem
hochfrequenten Rauschen.
Hat irgendjemand eine Idee, was da schief laufen könnte und wo mein
Fehler liegt? Wenn ich noch andere Stellen messen soll, ruhig sagen, die
entsprechenden Bilder vom Oszi kann ich liefern. Zur Not fahre ich dafür
morgen nochmal in die Firma.
Gruß
Florian
Vorsicht, wenn die Frequenz zu niedrig wird.
3 Ampere sind nicht ganz ohne.
Der Kondensator muss während der "Auszeit" die vollen 3A liefern können.
Schau Dir mal bei der Simulation die Ausgangsspannung, wenn man denn
diese noch so nennen darf, bei 3 A an.
Fehlt da nicht noch eine Diode?
Amateur schrieb:> Fehlt da nicht noch eine Diode?
Nein, da fehlt keine Diode. Das ist das neueste Modell der Serie, die
ohne Diode auskommt.
Kondensator ist eh gestorben, weil sich da scheinbar ein Schwingkreis
aufbaut, der dass wiederum über den Pin VS auf die Gate-Treiber geht.
Inzwischen gibt es auch noch ein neues Bild vom Oszi. Ich hab mir mal
wieder die Gate-Spannungen bezogen auf GND angeschaut, zu sehen in
F0007TEK.png. An V_GS komme ich schlecht ran, deswegen beziehe ich das
auf GND, weil ich an die Klemme einfach rankomme.
Ich frage mich, warum die Spannung am Gate des oberen MOSFETs so
zusammenbricht? Dann ist es ja auch kein Wunder, warum der nicht richtig
durchschaltet und sich da auch keine ordentliche Ausgangsspannung
aufbauen kann.
Für weitere Tipps bin ich gerne zu haben.
Gruß
Florian
Wenn deine Spannung am linken Ende der Spule nicht gegen V+ geht sondern
auf fast 0 bleibt (weil der obere MOSFET nicht einschaltet) kann auch
keine Gate Spannung (höher als 12V) für den oberen MOSFET erzeugt
werden.
Es sieht also doch so aus, als ob die Diode fehlt (Doch kein D Typ?),
oder noch ein Transistor falschrum angeschlossen oder kaputt ist
(Gate-Leckstrom?) ?
Du möchtest 25kHz und 3A Last, bei 1000uF würde das 60mV Ripple ergeben,
passt also, es sollte auch ein Elko für Schaltnetzteile sein.
Die 10 Ohm bei 3A macht 30V, als Halbierer also V+ = 60V, die dann
pulsartig mit 3A belastet werden, aber im Mittel nur mit 1.5A. Sieblkso
dort ?
Beim Einschalten hat das Gate des oberen MOSFETs noch keine Ladung per
C3, das macht aber nichts weil der Ausgang ja auch auf 0V liegt. Also
bekommt der MOSFET seine Pannung über den kleinen Transistor im IRS21531
zwischen VCC und VB zugeschaltet aus der VCC die ausreichend hoch über
GND liegt. Nun muss sich die Schaltung aufschwingen, bei jedem Impuls
sollte die Ausgangsspannung (um 60mV) steigen und damit stehen
(60mV*Pulsanzahl) für dC3 zur Verfügung zum Hochpumpen. Nach einigen
Schaltvorgängen hat der Ausgang 12V und C3 pumpt 12V auf VB so daß 24V
gate Spannung für den MOSFET existieren, und noch ein paar Pulse später
hat er V+ und C3 setzt auf 15V begrenzte VB drauf.
Allerdings steigt der Strom in der Spule in der Zeit eventuell auf über
3A an, denn der Ausgangselko wird ja pro Impuls geladen und der Srom
klingt nicht ab, es ergibt sich im Gegensatz zur Situation bei halber
Ausgangsspannung kein Equilibrum. Was macht die Spule ? Sie sättigt,
wenn sie nur für 3A ausgelegt ist. Was passiert wenn sie sättigt: Sie
hat keine Energie geladen um in der Puse den hohen Stromfluss aufrecht
zu erhalten. Vielleicht ist das das Problem, vielleicht sind 1000uF zu
viel um in 60mV Schritten auf 30V aufgeladen zu werden. Vielleicht
nimmst du mal 10uF oder gar keinen Ausgangselko (der Widerstand reicht
ja, um den Strom abzubauen).
Uwe schrieb:> Eventuell hast du die FETs schon geschrottet ?
Sieht wohl so aus :( Von V+ nach V_out nur 2k im ausgeschalteten Zustand
deuten auf nen Schaden hin. Von GND nach V_Out messe ich 72k.
Also werd ich die mal eben tauschen.
Melde mich gleich wieder.
So, Schaltung nochmal aufgebaut und es hat den unteren MOSFET sofort
wieder zerstört. 10 Ohm zwischen D und S sind nicht der Hit. Hat jemand
ne Idee, warum das passiert? Das ist gerade der FET, der die ordentlich
aussehende Gatespannung bekommt, wohingegen die Gatespannung des oberen
FETs immernoch genauso komisch aussieht, wie in F0007TEK.png von ein
paar Posts weiter oben.
Florian W. schrieb:> 10 Ohm zwischen D und S sind nicht der Hit.
Klingt nach Überspannungspuls durch die Spule, aber da müsste der obere
MOSFETs als Freilaufdiode ja den Spannungspeak begrenzen.
Hallo MaWin,
danke für deine Erklärung. In dem letzten Aufbau habe ich jetzt
garkeinen Siebelko mehr drin. Den habe ich auch bei den Versuchen mit
dem Oszi vorhin immer mal wieder zwischenraus gelötet, um zu sehen, ob
das einen Einfluss hat. Mit Elko drin ging garnichts, außer einem
irgendwie gearteten Rauschen. Daher möchte ich den eigentlich gerne raus
lassen.
Was mich ein bisschen wundert ist auch noch die Tatsache, dass die
Gatespannung für den unteren MOSFET tatsächlich bezogen auf GND eine
negative Spannung aufweist. Damit haben wir dann am unteren MOSFET eine
negative V_GS. Wie das passieren kann, ist mir ein Rätsel.
Für heute gebe ich auf. Über weitere Hinweise bin ich trotzdem sehr
dankbar. Mit denen beschäftige ich mich dann bastlerisch ab morgen.
Gedanklich auch noch am späteren Nachmittag/Abend heute.
Gruß
Florian
> für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in> etwa halbieren. Dabei soll aber ein Strom von etwa 3A fließen können.
RECOM Spannungswandler könnte gerade noch funktionieren bis 3A.
Ich verstehs immer noch nicht, warum du nicht irgendeinen millionenfach
bewährten Step-Down-Converter verwendest?
Gehts dir darum genau zu halbieren?
Normalerweise hätte man bei "ungefähr" 60V am Eingang konstante
(lastunabhängige) 30V am Ausgang. Deiner Schaltung fehlt aber jegliche
Regelung...
oder ist es schon "sportlich"? (er oder ich...)
Hallo Michael,
es geht mir darum die Eingangsspannung in etwa zu halbieren. Dabei soll
der Faktor zwischen Ein- und Ausgangsspannung konstant sein, egal ob die
Eingangsspannung nun 36, oder 34 Volt beträgt. Am Ausgang sollen dann
~18 oder eben ~17 V zu messen sein. Daher kommt kein Step-Down infrage,
weil das eine konstante Ausgangsspannung liefert.
MaWins Idee mit der Halbbrücke ist da schon genau der richtige Ansatz,
nur dass die Umsetzung auf Lochraster mit den von mir verwendeten
Bauteilen so im Moment nicht hinhaut.
Gruß
Florian
Hatte gerade ein Netzteil mit dem IR2153S auf dem Tisch. Wenn alles
richtig läuft, muss am Phasenausgang der beiden MOSFet (ohne Last)
erstmal ein sauberes Rechteck von +Ub nach Masse stehen. Ohne das
brauchst du gar keine Last ranhängen. Die Last war bei meinem Netzteil
dann über einen MKT 0,22µF auf den SNT Trafo gelegt, anderes Ende des
Trafo an Masse.
Ich hatte schon oben erwähnt, das der C zwischen Vb und Vs entscheidend
für die Gateladung der Highside ist. Wenn der zu klein ist, wird er aufs
Gate umgeladen und dann ist er leer, obwohl der MOSFet noch nicht voll
durchsteuert. Der C muss also genug Reserve haben. Die Jungs hier haben
1µF gepolt benutzt, mehr geht aber immer.
Der NE555 dadrin sollte erstmal auf irgendwas zwischen 30kHz und 80kHz
bestückt werden, abhängig von deinem Trafo und den MOSFet
Geschwindigkeiten.
Hallo Matthias,
laut Datenblatt Seite 5 unten (
http://www.irf.com/product-info/data/irs2153d.pdf ) soll der C_BOOT
0,1µF betragen. So einen habe ich genommen.
Aber ich werde morgen mal probieren, einen kleinen Elko parallel dazu
einzulöten. Mal gucken, ob ich in der Firma auf die Schnelle einen
finde.
Kann mir einer auf die Schnelle errechnen, wie hoch die Kapazität
mindestens sein sollte, wenn die MOSFETs eine Total Gate-Charge von
193nC hat? Ich habe die Schaltfrequenz derzeit mit ca. 25kHz vermessen.
Die genaue Frequenz soll sich zu f ~= 1 / (1,453 33kOhm 1nF) = 20855
Hz berechnen lassen, wobei diese Frequenz mit dem Oszi nicht verifiziert
werden kann. Dort werden mir ziemlich genau 25 kHz angezeigt.
Für die Rechnung bedanke ich mich jetzt schon mal, da kann ich wieder
etwas lernen.
Gruß
Florian
Die Kapazität läßt sich abschätzen aus der Formel Q = C * U.
Umgestellt ergibt sich daraus C = Q / U, ich nehme der Einfachheit
halber einen Spannungssprung am Kondensator von 1V an während des
Umschaltens.
Simpelst vereinfacht also C = 200nC / 1V, was 200nF ergibt.
Mit den von dir verbauten 100nF ergibt sich ein Spannungssprung des
Boostkreises von 2V, was durchaus noch funktionieren dürfte. Da
allerdungs die Gateladung auch höher sein kann und wir sämtliche
Verluste bei dieser Rechnung ignoriert haben, ist etwas mehr hier
bestimmt nit schädlich.
Florian W. schrieb:> es geht mir darum die Eingangsspannung in etwa zu halbieren. Dabei soll> der Faktor zwischen Ein- und Ausgangsspannung konstant sein, egal ob die> Eingangsspannung nun 36, oder 34 Volt beträgt. Am Ausgang sollen dann> ~18 oder eben ~17 V zu messen sein. Daher kommt kein Step-Down infrage,> weil das eine konstante Ausgangsspannung liefert.
Ok, verstanden.
Nur neugierdehalber: Wofür setzt du das dann ein?
Guten Morgen Michael,
das Gerät, was da am Ausgang hängt ist prinzipiell eine
Ladestandsanzeige plus noch ein bisschen mehr (dieses Mehr zieht dann
auch den Strom). Diese Ladestandsanzeige kann aber nur bis 20V anzeigen.
Ich benutze aber 10 LiPo-Zellen aus 2 Akkus in Reihe, weil wiederum die
Endstufe, die ich damit betreibe mit mindestens 24V betrieben werden
muss. Das ganze geht in Richtung einer Bollerwagen-Disko, aber noch sehr
klein und mit wenig Musik-Leistung. Die Akkus nehme ich auch nur, weil
ich davon einen ganzen Haufen von meinem Quadrokopter hier rumfliegen
habe. Ist ziemlich kompliziert und auch nur ne kleine Bastelei, die ich
hauptsächlich mache, um mich ein bisschen mehr mit der ganzen Thematik
(Elektronik, Aufbau kleinerer Schaltungen etc.) zu beschäftigen.
Gruß
Florian
Florian W. schrieb:> Diese Ladestandsanzeige kann aber nur bis 20V anzeigen.
Wäre es dann nicht einfacher das Vorhaben in zwei Teile aufzusplitten.
Der erste Teil besteht aus einem hochohmigen Spannungsteiler
(Widerstände) und einem folgendem Operationsverstärker als
Impedanzwandler um die Spannung zu halbieren, vierteln oder was auch
immer zum messen.
Der zweite Teil ist dann ein Buck-Converter, bspw. der von Michael
vorgeschlagene LT1074, der die Eingangspannung auf eine stabile
Ausgangsspannung bringt. Hier muss ja kein Teilungsfaktor mehr
eingehalten werden, sondern es geht mehr um die effiziente Wandlung der
Spannung bei hohen Strömen. Die konstante Spannung sorgt dann auch für
gleichbleibende Lautstärke!
Hallo Frank,
eigentlich möchte ich das Konzept jetzt nicht noch umstoßen, da ich die
Bauteile schon gekauft habe und ja auch teilweise schon auf Lochraster
aufgebaut habe.
Ich gebe zu, dass mehrere Wege nach Rom führen und dass es evtl auch den
einen oder anderen Weg gibt, der eleganter ist. Ich habe mich jetzt aber
für diesen Weg entschieden und werde ihn bis zum Ende durchfahren und
nicht noch versuchen eine vermeintliche Abkürzung zu nehmen, die sich
dank Stau evtl. doch als Umweg erweist.
Gruß
Florian
Vielen Dank an alle Helfer. Das Rätsel ist gelöst. Es war tatsächlich
der C_BOOT, der mit 100nF zu klein bemessen scheint. Nachdem ich
parallel dazu einen 10µF Elko gelötet habe, funktioniert alles bestens.
Ich möchte mich daher ausdrücklich bei MaWin und Matthias Sch. bedanken.
Ihr habt das Projekt gerettet und mir geholfen, es zum Laufen zu
bekommen. Sobald ich Anfang nächster Woche Zeit habe, werde ich hier
nochmal den genauen Schaltplan einstellen, wie ich es schlussendlich
aufgebaut habe.
Gruß
Florian
Florian W. schrieb:> Wie versprochen, hier die Schaltung, so wie sie von mir aufgebaut wurde.
Sehr schön, und Glückwunsch, dass es so funktioniert wie du es vor
hattest.
Nun wäre es noch interessant zu wissen wie die Effizienz denn ausfällt,
da das ja eines deiner Hauptanliegen war und der Grund für diese Lösung.
Hast du ein paar Messungen für vielleicht auch verschiedene Lasten?
Schaltung.png
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